Protein & Cell | 国产首批无特定病原体的10基因编辑猪成功培育

摘要：近年来，为应对全球器官短缺的严峻挑战，异种器官移植已逐步进入临床探索阶段，并在解决人类器官供体不足方面取得了一系列里程碑式的进展。美国马里兰大学医学中心、麻省总医院、纽约大学朗格尼医学中心等机构先后将Revivicor公司开发的10基因编辑猪以及eGenesi

近年来，为应对全球器官短缺的严峻挑战，异种器官移植已逐步进入临床探索阶段，并在解决人类器官供体不足方面取得了一系列里程碑式的进展。美国马里兰大学医学中心、麻省总医院、纽约大学朗格尼医学中心等机构先后将Revivicor公司开发的10基因编辑猪以及eGenesis公司开发的11基因编辑猪的心脏和肾脏成功移植给终末期器官衰竭患者，证实了通过基因编辑猪到人的异种器官移植在解决全球器官短缺方面的巨大潜力【 1-3 】。在此之前，只有美国eGenesis和Revivicor公司拥有10个基因以上编辑的异种器官移植供体猪。 2025年8月25日，云南农业大学魏红江教授、安徽医科大学第一附属医院孙倍成教授、浙江大学医学院附属第一医院梁廷波教授、云南大学张子杰研究员等团队通力合作，在 Protein & Cell 上发表了题为 Specific Pathogen Free Ten Gene-Edited Donor Pigs for Xenotransplantation 的研究，报道了首批无特定病原体的10基因编辑猪成功培育。

在前期研究中，针对异种移植中面临的三大核心科学问题——生物安全、免疫不相容性与生理功能障碍，该团队已成功培育多种多基因编辑的异种器官移植供体猪【 4-9 】。目前，对于基因编辑供体猪的开发，尚未明确所需编辑的确切基因数量及最优基因组合以实现临床异种移植的适配需求。因此，开发更多类型的多基因编辑供体猪，对推进异种器官移植走向临床具有重要意义。然而，基因编辑数量越多，难度越大。在本研究中，作者利用基因编辑和体细胞克隆技术，开发了无特定病原体的10基因编辑异种器官移植供体猪，且这些基因编辑克隆猪可自然交配繁殖产生F1代。这些基因编辑包括敲除猪自身的三个基因（ GGTA1、CMAH和β4GalNT2 ）以缓解抗原抗体介导的免疫排斥反应，同时，表达了3个人补体调节蛋白（hCD6、hCD55和hCD59）抑制人补体对猪细胞的攻击，表达3个凝血调节因子（hTBM、hEPCR和hCD39）以改善人-猪间的凝血功能障碍，表达hCD47基因以抑制巨噬细胞活化和吞噬作用。表型分析显示：经PCR鉴定，10基因编辑克隆猪GGTA1、CMAH 和β4GalNT2 三个基因敲除，hCD6、hCD55、hCD59、hTBM、hCD39、hEPCR和hCD47七个人源基因成功整合到猪的基因组中。经ddPCR鉴定，hCD6、hCD55、hCD59、hTBM和hCD39五个人源基因在猪基因组中的拷贝数为2，hEPCR和hCD47两个人源基因在猪基因组中的拷贝数为1。肾组织免疫荧光染色进一步证实3种异种抗原缺失，7种人源蛋白表达，其中hEPCR和hCD47表达尤为显著。此外，经宏基因组测序、维通利华第三方等检测，证实了开发的基因编辑供体猪47种病原微生物均为阴性，包括影响异种器官移植长期存活的猪巨细胞病毒（pCMV），从而为异种器官移植研究提供了洁净的供体猪类型。通过细胞流式确认三个异种抗原缺失，7个人源基因在细胞中有表达。经体外功能验证，证实了10基因编辑猪细胞能够有效抵抗人类抗体、补体和巨噬细胞的攻击，并显著改善人-猪间的凝血功能障碍。而且，开展了猪到非人灵长类的肾脏、心脏和肝脏移植，其中，两只接受肾脏异种移植的受体猴分别存活了23天和16天，肌酐等肾功能指标在术后维持相对稳定，后期逐渐上升。实验到达终点后，肾脏剖检发现存在大量出血点，病理切片结果显示肾异种移植物存在间质出血、纤维化及细胞增生等情况。综上所述，本研究成功培育出无特定病原的10基因编辑供体猪，并有效缓解了异种免疫排斥反应，这是除Revivicor和eGenesis公司外，全球第三家拥有10基因编辑异种器官移植供体猪的单位，该研究进一步推动了我国异种器官移植走向临床。 https://doi.org/10.1093/procel/pwaf075

制版人：十一

参考文献

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（*排名不分先后）