异种移植正成现实，未来救你命的可能是这头猪

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在农场实验室里，生物技术公司eGenesis正在设计、克隆并饲养一些猪，这些猪的肾脏可用于那些需要进行器官移植的人类患者。｜国家地理图片集

几个小时前，我在中西部一座未被允许透露名称的城市的酒店中醒来。此时，太阳高悬在牧场上方，空气中氤氲着薄雾。我跟随德国籍科学家彼得森，穿过一座高度机密的研究设施的走廊，又走过满是泥泞脚印的院子。

“我们买下这里的时候，”他介绍道，“原主人将其用作牲畜研究场所。”他指着旁边的谷仓，“牛就在这里饲养，马则在那边的田野。虽然基本布局没变，但我们的研究目的和以前大不相同了。”

走进谷仓时，他又说了些什么，可惜嘈杂的猪叫声和猪蹄踩在水泥地上的声响太大，我没能听清。十几头猪争先恐后地涌到围栏边，用鼻子不停地撞击金属门。“来，我给您介绍个特别的家伙。”

彼得森在头顶刺眼的灯光下眨了眨眼，在一头名叫玛格丽塔的猪的围栏旁停下脚步。只见这头猪像一只温顺的大猫，将身子紧紧贴在彼得森的手上。

“玛格丽塔是我们最早培育的克隆猪之一。”彼得森俯身轻抚着猪耳间浓密的黑毛，满脸自豪，“您看到的这些猪，大多由相同的细胞培育而来。”

异种移植（xenotransplantation，该词源于希腊语，意为“外来”或“奇异”）是一项极为前沿的科学技术，旨在将动物组织移植到人类患者体内。2023年，在欧洲政府研究机构工作近25年后，彼得森举家搬迁至美国中西部，加入了eGenesis公司。

这家由多家风险投资机构支持的生物技术公司，当时正致力于一项极具开创性的计划——研发可移植到人体的转基因猪肾脏。凭借基因编辑技术与免疫抑制药物的进步，eGenesis很快便证明，其培育的猪肾脏能够在灵长类动物体内长期存活，并且能像同种移植的肾脏一样，正常过滤血液、生成尿液。

eGenesis公司的科学家拉奎尔·卡斯特罗正在为克隆过程准备猪细胞。最初的阶段需要利用基因编辑技术CRISPR来修改细胞样本。这些修改能够确保在猪体内培育出的肾脏最终可以被人类患者的免疫系统所接受。｜国家地理图片集

目前，相关研究成果令人瞩目：从最初在灵长类动物身上进行试验性移植，到成功为脑死亡患者实施手术，再到去年3月，首次将猪肾脏移植到活体患者体内，这一突破更是引发全球关注。

而这一切的起点，正是美国中西部的这座农场。在一个寒冷的三月清晨，一辆货车缓缓启动。车门打开，一头一岁大的小猪被小心翼翼地装入车内。随后，货车载着多年的科研心血、无数人的希望与巨额投资，向着目的地驶去，车厢里不时传来小猪的呼噜声。

在细胞经过编辑之后，它们被用于培育胚胎，随后胚胎被植入代孕母猪的输卵管中。不到四个月的时间，代孕母猪就会产下一窝小猪，这些小猪的肾脏可能适合移植到人类体内。｜国家地理图片集

生死抉择前的寂静时刻

房间里一片死寂，所有常规治疗手段均已用尽，留给患者的时间也所剩无几。麻省总医院的办公室里，肾病学家温弗雷德·威廉姆斯坐在办公桌前，目光紧锁着对面的里克·斯莱曼——他既是自己的患者，也是相识已久的朋友。

短暂的沉默后，威廉姆斯提出了一个大胆的设想，随后紧张地等待着对方的回应。“你听说过‘异种移植’吗？” 里克·斯莱曼因透析血管通路几近枯竭，此时已十分虚弱，他缓缓摇了摇头。

威廉姆斯对此并不意外。在2023年，异种移植技术仍主要存在于科学期刊中，偶尔会在新闻里看到关于皮肤或角膜移植的简短报道，大众对其知之甚少。于是，他耐心地解释道，随着基因编辑技术的飞速发展，将猪肾脏移植到人体且避免急性排斥反应的可能性越来越大。

这些小猪只有两天大，在努力站稳脚跟的时候，它们被安置在一个温暖的空间里。｜国家地理图片集

斯莱曼的情况完全符合这项试验的条件。作为马萨诸塞州交通部的主管，斯莱曼性格开朗，深受同事和朋友喜爱。然而，他一生都在与高血压和糖尿病作斗争，如今已发展到终末期肾衰竭，双肾功能严重受损。

尽管一直在接受透析治疗，但威廉姆斯回忆道，透析对医疗团队而言耗时耗力，对斯莱曼更是痛苦不堪。“透析要想达到理想效果，”威廉姆斯解释道，“必须保证稳定的血管通路。通常情况下，会通过手术建立动静脉瘘，利用两根针完成血液的引出与回输。

但斯莱曼先生的问题在于，他频繁出现血栓，导致透析时血流难以保持通畅。一年下来，他要反复多次到医院进行溶栓治疗，身心俱疲。” 这样的生活对任何人来说都无比艰难，更不用说一向充满活力的斯莱曼了。

威廉姆斯深知，透析无法逆转肾脏损伤，只能维持生命，唯有肾脏移植才有希望。但现实残酷，2018年，美国约95000名等待肾脏移植的患者中，仅有25%能够成功获得器官。

幸运的是，在2018年12月，斯莱曼成为了那25%的幸运儿。由麻省总医院资深外科医生河合达郎主刀的肾脏移植手术十分顺利，术后恢复也不错，斯莱曼很快重返工作岗位。然而，三年后，熟悉的病症再次出现：身体浮肿、极度疲惫。检查结果显示，移植的肾脏出现瘢痕，糖尿病也有复发迹象。

“很明显，这个肾脏撑不了多久了。”威廉姆斯无奈地说。斯莱曼再次陷入透析与溶栓的痛苦循环，医生为他调整治疗方案，使用抗凝药物并在大腿上部重新建立瘘管，但病情依旧不见好转，还出现了高钾血症等严重并发症，他常常因呼吸困难紧急就医。

里克·斯莱曼（Rick Slayman）是两个孩子的父亲，曾任职于马萨诸塞州交通部（Massachusetts Department of Transportation）。在2024年3月，他成为了世界上首位接受经过基因改造的猪肾脏移植的在世患者。｜国家地理图片集

“他经历了太多次需要麻醉和长时间住院的治疗，有一次他对我说，‘医生，我真的坚持不下去了。’他甚至考虑放弃透析，可我们都知道，那等同于放弃生命。”威廉姆斯回忆道。

正是在这种绝境下，威廉姆斯想到了异种移植，并与eGenesis公司展开深入探讨。他曾亲自参观该公司实验室，对其科研实力十分认可。但他也明白，作为黑人患者，斯莱曼难免会有所顾虑。因为历史上，美国曾发生过臭名昭著的塔斯基吉实验（Tuskegee experiments），政府在长达40年的时间里，故意隐瞒黑人梅毒患者的病情，拒绝提供青霉素治疗。

斯莱曼表示理解，他的女儿皮娅·斯莱曼回忆：“父亲对手术充满信心，作为家人，我只能全力支持他。”

异种移植的漫长探索之路

尽管如今异种移植技术备受关注，但这项研究其实已开展数十年，其起源可追溯到杜兰大学（Tulane University）教授基思·雷姆茨马的开创性工作。20世纪60年代初，身为心胸外科医生的雷姆茨马，计划将实验室黑猩猩（chimpanzees）的肾脏移植到人体。

这一想法并非毫无依据，此前科学家已成功进行动物血液输注和皮肤移植，肾脏移植只是在技术难度和复杂程度上更进一层。几年后，雷姆茨马的一名患者依靠黑猩猩肾脏存活了约九个月，在当时医疗条件有限、透析尚未普及、也没有完善的器官捐赠体系的情况下，这无疑是一项重大突破。

然而，这份喜悦并未持续太久。当时，美国肾病患者数量急剧增加，即便异种移植技术能够完善，灵长类动物数量有限，无法满足大量患者的需求。

纽约大学朗格尼健康中心（New York University Langone Health）的移植专家罗伯特·蒙哥马利指出：“寻找灵长类供体既困难又不切实际，而且从动物保护角度来看，随着人们对灵长类动物认知的加深，尤其是像简·古道尔等学者的研究，让我们意识到灵长类与人类的相似性，大规模使用灵长类进行移植也面临诸多争议。”

此外，艾滋病（AIDS）的出现也让科学家们意识到，灵长类与人类在进化上过于接近，虽然有利于提高移植成功率，但也增加了病原体传播的风险。

相比之下，猪逐渐成为异种移植研究的新方向。尽管猪聪明可爱，但在人类生活中，它们主要作为肉类来源，全球每年约有10亿头猪被屠宰食用。而且猪繁殖能力强，一年可产仔两到三次，每窝能生8 - 12头小猪，这为异种移植提供了稳定的供体来源。自20世纪90年代起，许多研究人员开始将研究重点从灵长类转向猪。

但猪的异种移植同样面临难题，其中最棘手的是猪体内含有的一种名为低聚半乳糖（galactose oligosaccharide）的抗原。人体中不存在这种抗原，移植后免疫系统会将其识别为外来物质，产生抗体攻击，引发急性排斥反应。

虽然抗生素和免疫抑制剂能暂时缓解，但无法从根本上解决问题。科学家们意识到，必须从猪肾脏中去除这个抗原，而这一过程极为复杂、耗时。

转机出现在2012年，科学家埃马纽埃尔·沙彭蒂耶与詹妮弗·A. 杜德纳发明了CRISPR - Cas9基因编辑技术，犹如一把“分子剪刀”，能够精准修改人类和动物的基因序列，为解决异种移植难题带来了希望。

在美国和欧洲，任何医学新技术都需经过严格的临床试验流程。首先是临床前阶段，在实验室动物身上进行测试；若结果理想，经监管部门批准后，才能进入人体试验阶段。

2017年，在里克·斯莱曼接受首次肾脏移植的前一年，eGenesis公司的科学家对几只猕猴（macaques）进行了临床前试验。他们通过基因编辑技术培育出“基因敲除”猪肾脏，并成功移植到猕猴体内，其中一只猕猴存活了近300天。

2021年9月，纽约大学朗格尼医学中心获得许可，将编辑的猪肾脏移植到一名脑死亡患者体内。蒙哥马利负责主刀，他表示：“我毕生致力于增加活体器官捐赠数量，但过去15年，活体肾脏捐赠者数量始终徘徊在6000人左右。这次手术意义非凡，让我们看到了新的希望。”

同年10月，纽约大学朗格尼医学中心公布手术结果：移植的猪肾脏成功连接到患者大腿血管，并在近三天内正常生成尿液。

这一成果让科学界距离活体移植的目标更近一步。

一旦蒙哥马利（Montgomery）的团队将猪的肾脏与患者大腿上部的血管相连，患者的身体就开始通过这个新肾脏产生尿液，其排尿水平与人类供体肾脏的排尿水平相近——这是手术成功的一个标志。 ｜国家地理图片集

历史性手术背后的故事

在斯莱曼签署最终知情同意书后的几个小时内，eGenesis农场便开始紧锣密鼓地准备。比约恩·彼得森看着工作人员将小猪小心翼翼地装入货车，车辆随即驶向高速公路。

货车连夜向东行驶，将小猪送到马萨诸塞州西部的兽医中心。在这里，斯莱曼的手术团队取出猪的两个肾脏，随后对小猪实施安乐死。中午时分，肾脏被冷藏装箱，换乘另一辆货车运往波士顿。

在麻省总医院，斯莱曼已提前服用大量免疫抑制剂，为手术做好准备。他的家人在等候区焦急地等待，而手术室内，一场历史性的手术即将开始。

3月16日下午1点，手术正式开始。威廉姆斯在手术室密切关注着手术进展，主刀团队由麻省总医院肾脏移植医疗主任莱昂纳多·里埃拉、曾为斯莱曼做首次移植手术的河合达郎，以及肾脏移植手术主任纳赫尔·埃利亚斯组成。

他们深知此次手术难度极大，斯莱曼长期患病导致血管严重钙化、解剖结构发生改变，而且他体型较大，手术操作空间有限，要精准连接肾脏血管绝非易事。

术后当晚，皮娅·斯莱曼走进恢复室，看到父亲平安，激动地流下泪水。斯莱曼深知手术的重大意义，但他婉拒了媒体采访，只与家人简单合影后便回家休养。然而，术后恢复并非一帆风顺。几天后，斯莱曼出现急性排斥反应，医生立即使用常规抗排斥药物进行治疗，所幸效果良好。

但在移植后的第51天，斯莱曼因身体不适再次就医，医生发现他存在血容量不足的问题，随即进行输液和补镁治疗。

当天回家后，斯莱曼身体状况急转直下。深夜，他突发心脏骤停。尽管家人紧急呼叫救护车，威廉姆斯也火速赶到南岸医院参与抢救，但最终无力回天，斯莱曼于5月11日凌晨离世，享年62岁。

斯莱曼去世后，家人同意进行尸检以查明死因。今年公布的尸检结果显示，他的死亡原因是心脏病引发的心律失常，肾脏移植部位组织健康，并未出现急性肾衰竭。威廉姆斯表示：“从结果来看，异种移植的肾脏功能良好，只是很遗憾，其他因素导致了悲剧的发生。”

尽管斯莱曼仅存活了不到两个月，另一位接受联合治疗公司猪肾脏移植的患者丽莎·皮萨诺也因心脏问题在术后三个月离世，但蒙哥马利认为：“这些处于生死边缘的患者，无法完全代表这项技术的长期效果。我们选择在最艰难的情况下开展试验，就是为了尽早发现问题、改进技术。”

希望之光：新患者的新生

斯莱曼和皮萨诺的手术引发了广泛关注，eGenesis、联合治疗公司以及众多医院收到大量患者咨询，大家迫切希望能获得异种移植的机会。尽管FDA目前仅批准了扩大使用试验，但患者们的热情并未减退。

“许多人问我，‘我的病情日益恶化，为什么不能让我试试？’”柯蒂斯说，“我们理解患者的心情，但必须确保技术安全可靠，所以正在积极推进对更健康患者的临床试验。” 来自新罕布什尔州康科德的蒂姆·安德鲁斯就是其中一位幸运的新参与者。

67岁的他曾是超市经理，过去两年每周需进行三次透析，每次透析耗时长达6小时，这让他身心俱疲。透析带来的恶心感使他食欲全无，他甚至已经做好了余生都要在这种痛苦循环中度过，且无法等到人类供体肾脏的心理准备，而这对生性乐观的他来说，无疑是巨大的折磨。

然而在去年8月，安德鲁斯迎来了转机——他获得了参与eGenesis公司发起、FDA批准的三名患者临床试验的机会，有机会在麻省总医院接受异种移植手术。这意味着他或许能摆脱透析，重新拥抱正常生活，用他自己的话说，这是“重获新生的机会”。

但家人对此忧心忡忡，身为护士的姐姐更是反复向他强调手术风险。可安德鲁斯态度坚决：“我不想就这样在病痛中耗尽生命，我想尝试改变。哪怕手术失败我因此失去生命，只要能为医学研究提供经验，我也心甘情愿。要是我成功了，还能给其他患者带来希望，这正是我最想做的。”

今年1月，安德鲁斯走上了手术台，河合达郎再次率领手术团队为他实施移植手术。当安德鲁斯在妻子凯伦的陪伴下，面带笑容走出医院时，他知道未来依旧充满未知，但此刻他已然拥有了梦寐以求的崭新生活。“现在的每一天，对我来说都是全新的开始。”他感慨道。

在3月与他交谈时，安德鲁斯的恢复情况十分理想，一切都按计划稳步推进。他重新找回了生活的活力，每周都会去两次Planet Fitness健身，还经常带着九岁的德国短毛指示犬外出散步，甚至能帮着妻子做家务，用吸尘器打扫房间。

他满怀期待地说，如果后续恢复顺利，明年就和妻子一起飞往意大利北部，探望妻子的亲友。随着身体逐渐康复，安德鲁斯还积极投身于帮助其他患者的行动中。每周三晚，他都会准时参加移植患者线上互助小组的交流活动。

“走到今天这一步，我们要深深感谢像斯莱曼先生这样勇敢无畏的先驱者，也要致敬所有在科研道路上默默耕耘的科学家们，是他们奠定了坚实的基础。”柯蒂斯感慨道，“我们很幸运能在这个时代投身这项研究，能够整合几十年来的科研成果，将异种移植技术从梦想变为现实。有时回想起来，都觉得不可思议，但我们确实做到了，并且会继续坚定地走下去。”