临床异种大动物器官移植的现状、问题与对策综述△
临床异种大动物器官移植的现状、问题与对策综述△
中国修复重建外科杂志 1998年第2期2卷 异体及异种移植
作者：李幼平1 马玉奎2 何秋明1
单位：1 华西医科大学附属第一医院移植免疫实验室(四川成都，610041)；2 普外科
关键词：临床异种移；近交系大动物选育；转基因大动物；人畜共患病防治；异种移植器官功能
摘 要 异种移植因可能解决同种异体供器官短缺的问题而成为全球研究热点。但迄今临床异种移植数量少，效果不理想。主要原因是：现有的大型哺乳类动物作为供者各有优缺点，尚未选出一种理想的动物供者；异种移植后将出现超急性排斥和急性血管性排斥，其后还可能有急性细胞性排斥和慢性排斥；人畜共患疾病和某些供者动物易患病可能跨越种间屏障危及人类受者甚至社区健康；动物脏器功能能否长期替代人类相应脏器功能均无答案。转基因猪和针对体液、细胞免疫的各种抑制措施可能有助于解决异种排斥问题；但异种移植较终用于临床前，须对动物疾病进行筛检防治，建立观察动物脏器在人体内环境工作的方法，进行深入探索，确保使用安全。
CLINICAL XENOTRANSPLANTATION: CURRENT PROGRESS, PROBLEMS AND SOLUTIONS/Li Youping, Ma Yukui, He Qiuming. Transplant Immunology Laboratory, First University Hospital, West China University of Medical Sciences, Chengdu, P. R. China 610041
Abstract Xenotansplantation has become a global focus because it may solve the formidable problems in allotransplantation, that is, the donor source. Hitherto clinical xenotransplantion has been in the stage of research with limited cases and unsatisfactory results. The difficulties which hinder the progress of xenotransplantation include: the ideal animal donor has not been found, it is rather difficult to control the rejections (hyperacute rejection, acute vascular rejection, perhaps acute cellular rejection and chronic rejection) after xenotransplantation compared with those after allotransplantation, some animal diseases might be transmitted to and do harm to human recipients, even the community. It is still unknown whether the functions of animal organs can substitute those of human organs permanently. Transgenic pigs on research and various measurements to suppress humoral and cellular immunity may be helpful in overcoming the problems of xenogeneic rejections. Animal diseases should be prevented, screened and treated, and animal models should be established to study the possibility of satisfactory working of animal organs in human body before clinical xenotransplantation is widely practised.
Key words Clinical xenotransplantation Breeding of inbred large aminal Trangenic large animal Prevention and treatment of animal disease Function of xenograft
异种移植是较终解决全球性供器官严重短缺问题的较有效途径之一。尽管器官移植研究从异种移植开始尝试，但至今发展却远远落后于同种异体移植，其根本原因在于：现有动物中究竟哪种动物的脏器功能可与人替换?异种排斥反应可以被克服?人畜共患疾病可以被筛检防治?其遗传具有稳定性，经近交培育后可供基因改造?用于临床移植在产量、价格、规模化生产和伦理方面相对较可行?……至今尚无明确答案。现就60年代以来全球临床异种大动物器官移植的实例、暴露和面临的问题，以及针对这些问题的探索和研究进行综述，希望有助于寻求解决的办法。
1 现状
用器官移植来拯救脏器终末期疾病患者的生命是在本世纪初从异种移植开始尝试的［1］。但随后同种异体移植迅速发展，数十万患者从中获益，或彻底康复，或延长寿命，或改善生存质量。据全球移植中心名录统计资料［2］， 至1993年底， 累计施行肾移植31万例，较长存活时间31年；心脏移植约2.9万例，较长存活时间23年；其它脏器、组织 (如肺，胰腺，骨髓)约5万例。至1995年底［3］，肝移植约4.8万例，较长存活时间26年。这些表明同种异体移植已成为一种公认的有效治疗手段。
但随着同种异体移植的发展，西方国家器官移植供求矛盾日益突出。Barker等［4］在1992年就指出，当年美国有2.5万人在等待器官移植，并且以每年20%的速度增加，而供器官数只够14 874人，且不会继续增加。据不完全估计，目前每年发生心功能衰竭的患者约40万人，心脏移植的供求比为1∶7，而肝、肾、胰、肺等脏器移植的供求比为1∶42。每年不断有更多的新患者加入等待移植者的行列，加上再次移植、多次移植的患者，使得许多患者在等待供器官的过程中死亡。在东方国家，“脑死亡”还未被接受，致使同种异体供器官质量不理想。开发新的供器官源即异种器官是克服这些困难的一个办法，并已成为目前器官移植研究的热点之一。
以人为受者的现代临床异种移植探索始于本世纪60年代。至今由Reemtsma等［5～8］共施行异种肾移植约20例，供者为黑猩猩、猴、狒狒，存活较长者是Reemtsma等［5］于1964年完成的，移植物保持功能约9个月，较终患者死于感染而无排斥的表现。异种心脏移植共约7例，分别由Barnard等［9～13］施行，供者为黑猩猩、狒狒、羊、猪。其中Bailey等［12］于1985年所行的1例患者存活时间较长达3周。异种肝移植由Starzl等［14，15］开展共约6例，其中Starzl等［14］于1993年报道的1例存活时间较长为70天。
显然，与同种异体移植相比，异种移植的数量和质量均不理想，这就需要对异种移植中存在的困难及解决方法进行探讨。
2 问题
2.1 近缘移植与远缘移植
早期的异种移植经验提示，不同种类的动物作为人类供器官来源，其结果大不相同。Calne等根据异种器官移植后排斥反应的强弱程度，将动物分为两类：近缘(concordant)动物和远缘(discordant)动物，后者排斥反应极强，难控制；前者排斥反应较后者弱。移植前供受者血型匹配对近缘移植很重要，而对远缘移植则作用不明显［16］，但它们的本质区别在于有无超急性排斥(hyperacute rejection, HAR)发生。
异种移植中的HAR(xenogeneic hyperacute rejection, XHAR)与同种异体移植中的ABO血型不合所致HAR类似［17］，常见于远缘器官移植后数分钟到48小时。多数学者推崇的机理为［18］：受者体内预存的天然抗体(xenoreactive natural antibody, XNA)与供者血管内皮细胞(endothelial cell, EC)上的异种抗原(xenogeneic antigen, XAg)结合后，激活受者补体系统(compliment, C)，通过XNA+XAg+C与EC相互作用，激活EC［19］，使其物理屏障作用消失，并表达E-选择素(E-selectin)等粘附因子和主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)Ⅱ分子，激活血小板，引起血栓形成，使移植物缺血坏死。
动物体内的天然抗体能抵抗入侵的异物，防止自身免疫性疾病，清除血循环中被破坏的细胞。XNA由受体内CD5+ B细胞产生，属免疫球蛋白(immunoglobulin, Ig)M［20，21］。XNA的滴度在不同个体中有差异，很大可相差400倍［8］。在人类IgM中有2%～4%是对半乳糖-α(1～3)-半乳糖(α1-3Gal)表位特异性敏感的。XAg随不同的供受体配搭而异。猪组织中与人的XNA结合的XAg主要是α-1-3Gal［18］。Cooper等报道，与人XNA结合的猪肾脏XAg结构包括：①α-D-半乳糖；②B-二糖；③B型2类糖结构；④B型6类糖结构。与人XNA结合的猪心脏XAg结构包括：①具有β-氮-乙酰氨基葡萄糖末端结构的糖类；②α-L-鼠李糖及相关结构；③Forssman二糖或三糖。补体参与激活EC，并形成攻膜复合物发挥细胞毒作用［8，18，21］。关于补体激活途径观点不一，可能与供受者动物不同搭配有关［8，18］。Makowka等［15，22］报道其所施行的猪→人异位辅助性肝移植的尸检发现，移植物血管中有人C1q、C4、C3、B因子、P因子沉着，从而提示在猪→人器官移植中，补体激活的经典途径和替代途径均介入了HAR。另外在异种环境下［18］，一些在自体内能抑制自身补体激活的补体调节蛋白如衰变加速因子(decay accelerating factor, DAF)和终末抑制因子(terminal compliment inhibitor, CD59)不能发挥抑制作用，也使异种移植物更易受补体介导的损伤。XHAR的病理特点［23，24］是(以猪→人为例)：间质出血，水肿，少许嗜中性粒细胞浸润，内皮细胞从基底膜脱落和微血栓形成。免疫组织化学检查可发现移植物有异种抗体、补体及纤维素沉着。近缘动物间体内无针对彼此异种抗原的天然预存抗体，故近缘动物间移植少有HAR。
非人灵长类与人类亲缘关系较近，如：黑猩猩、狒狒属近缘动物。狒狒［25］与人MHC Ⅰ分子有90%相同。近缘移植后排斥反应相对易控制，故移植早期成活的可能性大。但该类动物繁殖困难，数目有限，难以解决供器官不足这一根本问题，且其身材较成年人小，脏器相应偏小［26］；要确保供者无传染性疾病困难；又牵涉伦理问题，故只能作为异种器官移植的早期突破口，难以推广。猪、羊、犬、牛等远缘供者与人类亲缘关系相对远，如猪与人［27］MHC-DR基因在同源性高的区域有约60%相同性；1996年在5届美国移植协会年会上Smith等报道猪与人MHC Ⅰ分子的氨基酸相同率为73%～75%。远缘移植后排斥反应不易控制。但猪解剖生理也与人类相近且有非人灵长类不可比拟的优点［26］：数量多，易繁殖，费用相对低，可在无病原体条件下培育，不涉及伦理问题。
虽然目前临床异种器官移植仍以近缘移植为主，其效果也比远缘移植好，但远缘移植已被许多专家预言为异种移植发展的方向［8，10，21，26］。这就需要对异种移植的免疫特点进行深入研究。
2.2 异种移植的排斥反应
异种器官移植后的排斥反应远较同种异体器官移植复杂和难以克服，但解决这一难题是以异种器官移植在临床广泛开展为前提条件。
2.2.1 急性血管性排斥(acute vascular xenograft rejection, AVR)，或称加速急性排斥，见于近缘器官移植或控制了XHAR的远缘移植。其机理［18］为异种移植物植入供者体内后，受体继发产生的抗体［28，29］与供者内皮细胞上的异种抗原(猪为α1-3Gal)结合，导致内皮细胞持续活化：内源性组织纤维蛋白溶酶原活化因子活性下降，其抑制因子活性增高，血栓调节素表达下降，且在异种环境下功能差，EC表面的硫酸类肝素减少，表面组织因子活性增加，分泌内皮素等导致EC抗凝倾向转化为促凝倾向，引发血栓形成。其病理特点为：移植物出血，水肿，实质坏死，有中性粒细胞及巨噬细胞浸润，与XHAR类似。但免疫组织学检查无异种补体沉着，有异种IgM、IgG沉着。提示AVR不依赖于补体的参与。抗体依赖性的细胞毒作用可能在AVR中起作用［24］。
2.2.2 急性细胞性排斥 体液免疫仍是目前异种移植的难题，在没有圆满解决这一难题前，细胞性免疫的研究不可能很深入。在活体实验中，异种皮肤移植、异种胰岛移植等非血管吻合组织移植被认为以细胞免疫为主［10］。同济医科大学报道的猪→人异种胰岛移植中，1例患者术后完全停用胰岛素3个月［30］。这些受者使用环孢菌素A(cyclosporine, CsA)及抗淋巴细胞血清可延长移植物存活，说明其反应与同种细胞免疫有相似性。尽管活体实验结果表明，异种细胞性排斥比同种异体细胞性排斥更难以控制，但某些离体的细胞实验结果却与之不一致：如Moses等［31］进行小鼠-人离体混合淋巴细胞培养，发现初次反应低，二次反应是CD4+细胞依赖的，因而推论异种细胞性排斥只能通过抗原识别的间接途径进行，故比同种细胞性排斥弱。用猪-人细胞进行离体研究，得出不同的结论，主要有：①离体条件下，人细胞对猪细胞的反应性并不弱于同种异体人细胞间的反应［32］。②人T细胞对猪EC的识别机制可能为：直接识别EC表面的猪白细胞抗原(swine leukocyte antigen, SLA)、猪EC上与人类白细胞表面抗原(human leukocyte antigen, HLA)Ⅱ有交叉反应的抗原，直接与EC的非MHC抗原或受体作用，以及间接识别途径［32～34］。③在直接识别途径中有人T细胞受体与猪细胞MHCⅠ、Ⅱ分子的作用，CD4分子能增强这种作用；而CD2/LFA-1，CD28/B7及细胞因子IL-2也参与了刺激信号的传递［32～35］。也有学者认为体外反应中，猪MHCⅡ分子不参与刺激淋巴细胞［36］。④在离体混合淋巴细胞培养中，(单向、猪刺激人)增殖30天后CD8+T细胞及自然杀伤细胞(natural killer, NK)比例明显上升，说明它们在异种细胞免疫中可能起作用［37］。⑤猪的某些细胞表面分子与人类相应细胞有所不同［38］，这也可能影响猪、人细胞间的相互作用，如猪主动脉内皮细胞(porcine aortic endothelial cell, PAEC)可表达B7，体外培养的PAEC有较稳定的SLAⅡ表达。猪的T细胞中CD4+/CD8+=0.6，未活化的CD8+细胞有相当部分表达SLAⅡ。
其它 NK表面可表达MHC Ⅰ分子［39］，如与自身细胞相接触，因有相同的MHC Ⅰ分子，可抑制NK细胞功能而防止它杀伤自身细胞。在异种移植中，因供受体MHC Ⅰ分子不同，受者NK细胞可对供者细胞发起攻击。体外实验证明［40～42］，NK细胞可与猪EC接合并激活、溶解EC；加入IgG可增强其作用。
2.2.3 慢性排斥 Tullius等［43］总结同种异体慢性排斥的形态学特征为：脏器管道狭窄或消失，如肾脏中肾小球硬化，肾小管萎缩，间质纤维化，血管阻塞；心脏中冠脉系统向心性血管硬化；肝脏中血管硬化与肝管消失综合征；肺脏中广泛终末支气管阻塞，小血管硬化。与慢性排斥有关的同种异体抗原依赖性因素有：体液免疫，细胞免疫，是否发生过急性排斥等；非同种异体抗原依赖性的因素有：缺血、再灌注后的早期损害，脏器有功能的实质部分减少，脂蛋白代谢障碍，免疫抑制剂的使用和感染等。
虽然异种移植尚无长期存活的病例，但Auchincloss［10］及Lawson等［18］根据同种异种移植的经验预言：在克服了异种移植中的超急性排斥、急性血管性排斥、急性细胞性排斥后，会出现慢性排斥。那么，异种慢性排斥是否比同种异体慢性排斥更难以克服?是否仍以体液免疫为主?除免疫因素外，是否还有其它可诱发异种慢性排斥的因素?这些问题均有待回答。
2.3 转基因大动物的选育
转基因动物是目前公认的解决异种移植中免疫难题的理想方法［8，18］。但作为转基因对象的动物必须遗传背景清楚、稳定，且转入的目的基因能效果很好表达，并稳定地遗传给后代。近交系动物具有同基因性、反应均一性，基因型有长期的稳定性，是高级的基因型试剂［44］。它可使转目的基因前后供者动物与人类组织相容性的研究具有很高的可靠性和可比性，并有利于对所转基因表达的研究。但目前近交系大动物(如猪)的培养很困难。近交系动物本身存在近交衰退、自发病上升、繁育力下降及母性下降，可能影响供器官功能。因而，需要在待用猪上形成近交程度与良好功能的优等组合。以猪为例，从商业或实验目的，均进行过近交系选育，但均因较严重的近交衰退而进展缓慢。目前，国内外主要的猪种一般情况［44～46］见表1。
国外从70年代开始为器官移植培育实验用猪。如Sachs等［47，48］在70年代中期开始培养部分近交的微型猪，其公猪购自Marion Indiana的Vite Vet实验室，母猪购自Austin Minnesota的Hormel研究所。经过6代以上的培育(包括连续全同胞兄妹交配)，已形成猪MHC基因独自纯合的3个种群。国内尚未见类似报道。
国外已成功地培育转入人DAF、 CD59 等的基因猪，多采用猪受精卵显微注射法，其原代转基因猪所产后代中有所转入的人基因并能表达。但原代转基因猪中先天畸形及患病率高，且所转基因表达率不一致，仍需进一步选育。
2.4 人畜共患疾病
供者的健康状况直接关系到供器官的功能及对受者可能造成的影响，也是异种器官移植需要解决的一个重要问题。
表1 国内外常见猪种比较(
±s)
2.4.1 感染性疾病 根据感染的方式分为［8］：①由于免疫抑制，使人类易受动物源性致病原侵袭。②在移植物内的致病原重新繁殖。③由于逆转录病毒重组而产生的致病原。致病原的种类有:细菌，真菌，寄生虫，螺旋体，原虫等(表2［16，49］)。已有学者对此研究［14，49，50］并作为对供者筛选的重要指标之一。
2.4.2 动物器官本身可能存在的器质性病变可使供器官功能不足，甚至对受者有害，包括先天性缺陷、恶性肿瘤、代谢性疾病和免疫性疾病等。Niekrasz等［51］曾以猪心脏为例说明其重要性。猪先天性心脏病的发病率为0.16%～0.33%，其病种几乎包括人类全部先天性心脏病，其中较常见者是三尖瓣关闭不全，房间隔缺损等。此外还有：心包炎，细菌性心内膜炎，心内膜损害，肥厚性心肌病和充血性心肌病，病毒性心肌炎，缺硒和维生素E所致的心肌病，心肌梗塞，横纹肌瘤，动脉粥样硬化等。Cooper等［16］也指出，在美国猪的肿瘤发病率约0.004%，其中恶性淋巴瘤是较常见的恶性肿瘤，发生率为0.01%～0.3%，占所有肿瘤的46%。其它肿瘤包括肝肿瘤、肾胚胎性肿瘤、皮肤鳞状细胞癌等。因此在临床移植前，需要彻底了解供者动物携带病原体情况及各脏器情况，避免因供者疾病给受者带来危害。
表2 猪的动物间传染病
2.5 异种大动物脏器功能的可替代性
异种器官移植的较终目的是以供器官代替人类衰竭的相应器官，在人体内发挥满意的功能。但因异种免疫排斥仍未满意抑制，异种移植物未能长期存活，有关其功能替代的资料较少，因而很有必要对这一问题进行探讨。
2.5.1 肾脏 正常情况下，非人灵长类动物的肌酐消除率、肾小球滤过率以及肾小管分泌等功能与人类无明显差异［52～54］。猪肾结构与人肾相近，肾小球滤过率、肾血流量以及尿液的浓缩功能与人类近似。猪肾中1-2羟化酶活力可与人肾一样代谢维生素D。异种肾移植后，移植物在人体的功能状况较好的是Reemtsma［5］于1964年施行的黑猩猩→人肾移植，支持患者生命9个月。1906年Jaboulay等施行的1例猪→人异种肾移植物，移植物存活1小时，术后患者仍死于尿毒症。
2.5.2 肝脏 正常情况下，非人灵长类和猪肝脏的主要功能如蛋白质合成、脂、糖、胆汁代谢等与人类相似［53］。关于异种肝脏在人体内发挥功能的情况，较早见于一些医师尝试用异种离体肝脏灌注法处理肝性昏迷患者［55］。在用人血灌注猪肝模型中，猪肝能清除人血中胆红素、血氨，并分泌胆汁，其中胆汁含有人胆汁成分。虽然当时临床上未行免疫抑制治疗，但患者在接受处理后有不同程度的好转，其中Chari等［56］的1例男患者处于终末期肝昏迷，用该患者血液灌注含离体猪肝的体外循环系统，并将灌注后的血回输给患者，其后患者精神症状好转，随后接受了同种异体肝移植，术后18个月健康良好，能正常工作。在临床异种肝移植中，Starzl等［14］于1993年施行1例狒狒→人肝移植，患者存活70天，术后动脉血酮比率上升，血胆红素浓度正常，尽管存在低蛋白血症，但其血清蛋白含量、类型、胆固醇浓度等均在狒狒肝功能正常值范围内。1993年Makowka［15，22］施行1例猪→人异位肝移植，为一暴发性肝功衰竭患者提供了30小时代谢支持，较后失败于超急性排斥。
2.5.3 心脏 正常情况下，非人灵长类心率、血压与人类相近［57］。静息状态下，猪的心输出量为人的2倍［58］，其心率、平均体循环压力高于正常人［16，58］，其原因可能是猪红细胞所含血红蛋白较人低，携氧能力相对差，为保证组织获得足够氧气，心血管系统必须加倍作功。1985年Beiley等施行的狒狒→人异种心脏移植，移植物存活3周［12］，患者较终死于心脏过小，心功不全。1992年，波兰Czaplicki等［13］施行1例猪→人原位心脏移植，术前经免疫抑制处理，术后24小时患者死于心脏排出量不足，病理报告无排斥反应。
人与非人动物毕竟有种间差异，其中的酶、蛋白质、调节因子不可能完全一致。但以上有限的资料可以看出，重要脏器功能在短期内有可能相互替代。
3 对策与展望
在了解以上难点及其机制的基础上，可以尝试从不同的层次、阶段对它们一一解决，有的方法已见于临床，有的仍在实验阶段。
3.1 免疫障碍的克服
3.1.1 体液免疫的处理
3.1.1.1 针对预存抗体和继发产生的抗体 ①血浆交换法［15］，可清除大量抗体，但同时也去除了大量其它的重要蛋白成分，且抗体水平可很快恢复。②器官吸附法［13，15，59］，即用受者血液灌注供者离体器官，使抗体与异种抗原结合，可使预成抗体大幅度下降，但会很快回升。③亲和层析柱吸附法［60］，即通过含有糖基端的交换柱与抗体结合来清除抗体。可同时与脾切除、抑制B细胞药物配合使用。④静脉给予人工提取和合成的与异种抗原有相似结构的糖，以中和预成天然抗体［61，62］。⑤单克隆抗体法［63］：针对μ链的单克隆抗体可抑制体液免疫。
3.1.1.2 补体 ①眼镜蛇毒因子可激活、消耗补体［64］，但需反复给药，且其毒性作用较大，费用高，只能短期使用。②DAF［65］、补体抑制剂K76COOH、FUT175、可溶性补体受体［66］等可抑制补体活性。
3.1.1.3 EC的激活 使用抗体封闭EC表面的粘附因子［8］(如细胞间粘附因子和E选择素)。另外，还可用酶(如从绿咖啡豆中提取的α-半乳糖酐酶［28］)处理移植物内皮，以去掉其α1-3Gal。
3.1.2 综合免疫抑制 临床异种移植中多主张采用本法，包括前述一些手段的组合，对体液、细胞免疫进行联合抑制。如1993年Starzl等［14］施行的狒狒→人肝移植中，采用了FK506、环磷酰胺、前列腺素E-1、前列腺素E-2、强的松龙四联免疫抑制剂，患者较终死于感染而非排斥。1992年Czaplicki等［13］施行的猪→人心脏移植中，对供受者均予早期胎牛胸腺素胶囊、CsA、硫唑嘌呤、Thymexl和TFX-Thymomodulin，并在移植前用受者血灌注两个猪心以吸附受体内的XNA。术后24小时患者死于低心排，病理报告无排斥反应。可见综合免疫抑制法可以成功地抑制异种排斥反应，但它的很大缺点在于对受者免疫全面抑制，使受者极易感染，故仍需找到特异性免疫抑制方法。
3.1.3 适应与耐受 Cooper［26］认为，如果针对异种器官或ABO血型不合的同种器官的排斥反应可在一段时间内(2周～3周)用抑制受者抗体或补体的方法阻止，则其后停止抑制受者，超急性排斥也不会发生了，这种现象称为适应。在ABO血型不合的同种异体器官移植中，适应的发生率为1/3。Bach、Cooper等提出适应现象的可能机制为：①在适应发生前后，受者体内的抗体在某些重要特性上发生了改变。如亲和力、特异性等，故适应发生后的抗体不能引起排斥。②在自然抗体清除或抑制的时期，移植物内皮细胞表面表达的抗原性发生了变化。③内皮细胞对两种抗体(即正常时存在的自然抗体和适应发生后，再产生的抗体)的反应不同。如果适应能在异种移植中发生，那么在早期应用暂时清除受体内的XNA或C的方法可克服XHAR。异体器官移植免疫耐受的诱导明显较同种器官移植难，对其研究尚处于初级阶段［30］。
3.1.4 基因工程
3.1.4.1 针对补体 正常体内补体激活受一些因子或调节蛋白抑制，如膜辅蛋白、DAF、CD59。在异种供器官细胞上表达的这些调节因子因种间差异不能有效抑制人类补体活性；但通过基因工程使异种供器官细胞膜上表达人类的调节因子，则可能抑制受者补体活化，从而克服超急性排斥。英国科学家［67］已成功地将人DAF基因转入猪，使其在猪组织(心、肝、肾、胰、肺等)上表达。美国科学家［68］也成功培育出能表达CD59的转基因猪，体外实验证明能减弱人补体的溶猪细胞作用。
3.1.4.2 针对异种抗原 用基因敲除法或干扰该基因表达，使猪半乳糖基转移酶基因失活，致其细胞表面不能表达或减少表达α1-3Gal。1996年在5届美国移植协会年会上，Koike等报道将人琥珀酰转移酶的cDNA导入猪胚胎干细胞，以干扰半乳糖转移酶基因表达，其后人血清对这种猪细胞的溶解作用明显下降。
3.1.4.3 针对EC激活 Bacuerle等提出：对转录因子NF-κB的抑制［69，70］可防止EC活化，他们已从猪主动脉EC中分离出NF-κB的抑制基因，如将该抑制基因置于启动子下游，则可能阻止EC活化。
3.2 供者的筛选与培育
3.2.1 目前尚无一种理想的供体动物，但从远期目标看，猪是一种较能接受的对象，理由已如前述。
3.2.2 对供体动物应进行疾病调查，明确重要器官器质性病变的类型、发病率，在无致病原环境中繁育［16］或按无菌动物标准繁育，使其不带对人体有害的致病原。
3.2.3 从免疫学角度对猪进行必要的基因改造，并确保基因改造的动物遗传稳定。为防止近交衰退，可确定目标性状(如重要脏器功能良好)及基因(如转入的人基因)，进行部分近交，使目标基因纯化，目标性状稳定。
3.2.4 要求供体动物的重要脏器功能、解剖特点与人类接近，能适应人体环境，满足对其功能的要求。
3.3 其它
对现代外科而言，异种器官移植没有太大的技术困难。但术后给药应注意对供器官的影响，除了一般移植术后应留意的问题外，应特别注意人血制品(如新鲜全血或新鲜血浆)的使用［15］，以免其带有的免疫活性成分加重排斥。
异种器官移植发展的过程说明它的艰难，也说明它的生命力。在这一人类还知之甚少的领域中，存在许多难点，也有亟待回答的问题。但以改造供者的转基因技术为代表的现代高技术的应用，使得异种器官移植的研究与以前有质的不同，并且大大加快了其研究的步伐；因而有科学家预言异种供器官将在21世纪成为器官移植的主要来源。
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△ 四川省科委重点科技项目资助
（收稿：1997-12-20）