美國時間11月13日，紐約大學格羅斯曼醫學院(NYU Robert I. Grossman School of Medicine)外科團隊，將基因改造的豬肺移植到已死亡並以呼吸器維持生命跡象的受體身上，於移植後的61天內，持續以多體學(muti-omics)追蹤，進而了解從移植器官到出現排斥現象過程中，免疫細胞之間的互動變化動態。研究結果已發表在《Nature》。

器官短缺問題促使研究人員積極尋找可移植的器官來源，其中，來自豬腎的異種移植(xenotransplant)被視為潛力選項之一，而異種移植面臨的最大問題，是豬腎移植到人類身上時的相容性和免疫接受性(immunological acceptance)。

全球迄今已有至少6起移植基因編輯豬腎的案例，包含心臟、肝臟與胸腺，接受移植者皆是沒有其他治療選項、只能接受恩慈治療的患者。然而，去(2024)年5月，全球第一位接受豬腎異種移植的患者仍在手術後2個月過世，雖然沒有跡象表明死亡為移植造成，但也凸顯異種移植在安全性與長期效果上，仍有許多關鍵問題尚待克服。

為了深入了解異種移植排斥反應背後的免疫機制，研究團隊將一顆基因改造的豬腎移植到一位已經腦死、以呼吸器維持生命跡象的受體身上，並在移植過後的61天內，高頻率採集組織、血液與體液樣本。

研究人員將這些樣本進行全面的多體學分析，追蹤當豬腎處於人類體內被接受、以及出現排斥現象時，免疫細胞之間所發生的互動變化。

研究團隊發現，排斥反應是由抗體以及T細胞共同驅動，T細胞會標記並殺死特定的「入侵者」。接著，研究人員首次成功利用一組已獲美國食品藥物管理局(FDA)核准、可同時抑制抗體與T細胞活性的藥物，逆轉了排斥反應，並未出現腎臟永久損傷或腎功能下降的證據。

除此之外，研究人員在豬腎異種移植組織中，測量約5,100個來自人類與豬的表現基因，辨識出組織中每一類免疫細胞，並追蹤這些免疫行為在兩個月內的變化，以「逐日快照」(dat-by-day snapchots)的方式觀察器官排斥的過程。

研究人員發現人類對豬腎的免疫反應主要有三波，分別為術後21天，先天免疫系統主導的反應；術後33天，由巨噬細胞驅動的免疫反應；以及術後45天，由人類T細胞驅動的反應，這些免疫反應皆可透過檢測各種血液生物標記的濃度，提早多達5天偵測到其徵兆。

研究團隊表示，這項研究找出了造成異種移植排斥反應的特定抗體與T細胞，接下來他們將著重於利用本研究所產生的多層級DNA、RNA與蛋白質資料集，進一步解析免疫反應實際鎖定的是哪些分子標靶，未來有望藉此提升異種移植成功率，以緩解嚴重的器官短缺問題。

資料來源：https://www.genengnews.com/topics/omics/multiomics-reveals-immune-drivers-of-pig-kidney-rejection-in-humans/

(編譯/實習記者 康育華)