要約:
8 月 26 日、第 2 回アジア異種移植会議が四川省成都市で閉幕しました。中国、米国、韓国、日本、その他の国々から集まった150人近くの専門家や学者が、免疫拒絶、遺伝子編集、臨床翻訳などの重要な問題について議論した。
「異種移植に関しては、中国は世界の先頭に立つべきである。」
同カンファレンスの共同議長であり、成都中科青格生物技術有限公司（以下、「中科青格」）の会長である潘登科氏は述べた。
ちょうど今年 3 月、中国科学院の学者である Dou Kefeng 氏は、空軍医科大学西京病院のチームを率いて、「異種臓器移植の壁を打ち破るための豚の肝臓の人体への移植」に関する研究を実施しました。
この研究は、2025 年の「中国科学の進歩トップ 10」の 1 つに選ばれました。この研究は、豚の肝臓を人体に移植するという点で、初めて臨床上の大きな進歩を遂げました。
西京病院のDou Kefeng学者とTao Kaishan教授が手術を行いました。
これらの大きな発展の背後には、厳しい現実があります。我が国では毎年約 30 万人の末期肝不全患者が緊急に肝移植を必要としていますが、適切な肝臓の供給源を待っているのはわずか約 10,000 人だけです。 130万人を超える腎臓病患者が透析を必要とし、その大部分は生涯を通じて適合する腎臓を待つことができないでしょう。
異種移植は、臓器不足の問題を解決するための新たな扉を開きます。
完全なテクノロジー チェーンを段階的に構築する
異種移植とは、動物の臓器を人体に移植する最先端の医療技術を指します。この道は最初から挫折の連続でした。
異種移植の最も初期の臨床的試みは前世紀に遡ります。
1964年、アメリカ人医師キースは腎不全患者にチンパンジーの腎臓を移植した。患者は手術後、教師として仕事に復帰したが、突然の電解質バランスの異常により9か月間生存した。 1984年、アメリカ人医師ベイリーは、先天性心疾患を患う女児にヒヒの心臓を移植した。赤ちゃんは術後16日目に心筋損傷を負ったが、21日間生存した。 1992年、アメリカ人医師ステイザーは劇症肝不全の患者にヒヒの肝臓を移植しようと試みた。患者は最終的に70日間生存したが、複合感染により死亡した。当時、科学者たちはチンパンジー、ヒヒ、その他の霊長類に期待を寄せていました。彼らは人間に最も近い親戚であり、最も近い器官機能を持っています。しかし、初期の臨床試験の相次ぐ失敗と、霊長類の倫理論争、大規模繁殖の難しさ、人獣共通感染症のリスクなどの現実的な問題が重なり、この道はますます狭くなっている。
Pan Dengke は、20 年以上にわたって異種移植ドナー豚の分野に深く関わってきました。同氏は記者団に対し、「霊長類とヒトは近縁すぎるが、内因性ウイルスの交差感染のリスクが高い。これが、学術界が最終的にチンパンジーとヒヒをドナーとして断念した理由の一つである。」
DPF 医療ドナー豚繁殖センターの医療豚。
その後、科学者たちは豚をターゲットにしました。この動物は臓器の大きさが人間に近く、繁殖が早く、病原体の種間感染のリスクが低いため、異種臓器の最良の供給源として国際的に認められるようになりました。
2002 年、世界初の重要な異種抗原ノックアウト (GTKO) 遺伝子編集ブタが誕生し、科学者たちはついに超急性拒絶反応を克服する鍵を発見しました。
しかし、技術的なブレークスルーは臨床上のブレークスルーと同じではありません。
遺伝子編集されたブタの臓器を人間に安全に移植するには、免疫拒絶、凝固障害、ウイルス感染などの一連の疑問に答える必要があります。
これらの疑問に対する答えは、動物実験で試行錯誤を繰り返すことで徐々に近づくしかありません。我が国の科学研究チームは、前世紀の終わりに骨の折れる努力を始めました。
華中科技大学同済病院臓器移植研究所のチェン・ガン教授のチームは、1999年から異種移植研究に取り組んできた。2019年、チームは遺伝子編集された新型ブタに頼って実験を再開したが、移植腎臓の生存期間1カ月というボトルネックを長らく突破できなかった。 「私たちはあまりにも多くの失敗を経験してきました。」チェン・ガンさんは率直にそう言った。数多くの失敗があったからこそ、研究チームは核心部分を正確に特定することができた。彼らは、従来の方法で育てられた家畜豚が一般的にブタサイトメガロウイルスを保有していることを発見した。このウイルスは豚には症状を引き起こしませんが、臓器移植によって人間の体内に入ると、ちょうど火薬庫の横でマッチに火をつけるのと同じように、拒絶反応が大幅に加速します。この重要な発見が行き詰まりを打開する鍵となった。研究チームは直ちにサイトメガロウイルス陰性の遺伝子編集ブタを開発し、感染源からの感染リスクを遮断した。
2025 年 11 月、Chen Gang のチームは、遺伝子編集されたブタの腎臓がマカクで良好に機能し、1 年以上生存したと発表しました。
華中科技大学同済医科大学同済病院臓器移植研究所のチェン・ガン教授（右から1人目）チーム。
腎臓移植に依然として「代替手段」として透析があり、患者がたとえ腎臓の供給源を待つことができなくても生命を維持するために透析に頼ることができるのであれば、肝臓移植にはほとんど後戻りがありません。 「肝臓は代謝、解毒、タンパク質合成、胆汁分泌など何百もの機能を担っています。肝臓は人体の当然の『化学工場』です。」西京病院肝胆膵臓外科部長の王林氏は説明する。このため、
異種肝移植は移植分野の「聖杯」として認識されており、世界中の研究者にとって乗り越えられない困難でもあります。
Dou Kefeng のチームは、この課題に立ち向かうことを選択しました。 2013年5月、西京病院で竇克峰氏のチームは北京畜産研究所および四川実験動物研究所と協力し、GTKOトランスジェニックブタの肝臓の一部をサルに移植した。手術中、研究チームはサルの脾臓を摘出し、脾臓窩の空いたスペースにブタの肝臓を移植した。これは研究チームの独自の脾臓窩補助肝移植法である。
この手術の成功により、アジアにおける異種肝移植への最初の扉が開かれました。
それから約 10 年にわたり、Dou Kefeng はチームを単一の臓器から、肝臓から心臓、腎臓、角膜、骨に至るまでの複数の臓器に導き、繰り返し練習し、常に改善してきました。 2024年3月、彼らは画期的な進歩に達し、6つの遺伝子編集を施したブタの肝臓を脳死患者に移植することに成功した。この特別な肝臓は、明らかな免疫拒絶もなく、人体内で 10 日間正常に機能し、胆汁を分泌し、タンパク質を合成しました。
サルから人間に至るまで、このステップは非常に重要です。10 年以上にわたり、
我が国の複数の中核チームは相互に補完するために別々に取り組み、完全な異種移植技術チェーンを徐々に構築してきました。
外科手術の革新からウイルス除去、ドナー育種から臨床変革に至るまで、中国における異種移植のジグソーパズルは少しずつ整いつつあり、全体像がゆっくりと明らかになりつつある。「作れる」から「使える」までの道のりはまだまだ遠い
2025 年に入ると、中国における異種移植の画期的な進歩のペースが大幅に加速しています。現在、心臓、腎臓、肝臓、肺の4大臓器を含むブタの大型臓器の人体移植例が世界中で20例以上完了している。中国と米国の研究レベルは世界最高レベルにある。
昨年 3 月、Dou Kefeng のチームは遺伝子編集したブタの腎臓を 69 歳の末期腎疾患患者に移植しました。これはアジア初、世界で 5 番目の生体ドナーによる異種腎臓移植です。 11月までに261日間働いた後、豚の腎臓は摘出され、豚の腎臓が人間の体内で生存するのに世界で2番目に長い記録を樹立した。この豚の腎臓は、生きた人間の体内で「生き残った」だけでなく、実際に「働いた」のです。
同じ年、広州医科大学第一付属病院のチームは脳死状態の患者にブタの左肺を移植した。移植された肺は換気機能とガス交換機能を9日間維持し、これは世界初の異種肺移植であった。
継続的な技術革新により、我が国の臨床ニーズを満たす異種移植技術の完全な道筋が徐々に明らかになりつつあります。
しかし、「作れる」から「役に立つ」までの道のりはまだ長いです。
この距離は、免疫拒絶、凝固障害、種間感染という 3 つの技術的問題に反映されています。 1 つのステップでも、操作全体が失敗するのに十分です。
免疫拒絶は異種移植の前に立ちはだかる最初の障害です。
人間の免疫システムは、非常に警戒心の高い「軍隊」のようなものです。異物があれば「侵入者」と認識され、激しく攻撃されます。免疫攻撃が重なり合うと、移植された臓器が数分以内に完全に壊死する可能性があります。重度の拒絶反応を引き起こす可能性が最も高いブタの遺伝子が遺伝子編集によって削除されたとしても、免疫攻撃を引き起こす可能性のある未知の抗原が依然として多数存在します。 2022年に行われた世界初の遺伝子編集ブタ心臓移植では、抗体媒介拒絶反応が臓器不全の主な原因となった。凝固障害は、乗り越えなければならない 2 番目のハードルです。
ブタの臓器が人体に入ると、血栓性微小血管症や消耗性凝固障害が発生し、致命的な出血や血栓症を引き起こします。たとえ人間の体内に自然に存在する抗豚抗体をあらかじめ除去したとしても、凝固障害の発生を完全に避けることはできません。種を越えたウイルス感染は、長年にわたる安全上の懸念事項です。
科学研究界は、ブタのゲノムに潜在している内因性レトロウイルスが移植後に「活性化」され、その後ヒトに感染するのではないかと懸念してきた。現在、主流の対応方法は 2 つあります。1 つは、感染源からのリスクを排除するために、活性ウイルスをまったく保有していない繁殖豚をスクリーニングすることです。もう 1 つは、遺伝子編集技術によってウイルスの断片を直接不活化し、感染力を失わせる方法です。目標は「感染ゼロ」です。上記の 3 つの困難を 1 つずつ克服したとしても、長期生存率は依然として不明です。
現在の世界最長生存記録は月単位で測定されますが、臨床上のニーズは年単位で測定されます。
慢性拒絶反応や臓器機能の低下などの問題はまだ完全には解決されておらず、繰り返しの試行と最適化が依然として必要です。さらに、
認知的および倫理的な問題もあります。
Dou Kefeng氏は、「20年以上前に私が初めて異種移植のアイデアを提案したとき、同僚は一般的に同意するのが難しいと感じました。彼らは皆、豚の肝臓をどうやって人間に使用できるだろうかと言っていました。」と回想しました。研究チームが国家科学研究プロジェクトに申請したとき、審査専門家は一般に異種移植の実現可能性を認めておらず、研究目標は実現できないと率直に述べた。 「異種移植の研究は非常に難しく、研究者にとって肉体的にも精神的にも過酷な試練です。」竇克峰はかつて日記にこう書いた。
中国科学院の学者、Dou Kefeng 氏は記者に日記を見せています。写真提供：科技日報記者王玉漢
調査データによると、腎臓病患者の 70 ～ 80% が豚の腎臓移植を受けることに前向きですが、一般の人全体の受け入れ率は 60% 未満です。患者の緊急性と一般の人々の躊躇の間には、大きな認知的ギャップがあります。科学的事実と国民感情の間にどのように橋を架けるかは、異種移植が臨床応用に向けて進む際に直面しなければならない社会課題です。
システムや標準における欠陥も顕著です。
現在、各国の関連部門は異種移植の臨床試験を正式に承認していない。中国における異種移植手術はすべて「思いやりのある使用」の名の下でのみ実施でき、統一された操作仕様とドナー検査基準が欠如している。 「大学、病院、生物培養会社間の綿密な連携を通じてのみ、最先端技術が何百万もの患者に真の恩恵をもたらすことができるのです」とパン・デンケ氏は述べた。独立した制御可能なイノベーションの道を残す
多くの困難に直面しても、中国の科学者たちは決して立ち止まりませんでした。 「中国計画」の形成は一夜にして達成されたものではなく、ドナーの選択、外科的処置、免疫調節、移行治療などの面での技術的進歩を通じて層ごとに構築された体系的なプロジェクトであった。
ドナー豚の選択と繁殖において、我が国はヨーロッパや米国とは異なる地域密着型のルートをとってきました。
海外では、成熟した畜産システムと初期の技術的進歩への依存により、大型の白豚がドナーとして一般的に使用されています。ただし、その代償として、臓器のサイズを制御するために追加の成長遺伝子を編集する必要があります。私の国でのミニブタの普及は、「現地の状況に適応する措置」、つまり中国独自のミニブタ資源を利用して臓器サイズの一致の問題を自然に解決することに基づいている。また、近親交配に対する耐性、PERV-C 陰性、sLAIR-1 の低発現などの複数の利点もあり、免疫拒絶やバイオセキュリティなどのより核心的な側面に遺伝子編集を集中させることができます。 Pan Dengke 氏は次のように述べています。「我が国で飼育されている 6 つの遺伝子編集されたバマ豚は自然繁殖も可能であり、安定した大量生産を実現し、飼育コストを大幅に削減できます。」
DPF 医療ドナー豚繁殖センター。
Pan Dengke 氏は次のように紹介しました。
飼料の品質を確保するために、飼料密度と病原微生物の管理には非常に厳しい基準があります。
基準を満たす遺伝子編集豚は、非常にクリーンなDPF（指定無病原体）医療ドナー豚繁殖センターに入り、給餌と観察が行われます。 「DPF の環境には厳しい基準があります。医療用豚は超クリーンな環境で飼育されます。空気と飲料水は濾過および浄化され、飼料は国際基準に従って放射線照射されなければなりません。」
パンデンコ氏は、これはドナー豚が工場から出る際に拒絶反応や感染を引き起こす可能性のある隠れた危険を確実に抱えないようにするためだと述べた。外科手術に関しては、広西医科大学第二付属病院の Dou Kefeng チームと Sun Xuyong チームによる 2 つの独自の手術により、それぞれ肝移植と多臓器移植の中核となる問題点が克服されました。前者は、患者の自家肝臓を保存し、移植された豚肝臓の血流供給を完全に確保し、手術のリスクを軽減する初の補助肝移植です。後者は、単一切開複合移植技術を独自に開発しており、たった1つの創傷で肝臓と両側腎臓のその場移植を同時に完了でき、多臓器移植の複雑なプロセスを大幅に簡素化します。
華中科技大学同済医科大学附属同済病院臓器移植研究所の陳剛教授（右から1人目）とそのチームが手術を行う。
術後の免疫拒絶という最大の問題に対応するため、Dou Kefeng のチームは、免疫攻撃の抑制と術後感染の予防とのバランスを見出し、同時に補体活性化、細胞性および体液性の複数の免疫反応を制御し、標準化された術後モニタリングプロセスを構築しました。 Chen Gang のチームは、別のアプローチを採用し、個別化された正確な薬物送達を実現するリアルタイムの生体内薬物濃度モニタリング技術を開発しました。たとえば、
前者は、ほとんどの患者に適した一連の「標準的な回答」を提供します。後者は、各患者の特定の状況に合わせた「カスタマイズされたプラン」を提供します。
この 2 つは相互に補完し合い、合わせて術後管理のための完全なツールボックスを形成します。さらに、Dou Kefeng のチームは、非常に前向きな移行治療の道筋も模索しました。今年2月、研究チームは遺伝子編集されたブタ肝臓の体外灌流療法を実施した。肝不全患者の血液が体外に採取され、体外編集されたブタ肝臓に流されて毒素代謝が完了し、損傷した患者自身の肝臓が徐々に修復されるのを助けた。このアプローチは手術や生涯にわたる免疫抑制剤を必要とせず、患者に貴重な時間を稼ぐことができます。
上記の蓄積に基づいて、Wang Lin 氏は、異種移植の臨床変革が段階的に促進されると考えています。
皮膚異種移植は成熟して適用されており、腎臓移植には幅広い発展の見通しがあります。体外灌流は侵襲性が低く、緊急治療に適しているため、肝臓疾患の分野で最初に普及する応用方向になる可能性があります。
臨床ニーズの分析に基づいて、Chen Gang 氏は次のように述べています。「異種臓器は、1 年間安定して生存する場合にのみ普及できます。将来、平均生存期間が 3 年に達すれば、異種移植は日常的な治療選択肢になる可能性があります。」
西京病院の王林教授 (右から 2 人目) は、遊離受容体腹部大動脈と下大静脈の手術を行います。
サポートシステムの仕様も同時に改善されています。今年5月1日、「新しい生物医学技術の臨床研究及び臨床変革応用の管理に関する規則」が正式に施行され、これに付随する「異種移植のための新しい技術に関する臨床研究の登録に関するガイドライン」も同時に施行された。これは、異種移植の一連の過程全体を対象とする中国初の国家規制である。これは、ドナー豚のスクリーニング、移植製品の品質管理、臨床研究業務の完全な基準などの中核となる要件を明確に示しており、業界の監督における長年のギャップを埋めています。
規制の施行は、異種移植が「科学的研究と探査」から正式に「規則と規制」という新たな段階に入ったことを意味します。
将来に向けて、このテクノロジーをより良く開発するにはどうすればよいでしょうか?
Dou Kefeng 氏は、同国が戦略レベルでより注意を払い、研究プラットフォームの構築において有利な部門を支援し、多重遺伝子編集、免疫寛容誘導、長期臓器保存などの主要技術に集中することを望むと示唆した。監督面では、遺伝子編集、育種、輸送、移植、フォローアップに至るまでのトレーサビリティ管理を実現するため、部門を越えた連携体制を確立しています。臨床推進戦略では、豚の肝臓を使って急性肝不全患者の臓器が見つかるまで生命を維持したり、すぐにドナーが得られない患者が危険な時期を生き延びられるように支援したりする「橋渡し治療」シナリオのブレークスルーが優先される。これにより、経験が蓄積され、初期のリスクが軽減されます。同時に、異種角膜、皮膚、膵島などの低免疫原性組織移植も同時に推進し、多様化する医療ニーズに応えます。
中山大学第一附属病院腎移植科部長であり、中国医学生物技術協会移植技術支部会長でもある王長熙氏は、開発を標準化するために、次のように提案した。「異種移植については、情報に基づいて自発的に選択する被験者の権利を完全に保護するために、より厳格で完全な審査プロセスを確立する必要があり、同時に、継続的に継続するための長期追跡監視メカニズムを備えている必要があります。潜在的な種間感染リスクを追跡するためです。」
異種移植への道はどのくらい遠いですか?誰も明確な答えを与えることはできません。しかし、長年にわたり、国内の科学研究者らは、免疫、凝固、異種間ウイルス、遺伝子編集技術などの複数の問題を克服するために試行錯誤を繰り返し、完全に独立した制御可能な異種移植のための「中国の解決策」を構築した。将来的にはさらに画期的な進歩が起こるでしょう。
「豚の肝臓、心臓、腎臓、皮膚、骨、筋肉、角膜などはすべて人間の医療に大きく貢献する可能性があります。ただし、これにはさらに詳細な研究が必要です。」竇克峰は言った。
異種移植の最終目標は、奇跡を起こすことではなく、臓器を待っているすべての患者に生きるチャンスを与えることです。
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