2024 年三月，美國麻州醫院（Massachusetts General Hospital）完成全球首例「基因編輯豬腎移植手術」後，於 2025 年陸續完成三例豬腎移植手術。隨著 CRISPR/Cas9 基因編輯動物器官步入臨床試驗，人類正迎來醫學史上最震撼技術革命：異種器官移植。這項技術不再只是科幻電影的故事情節，而為許多在生死邊緣等待器官移植的病人，點燃一線生機。然而，當基因編輯動物的生產基地成為標準化的「器官工廠」，隨之而來的，不僅是科學上的公共風險管理，更是對於現有法規制度與生命倫理帶來前所未有的衝擊。這次基因線上特別專訪臺北醫學大學藥學院長、臺灣藥物基因體學會理事長張偉嶠教授，與我們分享這個議題。
移植醫學嚴峻挑戰，器官供需失衡瓶頸
當藥物或傳統療法已無法維持生命徵象時，器官移植通常是治療的最終手段，常見包括：腎臟移植、肝臟移植、心臟移植…等，然而，目前的移植醫學面臨三大困境。張偉嶠說：最主要的困境就是器官捐贈來源的極度匱乏，這是全球性的醫療難題，等待移植的患者多，但大多數病人等不到合適器官的情況下遺憾離世。再來就是免疫排斥，人體的免疫系統會將外來器官識別為「敵人」並進行攻擊。為了防止免疫排斥，患者必須長期服用免疫抑制劑。長期使用這類藥物會導致免疫力低下，增加嚴重感染與其他不良反應副作用的風險。第三，人類白血球抗原（HLA）的配對不易。由於人類白血球抗原具有高度多樣性，這使得尋找相配對的器官極為困難。
長期以來，「器官供需失衡」是移植醫學難以突破的瓶頸。於是科學家將目光投向豬隻，因其器官大小、生理特性與人類較為相似，且具備量產與繁殖的優勢。但儘管如此，人類免疫系統的排斥反應而是最大的挑戰。張偉嶠說：直至 CRISPR/Cas9 基因編輯技術日漸成熟，科學家可以成功剔除豬隻細胞表面的特有抗原醣分子，讓免疫系統不再將其視為敵人，正式開啟了移植醫學的新時代。
基因編輯重大里程碑，豬腎移植臨床突破
2024 年三月，美國麻州醫院完成全球首例「基因編輯豬腎移植手術」，這為異種器官移植劃下了重要的里程碑。一名飽受末期腎衰竭與長期洗腎之苦的患者，接受了美國生技公司 eGenesis 的基因編輯豬腎移植手術。移植腎臟初期，病人恢復良好，但卻於兩個月後去世。該醫院表示死亡與移植本身無直接關聯，因為患者沒有明顯的免疫排斥現象，腎臟運作良好。死因為非預期的心血管疾病，由於患者具有糖尿病、高血壓病史，且長期洗腎，心血管系統本就屬於高風險狀態。儘管病患在術後兩個月內離世，但科學界將此案例視為異種移植的重大突破，代表了基因修飾技術正式跨入醫療領域。美國麻州醫院於 2025 年的一月、六月及十一月又陸續完成了三例基因編輯豬腎的移植手術，其中一位病患的存活狀況良好，且無須再洗腎。目前，美國食品藥物管理局（FDA）已核准 EGEN-2784 的試驗性新藥（IND）申請。
eGenesis 團隊利用 CRISPR/Cas9 基因編輯技術進行 69 處基因修改，讓豬腎可以在人體內發揮正常的腎臟功能，且不會引發急性排斥反應。張偉嶠說：這項研究設計相當細緻，鎖定了三大類基因進行編輯修飾：第一，剔除異種抗原基因：因為人體免疫系統會快速辨識出豬細胞表面的特定醣分子，並將其視為入侵者。eGenesis 團隊透過剔除三個負責合成這些醣分子的酵素基因（GGTA1、CMAH、B4GALNT2），使豬細胞表面不再帶有這些「非人類」的標記。藉由關閉這些基因，讓豬腎器官不再輕易地被人體免疫系統識別，大幅降低受到立即攻擊的風險。
第二，插入人類補體調節基因：光是剔除基因還不夠，為了讓豬腎在人體內「偽裝」成自己人，科學家植入補體調節基因（CD46, CD55, CD59）、抗凝血基因（TBM, EPCR）。防止人體補體系統對器官造成損傷，防止器官內血管產生血栓，這是異種移植常見的失敗原因。
第三，清除內源性的反轉錄病毒（porcine endogenous retrovirus; PERV）：異種移植最大的安全隱患在於豬隻基因體內自帶的「內源性反轉錄病毒」。研究團隊進行大規模的多位點基因編輯，讓豬基因體的內源性反轉錄病毒序列全部失活，阻止跨物種病毒感染的潛在風險。不過，張偉嶠提醒：這策略是否真正有效，仍有需要更長期的追蹤。再者，PERV 是否真的會導致人類致病？另外，大規模的多位點基因編輯可觸發細胞凋亡、造成基因體的不穩定、是否也會影響豬隻的長期發育…等，這都還不清楚。
最近美國食品藥物管理局陸續核准多項腎臟異種移植的臨床試驗，進入受試者招募階段。張偉嶠說：另一家生技公司 United Therapeutics 採取了與 eGenesis（69 處修改）不太一樣的「精簡編輯」策略，僅僅針對 10 個核心基因進行修飾，包含剔除豬隻的特有抗原醣基因，以及 1 個生長激素受體基因，目的是防止豬器官移植後在人體內過度生長。同樣地，United Therapeutics 的編輯策略也插入人類補體調節基因、凝血基因..等，用來增加免疫的相容性，避免不良反應。
器官工廠標準量產，法規倫理新挑戰
隨著基因編輯技術步入臨床，各國政府正面臨前所未有的挑戰。張偉嶠說：雖然這項基因編輯的異種器官臨床試驗由美國食品藥物管理局來負責審議，但異體器官的本質與傳統化學藥物不同，比較像是再生醫療的細胞製劑，但又更為複雜。傳統藥物或細胞製劑透過藥理機轉來調節或修復生理功能，而異體器官是直接取代人體的原本器官，與身體長期共存。張偉嶠也提醒：這也不能單純歸類為一般醫療技術下的器官移植，因為異體器官涉及標準化量產、大規模生產、高複雜的基因編輯技術及醫療廣泛使用的風險，一旦在生產批次的管理失控，影響的將不只是單一病人，而是可能帶來系統性的災難。張偉嶠認為，異種器官更像是再生醫療製劑與高風險醫療器材的複合體，現有的管理框架仍需進一步調整。
若要解決器官短缺的問題，異種器官移植勢必需要大規模推行，而這也將引發倫理與社會議題。例如，接受豬器官移植者是否可能遭受社會污名？以及宗教（回教）與文化因素可能帶來的社會影響。確保病人充分理解風險，並做出知情同意，也將成為重要課題。
張偉嶠提到：未來這類醫藥產品一定會越來越多，價格不會便宜，管理也很不容易。他分析：異種基因編輯器官的管理複雜度在於，每一處的基因修改都可能被視為一種全新的產品，可能都需要進行臨床試驗。再來是風險控管的邊界，豬隻體內 PERV 的威脅風險究竟有多高？病患應該要追蹤多久，來防止跨物種未知病毒的擴散？十年？還是終身？此外，基因編輯異種器官對人體的「長期影響」又是如何？會不會引發致癌風險。這都是將來必須面對的問題。張偉嶠感傷地說：我們不忍看見病患在漫長等待中失去生命，我們也知道每一份器官捐贈背後，都承載著家屬難以割捨的痛。他進一步提到，當基因編輯豬隻的生產基地成為「器官工廠」，從倫理上，動物生命權益的界線開始變得模糊。
從醫學發展史來看，基因編輯異種器官移植絕對是革命性的大躍進，為無數在生死邊緣等待器官移植的病人帶來一線生機。但是這項技術也將全面衝擊我們對於動物生命權益、法規管理邏輯與宗教倫理體系的既有認知。隨著多項臨床試驗的快速推進，在基因編輯異種器官成為臨床常規醫療前，仍有許多重要的科學與倫理問題，值得我們三思。
