前沿資訊丨豬腎來源游離DNA（xd-cfDNA）實現異種腎移植排斥反應早期預警
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近日，一項發表于《異種移植》（Xenotransplantation）期刊的研究，為腎臟異種移植的術后監測提供了新的重要方向。該研究由韓國科學家團隊完成，結果表明，通過檢測受體血液中的異種來源游離DNA（xd-cfDNA），能夠在傳統腎功能指標出現異常之前，更早、更靈敏地發現移植腎的損傷跡象，尤其對抗體介導的排斥反應（AMR） 具有突出的預警價值。
研究背景
腎臟異種移植被視為解決器官短缺問題的潛在重要途徑。然而，移植后發生的排斥反應是影響移植物長期存活的關鍵障礙。目前，臨床監測主要依賴血清肌酐（Cr）和血尿素氮（BUN）等腎功能指標，但這些指標常在移植腎已經發生顯著損傷后才呈現異常。移植腎活檢雖可明確診斷，但其有創性限制了頻繁實施。因此，開發一種非侵入性、高靈敏度且能早期預警的生物標志物至關重要。在同種異體移植中，供體來源游離DNA（dd-cfDNA）的監測價值已獲證實，但該策略在異種移植中的應用效能此前尚不明確。
研究方法
研究團隊將經過多重基因編輯（敲除多個介導超急性排斥的糖抗原基因，并敲入多個人源保護基因）的小型豬腎臟，移植給10只食蟹猴，并在術前1周及術后 2、4、6、8 周或終點采集并檢測血漿xd-cfDNA。
圖1.異種移植實驗設計流程圖
核心發現
01 排斥風險預警窗口提前
血漿xd-cfDNA水平在血清Cr和BUN顯著升高前1至2周即開始上升，實現了對排斥風險的更早提示。（圖2）
圖2.xd-cfDNA與腎功能指標的變化比較
02 卓越的診斷效能
研究確定了血漿xd-cfDNA診斷排斥反應的閾值為2.545%。基于當前研究隊列，xd-cfDNA在此閾值下區分“排斥”與“未發生排斥”的敏感度與特異度均達100%（95%CI 64.57%–100% / 43.85%–100%）（圖3.）。同時，研究者提出了一個用于早期篩查的、靈敏度更高的預警閾值1.25%。當xd-cfDNA超過預警閾值時，提示需加強監測并輔以其它檢查（如供者特異性抗體檢測）；若其水平持續超過診斷閾值，則建議進行移植腎活檢以明確診斷，從而指導免疫抑制方案的及時調整。
圖3.移植后4周時，xd-cfDNA與排斥反應的關聯
A. 排斥組與陰性組xd-cfDNA水平比較；B.TCMR組、AMR組與陰性組間xd-cfDNA水平比較；C. xd-cfDNA診斷排斥的ROC曲線；D.xd-cfDNA診斷AMR的ROC曲線。
03 與血管損傷密切關聯
xd-cfDNA水平與Banff 2022病理評分體系中的血管病變（如血管內膜炎）以及腎小球毛細血管IgG沉積程度顯著相關，表明其能特異性地反映抗體介導的血管內皮損傷。（圖4）
圖4.xd-cfDNA水平與活檢病理評分的關聯
04 提示慢性損傷進程
在出現腎小管萎縮和間質纖維化等慢性損傷病理改變的組別中，xd-cfDNA水平也更高，提示其未來或有助于監測移植腎的慢性化損傷進程。（圖5）
圖5.xd-cfDNA在腎小管萎縮亞組與間質纖維化亞組的分別比較
總結
近年來，異種移植臨床研究持續推進，但移植物長期存活仍面臨挑戰，排斥反應可能是影響長期存活的因素之一，如何早期發現排斥反應并調整免疫抑制方案成為異種移植領域研究熱點之一。本研究利用豬腎來源的xd-cfDNA檢測移植后的排斥反應，提示了xd-cfDNA作為異種移植排斥反應早期診斷生物標志物的巨大潛力。奧根診斷作為國內首個擁有dd-cfDNA自主知識產權并實現廣泛臨床應用的機構，在異種來源游離DNA（xd-cfDNA）檢測方向也已建立具有自主知識產權的檢測技術（ 一種用于豬異種移植排斥反應監測的分子標志物和試劑盒，CN119552954A，2023年12月28日），能夠精準定量異種移植術后的xd-cfDNA，期待能為異種移植臨床研究提供有力工具。
參考來源：
Han K-H, et al. Xenograft-derived cell-free DNA as an early biomarker of rejection in genetically engineered pig-to-nonhuman primate kidney xenotransplantation.Xenotransplantation.2025;32:e70100.doi:10.1111/xen.70100
