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NO.2134-異種器官移植
作者：子昱
校稿：辜漢膺 / 編輯：金槍魚
當地時間2022年1月7日，57歲的大衛·貝內特（David Bennett）成功接受了一次特殊的心臟移植手術。為其捐獻心臟的，是一頭1歲大、重240磅並經過「基因修飾」的豬。
美國馬里蘭大學醫學中心隨之官宣，這是全球首例轉基因豬心移植到人體的手術。
患者表示如果可以，依然想移植一個人類心臟
可惜活命和豬命他只能選一個（圖：UMMC）▼
手術後，貝內特接受了幾天體外膜肺氧合（ECMO）治療後已於1月12日成功撤掉ECMO。據媒體報導，1月7日完成移植手術至今，貝內特情況穩定，未出現超急性免疫排異反應，現已能自主呼吸、小聲說話。
手術患者貝內特與主刀醫生格里芬的術後合影
（圖：UMMC）▼
雖然人類關於器官移植的夢想古已有之，但直到現代醫學完善以後，器官移植手術才能成功實施。可由於人類供體的稀缺，部分學者將目光轉向了異種器官移植。
在此之前，異種器官移植僅停留在實驗階段，且大多數異種移植研究都是在非人類靈長類動物身上進行。研究人員希望首例豬-人異種心臟移植手術可以推動科學的進步，並解決目前器官移植所面臨的困境。
國際愛豬協會發來強烈譴責（圖：壹圖網）▼
合體之夢
移植是指將一個生物體的細胞、組織或器官用手術或其他方法，導入自體或另一個個體的某一部分，以替代原已喪失功能的一門技術。
移植手術其實離我們的生活很近
例如——植髮（圖：圖蟲）▼
在古代，不同文化民族的神話傳說中都提到了各種各樣「半人半獸」的物種，希望人類也能藉此獲得其他生物的優點，並將這些「半人半獸」賦予神靈的地位。
華夏先民們認為人首蛇身的伏羲、女媧是始祖；埃及神話中的神靈有獅身人面、鷹首人身、狼首人身等多種形象；更不用說多種文化里都有提到的「人魚」形象。
女媧伏羲算是華夏創世神話的頂流CP了
（安能辨我是雌雄？圖：壹圖網）▼
顯然，「半人半獸」可能永遠只能停留在想像中。也因此，當古人因為各種原因造成身體殘缺時，首先使用了自然界容易獲取的材料。中國先秦時期，就有因戰爭或受刑罰而缺失四肢後佩戴假肢的記錄；在西方中世紀時因罹患梅毒造成鼻子脫落後，使用金屬鑄造鼻子；《列子·湯問》中甚至記載了扁鵲進行心臟移植手術的故事，但這很有可能只是想像。
丹麥天文學家第谷就有一個假鼻子
原來的鼻子和人打架打壞了 （圖：壹圖網）▼
關於真正的器官移植，最早有明確記錄的是16世紀晚期，義大利外科醫生加斯帕爾·塔利亞科齊（Gaspare Tagliacozzi，1545-1599年）開展的皮膚移植手術：把人體一個部位的皮膚移植到另一個部位。
加斯帕爾其中一位做鼻皮膚重建手術的患者
先把手臂和鼻子各切口固定讓皮膚長在一起
癒合後再切割分離（圖：wiki）▼
1597年他出版了一本被簡譯為《生理缺陷移植手術》的插畫書，除了詳細記錄了他的技術外，該書還第一次記載了皮膚移植後的排異反應，他把這種患者自體移植比同種異體移植——即移植物來源於其他人更少出現排斥反應的現象歸結為「個性的力量和潛能」。
塔利亞科齊堪稱現代醫美教父
《生理缺陷移植手術》裡的插圖真是精彩紛呈
（教父和他寫的書）▼
17世紀，歐洲的醫生們嘗試將牛羊等動物的血液輸入病患體中，期待能治療他們的「狂暴症」，但大多數患者都當場斃命。由於死亡率太高，後來不得不禁止了這項操作。
比放血療法還要人命的」輸血「療法
輸小牛血，聽起來也不打算做人了
（圖：ResearchGate）▼
上世紀一度流行一種叫「雞血療法」的保健方法，俗稱「打雞血」。就是把一年生的大公雞的血，抽出後注射給人體。據說注射了雞血的人，面色發紅，精神亢奮。
雄赳赳，氣昂昂，打了雞血就和鬥雞一樣
（圖：壹圖網）▼
由於器官移植的難度巨大，需要解決許多問題，長期以來都是禁區。直到19世紀現代外科手術的基石逐漸完善後，外科醫生才逐漸開始嘗試系統性地器官移植。
器官移植手術面臨的困難，除了免疫排斥
還有術後感染的防治（圖：圖蟲創意）▼
同種器官移植
19世紀，除了較常見的皮膚移植外，眼科醫生們開始嘗試進行角膜移植。但他們和加斯帕爾遇到了相同的情況：多數人的身體排斥外來組織，將移植物分解並吸收掉了。
此時，橫在外科醫生們面前的主要是以下兩個問題：為什麼會產生排異反應？如何維持移植器官的血液供應，或者說是如何保障移植器官所需的氧氣和營養？
早期醫生認為器官移植最大的困難是血管的重接
所以挑選沒有血管的角膜作為實驗材料
（最外層透明的就是角膜，圖：壹圖網）▼
1902年，法國外科醫生亞歷克西斯·卡雷爾（Alexis Carrel，1873-1944年）在借鑑了裁縫的經驗後，發明了針對血管的「三線縫合法」（三定點端-端吻合術），該技術為血管吻合奠定了基礎，並在動物實驗中大獲成功。
即使是富有經驗的醫生，也要數年才能掌握
（看看Q彈爽滑的豬黃喉）▼
隨後幾十年中，歐洲的外科醫生們開始大膽嘗試同種、異種間的器官移植，但大多數患者都因強烈的排異反應，在手術後迅速死亡。
二戰期間，在研究燒傷後植皮的過程中，英國生物學家彼得·梅達瓦（Peter Brian Medawar，1915-1987年）通過對植皮患者的觀察而得出結論：「異體移植物的排斥是由免疫機制引起的」。
彼得·梅達瓦（圖：壹圖網）▼
更重要的是，在進行動物實驗時，他發現異卵孿生小牛間的皮膚移植並沒有排斥，進而發現了「獲得性免疫耐受現象」，為解決移植後的排異反應奠定了基礎。
免疫細胞——既是抵禦外敵的戰士
也是六親不認的殺手（圖：shutterstock）▼
美國外科醫生默瑞於1954年成功地進行了第一例同卵雙胞胎之間的腎移植——將健康弟弟的腎臟移植給罹患尿毒症的哥哥。默瑞對病人進行放射線照射，以抑制排斥反應。術後，哥哥的生命延續了八年。
第一例同卵雙胞胎腎移植
（油畫藏於哈佛醫學院圖書館大廳）▼
默瑞再接再厲，於1959年又進行了首例活體非親屬供腎的腎臟移植。1962年，他又成功進行了第一例屍體腎臟移植，這次他應用了硫唑嘌呤免疫抑制治療，使移植腎獲得了較長時間的存活。
隨後，肝臟移植、心臟移植在美國、南非等地成功實施。在我國，上世紀60年代開始，器官移植手術也在慢慢起步，並逐漸推廣，目前多項移植手術均已達到世界先進行列。
青黴素的問世，極大降低了術後感染的風險
是器官移植手術獲得長足進步的一個重要原因
（圖：圖蟲創意）▼
異種器官移植
雖然遠古時期就有人就幻想過將動物的器官移植給人類，但第一例有明確記錄的異種器官移植是在1906年。法國醫生傑布雷將一枚豬的腎臟與一名患腎病綜合徵的48歲婦女的左肘相連，另將一顆羊腎移植給了一名50歲女性，但兩人很快因為排異反應死去。
直到去年，豬-人異種腎移植才首次獲得成功
相關的研究文獻圖片還入選了Nature十大年度封面
（圖：Nature）▼
隨後幾十年，由於同種器官移植的逐漸成熟，加之異種器官移植存在的倫理問題，多數人不再進行該方面的研究、嘗試。但隨著器官移植的需求量與日俱增，供體也就越來越稀缺。
在這種背景下，異種器官移植再次被提上日程。
為了尋找合適的供體，科學家們首先想到了靈長類動物。1992年，美籍華裔馮宙麟博士成功主刀把一枚狒狒的肝移植到人身上，因為抗體病變，雖然病人只存活了一個月，但卻開創了這一領域的奇蹟和先河。
狒狒：輪到我開始倒霉了是嗎？（圖：壹圖網）▼
然而，要麼由於體型差異巨大，要麼由於親緣關係太近，其它靈長類動物攜帶的病毒通常也能感染人類。最終，人們將目光鎖定在了豬的身上。這不僅由於豬的器官尺寸與人類相近，更由於數千年的馴化，豬早已具備易繁殖、易飼養等諸多優點。
有證據顯示，導致愛滋病的人免疫缺陷病毒（HIV）就來源於猴免疫缺陷病毒（SIV）。當然，這種病毒如何從其它靈長類動物來到人的體內，目前不得而知（圖：壹圖網）▼
且在經過基因編輯後，這些轉基因的「醫用豬」體內的器官與人體的相容性大大增強。目前，豬作為供體已在心臟瓣膜置換術中應用了十餘年。
隨著新技術的提升，人們有望最大限度地降低豬器官的免疫原性，其它使用豬的器官作為供體的治療方案也在逐漸走向臨床。更多的患者也將得到及時的治療。與此同時，我們也不應忘記那些為了人類健康而犧牲的小動物們。
謹以此圖紀念為人類醫學做出犧牲的實驗動物們
R.I.P（滑動查看，圖：壹圖網）▼
小鼠
蟾蜍
家兔
比格
20世紀60年代末，隨著「腦死亡」定義的推廣，並進入許多國家的立法層面，器官摘除的法律與倫理困境得以破冰；器官保存液的研製改進讓器官在體外保存的時間延長，再加上超音速客機跨洲飛行的便利，以及國際間網絡配對捐受雙方的高效率，都保證了送往手術台的供體器官最大限度地保持活性。
國內器官配對平台登記志願者人數已有四百多萬
小編的朋友也是其中的一份子
但面對浩大的器官受體缺口仍遠遠不夠
（來源：中國人體器官捐獻管理中心）▼
時至今日，同種器官移植仍面臨著挑戰，其中最大的困境就是供體的稀缺。中國每年仍有約30萬患者因器官功能衰竭等待著器官移植，但每年器官移植手術僅有1萬餘例。
此外，對於需要接受眼角膜移植手術的患者而言，由於供體缺少，每年僅有5000例患者可獲得移植，僅占需要移植總量的10%。由於供體緊缺，一部分患者耽誤了最佳治療時機，眼球被迫摘除。
在不久的未來
這一困境或許能隨著異種器官移植技術的發展被打破
（圖：壹圖網）▼
因此，異種移植人體試驗很有必要。一旦本次豬-人心臟移植手術的安全性、中長期效果得到確認，那麼器官移植將再向前邁進一步，成千上萬的患者也將看到恢復健康的曙光。
參考文獻：
1. https://www.medschool.umaryland.edu/
2. 全球首例，把豬心移植給患者，終於做到了，來源：澎湃新聞·澎湃號 醫學界，2022-01-12 16:05.
3. D K C Cooper, R Gaston, D Eckhoff Et al. Xenotransplantation-the current status and prospects. Br Med Bull. 2018 Mar 1;125(1):5-14. doi: 10.1093/bmb/ldx043.
4. 湯波. 異種器官移植：從過去到未來. 科學24小時. 2019. (12).
5. 中國器官捐獻率6年增百倍 器官移植供體仍緊缺，京華時報，2015-09-15 08:32
*本文內容為作者提供，不代表地球知識局立場
封面：shutterstock
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