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給人移植豬心,只是一個開始
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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?shù)貢r間2022年1月7日,57歲的大衛(wèi)·貝內(nèi)特(David Bennett)成功接受了一次特殊的心臟移植手術(shù)。為其捐獻心臟的,是一頭1歲大、重240磅并經(jīng)過“基因修飾”的豬。
美國馬里蘭大學醫(yī)學中心隨之官宣,這是全球首例轉(zhuǎn)基因豬心移植到人體的手術(shù)。
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(shù)后,貝內(nèi)特接受了幾天體外膜肺氧合(ECMO)治療后已于1月12日成功撤掉ECMO。據(jù)媒體報道,1月7日完成移植手術(shù)至今,貝內(nèi)特情況穩(wěn)定,未出現(xiàn)超急性免疫排異反應(yīng),現(xiàn)已能自主呼吸、小聲說話。
手術(shù)患者貝內(nèi)特與主刀醫(yī)生格里芬的術(shù)后合影
(圖:UMMC)▼

雖然人類關(guān)于器官移植的夢想古已有之,但直到現(xiàn)代醫(yī)學完善以后,器官移植手術(shù)才能成功實施??捎捎谌祟惞w的稀缺,部分學者將目光轉(zhuǎn)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(shù)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(shù)可以推動科學的進步,并解決目前器官移植所面臨的困境。
國際愛豬協(xié)會發(fā)來強烈譴責(圖:壹圖網(wǎng))▼

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(shù)或其他方法,導(dǎo)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(shù)。
移植手術(shù)其實離我們的生活很近
例如——植發(fā)(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,希望人類也能借此獲得其他生物的優(yōu)點,并將這些“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(chuàng)世神話的頂流CP了
(安能辨我是雌雄?圖:壹圖網(wǎng))▼

顯然,“半人半獸”可能永遠只能停留在想象中。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(zhàn)爭或受刑罰而缺失四肢后佩戴假肢的記錄;在西方中世紀時因罹患梅毒造成鼻子脫落后,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(shù)的故事,但這很有可能只是想象。
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(wǎng))▼

關(guān)于真正的器官移植,最早有明確記錄的是16世紀晚期,意大利外科醫(yī)生加斯帕爾·塔利亞科齊(Gaspare Tagliacozzi,1545-1599年)開展的皮膚移植手術(shù):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(shù)的患者
先把手臂和鼻子各切口固定讓皮膚長在一起
愈合后再切割分離(圖:wiki)▼

1597年他出版了一本被簡譯為《生理缺陷移植手術(shù)》的插畫書,除了詳細記錄了他的技術(shù)外,該書還第一次記載了皮膚移植后的排異反應(yīng),他把這種患者自體移植比同種異體移植——即移植物來源于其他人更少出現(xiàn)排斥反應(yīng)的現(xiàn)象歸結(jié)為“個性的力量和潛能”。
塔利亞科齊堪稱現(xiàn)代醫(yī)美教父
《生理缺陷移植手術(shù)》里的插圖真是精彩紛呈
(教父和他寫的書)▼


17世紀,歐洲的醫(yī)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“狂暴癥”,但大多數(shù)患者都當場斃命。由于死亡率太高,后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,抽出后注射給人體。據(jù)說注射了雞血的人,面色發(fā)紅,精神亢奮。
雄赳赳,氣昂昂,打了雞血就和斗雞一樣
(圖:壹圖網(wǎng))▼

由于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(qū)。直到19世紀現(xiàn)代外科手術(shù)的基石逐漸完善后,外科醫(yī)生才逐漸開始嘗試系統(tǒng)性地器官移植。
器官移植手術(shù)面臨的困難,除了免疫排斥
還有術(shù)后感染的防治(圖:圖蟲創(chuàng)意)▼

同種器官移植
19世紀,除了較常見的皮膚移植外,眼科醫(yī)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(shù)人的身體排斥外來組織,將移植物分解并吸收掉了。
此時,橫在外科醫(yī)生們面前的主要是以下兩個問題:為什么會產(chǎn)生排異反應(yīng)?如何維持移植器官的血液供應(yīng),或者說是如何保障移植器官所需的氧氣和營養(yǎng)?
早期醫(yī)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(wǎng))▼

1902年,法國外科醫(yī)生亞歷克西斯·卡雷爾(Alexis Carrel,1873-1944年)在借鑒了裁縫的經(jīng)驗后,發(fā)明了針對血管的“三線縫合法”(三定點端-端吻合術(shù)),該技術(shù)為血管吻合奠定了基礎(chǔ),并在動物實驗中大獲成功。
即使是富有經(jīng)驗的醫(yī)生,也要數(shù)年才能掌握
(看看Q彈爽滑的豬黃喉)▼

隨后幾十年中,歐洲的外科醫(yī)生們開始大膽嘗試同種、異種間的器官移植,但大多數(shù)患者都因強烈的排異反應(yīng),在手術(shù)后迅速死亡。
二戰(zhàn)期間,在研究燒傷后植皮的過程中,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(jié)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(wǎng))▼

更重要的是,在進行動物實驗時,他發(fā)現(xiàn)異卵孿生小牛間的皮膚移植并沒有排斥,進而發(fā)現(xiàn)了“獲得性免疫耐受現(xiàn)象”,為解決移植后的排異反應(yīng)奠定了基礎(chǔ)。
免疫細胞——既是抵御外敵的戰(zhàn)士
也是六親不認的殺手(圖:shutterstock)▼

美國外科醫(yī)生默瑞于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癥的哥哥。默瑞對病人進行放射線照射,以抑制排斥反應(yīng)。術(shù)后,哥哥的生命延續(xù)了八年。
第一例同卵雙胞胎腎移植
(油畫藏于哈佛醫(yī)學院圖書館大廳)▼

默瑞再接再厲,于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尸體腎臟移植,這次他應(yīng)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。
隨后,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(shù)也在慢慢起步,并逐漸推廣,目前多項移植手術(shù)均已達到世界先進行列。
青霉素的問世,極大降低了術(shù)后感染的風險
是器官移植手術(shù)獲得長足進步的一個重要原因
(圖:圖蟲創(chuàng)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(yī)生杰布雷將一枚豬的腎臟與一名患腎病綜合征的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(yīng)死去。
直到去年,豬-人異種腎移植才首次獲得成功
相關(guān)的研究文獻圖片還入選了Nature十大年度封面
(圖:Nature)▼

隨后幾十年,由于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(shù)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(chuàng)了這一領(lǐng)域的奇跡和先河。
狒狒:輪到我開始倒霉了是嗎?(圖:壹圖網(wǎng))▼

然而,要么由于體型差異巨大,要么由于親緣關(guān)系太近,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。這不僅由于豬的器官尺寸與人類相近,更由于數(shù)千年的馴化,豬早已具備易繁殖、易飼養(yǎng)等諸多優(yōu)點。
有證據(jù)顯示,導(dǎo)致艾滋病的人免疫缺陷病毒(HIV)就來源于猴免疫缺陷病毒(SIV)。當然,這種病毒如何從其它靈長類動物來到人的體內(nèi),目前不得而知(圖:壹圖網(wǎng))▼

且在經(jīng)過基因編輯后,這些轉(zhuǎn)基因的“醫(yī)用豬”體內(nèi)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(shù)中應(yīng)用了十余年。
隨著新技術(shù)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(yīng)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(yī)學做出犧牲的實驗動物們
R.I.P(滑動查看,圖:壹圖網(wǎng))▼

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,并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;器官保存液的研制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(wǎng)絡(luò)配對捐受雙方的高效率,都保證了送往手術(shù)臺的供體器官最大限度地保持活性。
國內(nèi)器官配對平臺登記志愿者人數(shù)已有40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(zhàn),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(shù)僅有1萬余例。
此外,對于需要接受眼角膜移植手術(shù)的患者而言,由于供體缺少,每年僅有5000例患者可獲得移植,僅占需要移植總量的10%。由于供體緊缺,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(shù)的發(fā)展被打破
(圖:壹圖網(wǎng))▼

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(shù)的安全性、中長期效果得到確認,那么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(fù)健康的曙光。
最后:
參考文獻:
1. https://www.medschool.umaryland.edu/
2. 全球首例,把豬心移植給患者,終于做到了,來源:澎湃新聞·澎湃號 醫(yī)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
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封面:shutterstock
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原標題:《給人移植豬心,只是一個開始》
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