全球首例“換臉換手”手術成功的背后，器官移植為什么還是很難

蝌蚪君

編者按：

這一期的“本期關注”欄目選擇了兩篇生命科學領域的文章，將涉及“異種移植”和“異種嵌合”等人類不斷取得新進展的前沿技術。隨著生命科學各方面技術的進步，人類對生命的改變似乎變得觸手可及，科研成果也越來越多地與現實生活發生共振。但當人類越來越多地擁有“改造自然，利用自然”的能力，也會帶來社會倫理與安全等新問題。我們必須在思想上明確該做什么，怎么做才是正確的——從相關的研究，到臨床試驗，再到臨床應用，都必須接受相關部門的嚴格監管，符合法律與倫理規范，使人類在生命未知領域的探索和進步，所取得的任何一項科研成果，都能夠普惠萬眾，造福社會，為人類更好地認識和調控生命現象、改善生態、提高人類生命生活質量服務，讓技術的進步在陽光下為生命實現新的接力和奇跡。

2021年2月，一則新聞報道稱，美國一名因車禍毀容的男子成功“換臉換手”，術后半年無排異反應。這名來自美國新澤西州的22歲男子，于2018年遭遇了一場嚴重車禍，全身燒傷面積達80%，臉部完全毀容。為了讓這位不幸的患者能恢復正常生活，紐約大學朗格尼醫學中心替換掉了他的整張臉和一雙手。術后近半年，這名男子的身體未出現任何異常，“新手”也越來越靈活。不得不感嘆，醫學的進步和發展真的是患者的福音。

“換臉”“換手”均屬于器官移植。我們都知道器官移植很難，所謂的“換臉術”也是近幾年才興起的。那么，你知道器官移植究竟難在哪里嗎？器官移植的未來之路又在哪里呢？

器官移植是怎么逐漸發展成熟的？

通俗地說，器官移植，是指將健康器官移植到另一個個體內，并使之迅速恢復功能的手術。目前可以移植的器官有腎臟、肝臟、心臟、肺臟、胰腺、小腸等。

器官移植開始于19世紀初，近100年來，醫學家對器官移植的勇敢嘗試，造就了現在相對成熟的移植技術，同時挽救了很多處于器官衰竭終末期的患者。當人的某個器官出現病癥，古時候的人類突然開腦洞——能不能像機器更換零件一樣，把“壞”掉的器官換掉呢？

1954年12月23日，波士頓的默里醫生成功進行了世界上第一例同卵雙生子的腎移植手術，接受手術者活了8年。1963年，醫學家在肺和肝臟移植方面進行了嘗試，但肺移植受體只存活了18天，肝移植受體死于手術中的大出血。接著，1967年，南非的巴納德醫師成功實施了第一例心臟移植手術。之后的醫學家繼續嘗試身體其他部位的器官移植，但因為移植后器官發生排斥反應，患者的術后生存情況并不理想。直到20世紀70年代后期，環孢素面世，這種能抑制身體攻擊外來器官傾向的藥物，在很大程度上解決了移植排斥反應的問題，也使器官移植成為醫療界的常規療法。

如今，器官移植已經越來越普遍。最近幾年還出現了“換臉術”。本文開頭提到的案例，是全球首例成功的“換臉換手”手術。1954年，首例腎臟移植手術在波±頓獲得成功器官移植之難

雖然器官移植術的發展日漸成熟，但面臨的問題也讓世界各國的醫生和等待器官的患者及家屬頗為頭痛。

一、配型難。說移植配型，還要從移植排斥反應說起。一個人的器官移植到另一個人身上，肯定要受到排斥。為避免移植排斥，器官移植手術前要做配型，主要是ABO血型配型和人類白細胞抗原（Human Leukocyte Antigen，簡寫為HLA）的配型。移植的受體和供體之間必須血型相同才能進行移植。血型相配很容易，而HLA配型則比較困難。

先來說說HLA。在器官移植中，HLA反映兩個個體之間的免疫相容性，也就是患者對移植器官的接受程度。HLA分子駐守在所有有核細胞和血小板表面，盡忠職守地監察細胞，一旦發現一個細胞不是“自己人”，就會把它遞呈給T淋巴細胞，啟動免疫反應，清除入侵者。在器官移植時，HLA同樣也把移植進來的器官當“外來人”處理，引起免疫反應。移植進受體的器官如此不受待見，自然難以存活。

在所有器官移植手術中，對HLA配型要求最高的就是腎移植。其他如心、肝、肺等器官移植，因臟器來源少，很難達到HLA配型相同，主要要求ABO血型相同。

HLA有多個基因位點，其中一些位點與器官移植有關。不同的器官移植時需要考慮的側重位點不一樣。HLA基因上有4個位點在影響移植腎排斥中的作用很大，所以，移植前會檢測這4個位點。因為每個人分別從父母處各獲得一套染色體，需要匹配的就是每套染色體上的這4個位點，兩套染色體就是8個位點。

腎移植中，供者和受者的HLA位點相配的越多，發生排斥反應的風險就越低，移植腎的長期存活率就越高。最完美的情況，是同卵雙生的雙胞胎之間的器官移植，他們的HLA完全相同，移植后不會發生急性排斥反應，患者術后3年存活率接近1 00%。而多數情況下，供體和受體之間只能匹配上三四個位點，此時患者術后的3年存活率在90%以上。

在器官短缺的情況下，HLA配型結果也不是腎移植手術的必需條件。甚至在供體與受體的HLA基因一個位點也不匹配的情況下，也能進行移植。在強效抗排異藥物的幫助下，患者術后的存活率也能達到2/3左右。

這時你可能會問：“HLA位點不匹配，我先不做移植，等到有匹配再做，可行嗎？”實際情況是，可用于移植的器官來源非常有限，可能沒有人能如此“任性”地一直等下去。

二、器官短缺。每年，我國有約30萬人在移植等待的名單中，但只有2萬多人能獲得器官移植的機會，很多患者在苦苦等待中離世。

2015年1月1日起，我國全面禁止死囚器官移植，器官移植全部依靠民眾自愿捐獻。而大多數人仍然抱有傳統觀念，對人離世后進行器官捐獻是不理解，也不能接受的。當然，隨著器官捐獻理念的宣傳和教育，近年來捐獻數量也有所增加。截至目前，在中國器官移植發展基金會“施予受”器官捐獻志愿者網上，志愿登記已達292萬人次。但是，相比我國14億人口的規模，器官自愿捐獻率依然很低，器官移植的缺口依然很大。

三、移植術后并發癥。器官移植成功并不代表日后就萬事大吉。移植后，患者還要跟與免疫抑制劑有關的并發癥、感染并發癥、腫瘤并發癥、多器官移植衰竭并發癥等“敵人”斗智斗勇。

2018年，《美國移植學雜志》報道的一起事件，讓很多人看到了器官移植的“硬傷” 3名病人移植了同一位捐獻者的不同器官后，最終都死于乳腺癌，而乳腺癌細胞都來自捐獻者。

這是不是醫生失誤，事前沒有好好檢查捐獻者的身體情況？事實上，醫院表示，此前已經對捐獻者的身體進行了全面檢查，當時并沒有發現有任何乳腺癌或者惡性乳腺腫瘤的跡象，即便存在腫瘤，也可能因沒有對捐獻者的身體造成太大威脅性，所以沒有被檢查出來。

如果不是檢查環節的問題，那么，導致這場悲劇的就可能是抗排斥藥。因為，患者會對移植來的器官產生排斥反應，不得不終身服用抗排斥藥，而抗排斥藥會削弱他們的免疫系統。一旦免疫系統變弱，患者的體內就會變成腫瘤細胞或隱藏的癌細胞不受抑制生長的溫床。

因為免疫抑制劑的使用，腫瘤已經成為腎移植患者的主要死因之一。據統計，受者腎移植后，罹患惡性腫瘤的概率比同齡的普通人群高出3-5倍，某些腫瘤的發生概率甚至高達100倍，且發病年齡也比普通人提前。

以目前的醫療技術水平，器官移植依然有很大的不確定性。對患者來說，不移植就沒有希望，而移植以后，也需要面臨各種可能存在的并發癥。

器官移植的未來——異種移植？

因為全世界都出現器官短缺的問題，人們開始研究異種移植、3D打印器官，或者其他培養或修復器官的技術。其中，異種移植被認為更接近現實。

人工培養動物的器官移植給人用，是不是可以把器官短缺的問題解決了？于是，人們開始在豬的身上進行嘗試。相比與人類種源更接近的靈長類動物，如黑猩猩和猴子，豬因生長時間短，器官大小與人體相似，所以更適合作為異種器官移植的供體。

要想把豬的器官移植到人體內，我們面前有兩大障礙：一是豬自身具有的反轉錄病毒，移植后可能會感染人;二是不同物種之間會有免疫排斥，強行移植會引發嚴重的臨床癥狀。

不過，利用基因工程技術，對物種進行改造后，異種移植可能行得通。

發表在《自然·生物醫學工程》上的最新研究結果表示，通過基因編輯技術制造的“豬3.0”，理論上解決了上述兩個問題。但“豬3.0”是否能夠提供給人類移植用的器官，可能還需要花上數年時間，需要先進行靈長類動物的實驗，才能進行人類臨床試驗。

豬3.0

由一支國際研究團隊于2020年成功做出的有望用于臨床的異種器官移植雛形，被認為具備去除豬內源性反轉錄病毒及增強異種器官的免疫相容性兩個特性。

但愿在不久的將來，器官移植技術能有所突破，造福那些懷抱希望、深陷在漫長等待中的患者。

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