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人类器官移植史 从神话到手术台

2015年07月30日 来源:《三月风》

摘要:人类用了十几个世纪编织渴望,在一个世纪的时间里使器官移植神话走向了现实,成千上万的患者因而获得了新生。

文 _本刊记者 曲 辉

秘鲁有个地方叫伊卡,20世纪60年代的时候,有个医生在当地收集了一大堆来路不明又稀奇古怪的远古石刻,其中有些描绘了如家畜一般饲养恐龙、用望远镜仰望苍穹之类的诡异图案,甚至还细致展示了器官移植的场景。

例如有一幅画着一名医生角色的人,将手伸入地上仰卧者的腹部翻检着什么,刀具放置在躯体旁边;另一幅则显示了一枚被取出的硕大心脏,周边血管已被切割,医生手持利刃在对它进行处理;还有的画着已经植入器官的病人口衔奇怪的管子,医生手中拿着针线样的东西正在缝合他的伤口。

有人鼓吹这些奇石记录了一个科技发达的史前文明,也有考察者跟进,考证它们很可能只是一帮当代农民的原生艺术。尽管如此,对于器官移植的种种幻想,却是实实在在自上古时代就生发于先民的头脑中的。

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脏器移植古画 

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脸部移植构想

拼合神怪与神医传说

公元前12世纪的印度神话中,湿婆神与雪山神女伉俪喜得贵子,取名叫迦尼萨(Ganesha),庆生宴上一片欢腾。不料受毗湿奴神之妻诅咒的土星神看了一眼婴儿,婴儿当场身首异处,引得众神垂泣。毗湿奴神一看此事与自己有关,为安慰孩子亲属,就飞到河边找了头睡梦中的大象,把头砍下移植到了死婴颈上,使其复活,长大后就变成了印度人心中保佑人们心想事成的象头神。

古人钟情于移植,除医疗渴求外,还有力量崇拜的因素。古埃及神话中,狮子是战神的化身,人们就打造了狮身人面像来守护法老的金字塔。

古希腊神话中有个喷火怪兽名叫喀迈拉,形象是狮头、蛇尾、羊身,在背上还昂扬伸出一颗羊头。美国移植外科协会的logo就是它。如今“喀迈拉”成为一个生物学术语,译为“嵌合体”,意指来自不同生物体的细胞、器官组织或分子结合在一起形成的新个体——比方说接受器官移植者都是“喀迈拉”。

这类想象的巅峰,便是玛丽·雪莱笔下的科学家弗兰肯斯坦所创造的怪物:它的全身各处器官和组织完全是从停尸房拼凑而来,模糊了移植的主客体,并借助雷电的刺激重获了生命。

在更接地气的传说中,公元3世纪的双胞胎圣徒科斯马斯与达米安兄弟在叙利亚行医,他们最著名的圣迹就是把一条埃塞俄比亚黑人的腿接给了一位因骨癌截肢的白人身上,病人一觉醒来便可下床走路,这一素材反复地出现在各种画作之中。

在中国,家喻户晓的神医扁鹊堪称这一类型叙事的最早主角。在《列子》的记载中,鲁国的公扈志强气弱,而赵国的齐婴恰恰志弱气强,两人同时找扁鹊看病,扁鹊便给他们喝下药酒,令其昏睡,用刀剖开两人胸膛,取出心脏互换。更有戏剧性的是,两人醒来后思维也发生了对调,径直回了对方家门又被赶出来,直到扁鹊主持局面道出原委才罢。这一典故得以流传世界,相关图案也成了1986年在美国召开的器官移植大会会标。

更自由展示移植狂想的情节,则在小说中屡屡出现。李渔《肉蒲团》中,术士天际真人在明朝就攻破了海绵体异种移植的世界难题,将“狗肾”填进了自卑的未央生下体,自此“魁梧奇伟”“可以横行天下矣”。

而蒲松龄笔下的陆判官则更是集大成者了:他跟书生朱尔旦交情不错,常常跑去书生家里喝酒,友情帮忙批改一下文章,觉得实在狗屁不通。朱尔旦一回酒醉兀自睡下,醒来发现陆判官正坐在床边给他开肠破肚、整理肠胃,并从地府千万颗心脏中选了一枚好的替他换上,自此书生文思泉涌、金榜题名。

不但如此,陆判还从某凶杀现场提取了一颗美人头,来给朱尔旦的妻子换上,刀切原头“如切腐状,迎刃而解,首落枕畔”,把新头仔细合上按捺好,只等朱妻苏醒,发现面目全非,而颈部只有一条红线,上下肉色截然不同。

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科幻片中的头部移植

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头部移植的草图

修鼻子、补头骨和刑场试验

这些传说和故事固然精妙,但异体器官移植必须具备的技术和物质条件,显然在20世纪之前都不具备。

具体到临床,最早的实践是自体皮肤移植。这一点古印度的整形外科已经成绩斐然:当时因通奸罪被削掉鼻子的囚徒数量可观,一名叫苏许鲁塔的医师别出心裁,利用伤者的额头皮肤下拉包覆,制造出了新鼻子。

欧洲文艺复兴时期,梅毒也烂掉了许多人的鼻子,意大利有位外科医生塔利亚科齐,更加脑洞大开:他用吊带将病人上臂固定高举,将鼻子创口与上臂肱二头肌位置缝合,保持该姿势数周,皮肤便能长到一起,此时再手、鼻切分,使其各自愈合。不过据说如此植出来的鼻子不太结实,有时擤鼻涕都能擤下来。

塔利亚科齐的异体移植试验则屡屡失败,他意识到有某种“个体差异力”(排斥反应)从中作梗。17世纪,荷兰外科医生范·米克恩报告说,他用一块狗的骨头修补了一名俄国士兵的头骨。得知消息后,教会当局大惊失色,勒令他手术移除。关于那个士兵的生死众说纷纭,但以现代医学的角度来看,他不太可能挺得过急性排斥反应。

但这些无法阻止疯狂医学试验的步伐。19世纪的法国医生拉伯德多次蹲守在行刑场外,买通相关人员后,将刚被砍下的死囚头颅迅速接入动物的血液循环中进行观察。一次试验中,他将囚犯头颅的一侧颈动脉与狗的颈动脉相接,在另侧则压入加热的公牛血,并进行头部钻孔电击。尽管记录下了面部肌肉的痉挛和牙齿咬合的现象,但并不能使砍下的头颅复生。

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  全世界第一例肾脏移植手术

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全世界第一例肾脏移植手术的医生与双胞胎

20世纪的器官移植先锋

1905年,奥地利医生爱德华·泽尔为遇到两个伤者,一名是来自捷克的农场工人,因长年跟石灰打交道而濒临失明,一个是被异物刺入眼部的11岁男孩。当确定后者视力无法挽回时,泽尔征得其家人同意,将男孩的角膜移植给了工人。

这是人类首例同种异体角膜移植手术。角膜上没有血管,因此排斥反应轻微许多。尽管术后一只眼睛感染,另一只仍然恢复了视力并终身保持。

但脏器的移植则难度巨大,在仅有止血带的时代,血管的精密切合首先就是令人望而却步的天堑。1902年,法国医生卡雷尔在向巴黎最好的裁缝学习后,发明了血管的“三线缝合法”——运用该方法,可解决出血与血栓问题,只是受当时材料工艺的限制,他的缝合线竟用的是护士的头发。此术一出,血管问题有了解决的可能。

1906年,法国的杰布雷成了异种器官移植有详细手术记录的第一人。他将一枚猪的肾脏与一名患肾病综合征的48岁妇女的左肘相连,将一颗羊肾移植给了另一名50岁女性。其中前者被公认为是世界上的首例肾移植,但因为排异两个病人都很快死去。

至于人体同种肾移植,首例手术是由苏联的医生沃罗诺伊在1938年操作,他为一个服毒自杀造成肾衰的女性换上了一枚死亡6小时的六旬男性的肾脏,术后48小时病人死亡。

像这样的尝试,20世纪上半叶的美苏与欧洲均进行了不少,都因排斥反应而失败。揭开这背后机制的,是英国的梅达沃。二战爆发后,烧伤成了一个严重的医学问题,梅达沃通过对病人个案的植皮观察,发现异体皮肤不到一周就被排斥而脱落,且二次异体植皮时排斥加速,因而得出结论“异体移植物的排斥是由免疫机制引起的”。

更重要的是,他在一处农场用小牛做试验,观测到异卵孪生小牛间的皮肤移植并没有排斥,进而发现了“获得性免疫耐受现象”,为移植排斥难题的解决打开了方向,与另一位医学家伯内特共同摘得诺贝尔奖。

在此原理基础上,美国外科医生默瑞于1954年成功地进行了第一例同卵双胞胎之间的肾移植。这一计划最初来自于某次默瑞与同事关于透析现状的午餐闲聊。他们在患者中拣选了一名有双胞胎弟弟的尿毒症患者,其弟弟同意捐出一个肾。默瑞和他的医疗小组为保证兄弟俩确为同卵孪生,到警局核对过指模,并预先给他们进行了交叉植皮试验。

最终这场里程碑式的换肾手术进行了五个半小时,开创了器官移植的新时代。默瑞对病人进行放射线照射,以抑制排斥反应。术后哥哥的生命延续了八年,肾脏运转始终正常,后因心脏病去世。捐肾的弟弟则一直活到了79岁。

默瑞再接再厉,于1959年又进行了首例活体非亲属供肾的肾脏移植。1962年,他又成功进行了第一例尸体肾脏移植,这次他应用了硫唑嘌呤免疫抑制治疗,使移植肾获得了较长时间的存活。他在器官移植史上创造了三个第一,于1990年获颁诺贝尔奖。

紧跟首例肾移植手术其后,肝脏移植手术与心脏移植手术也纷纷实施。1963年,美国的斯达泽教授给一名年仅三岁的先天性胆管闭锁婴儿换肝,但因病变阻塞静脉,婴儿失血过多而夭亡。直到1967年,他的实践才获得了真正成功——一名肝癌患者在移植后使用了多种免疫抑制剂,存活时间超过了一年。

1967年,南非心外科医生伯纳德将一枚因车祸死亡女孩的心脏植入了一名病人胸腔。术后第6天病人甚至有了欢笑,感觉有可能出院回家,但在第9天肺部有了阴影。在这个关键时刻伯纳德将阴影误判为排斥反应,为病人加大了类固醇类用量以抑制免疫,却导致了病人肺部感染,最终存活了18天。

在我国,首例尸体供肾肾移植手术由著名泌尿外科专家吴阶平院士在1960年完成,病人未能长期存活,但为70年代全国推广奠定了基础。台湾地区的首例则由台大医院的李俊仁主刀,这也是全亚洲第一例成功肾移植。

20世纪70年代的上海瑞金医院硕果累累:1977年,该院的林言箴开展了国内也是亚洲首例肝脏移植手术,病人存活了54天。1978年,医师张世泽为一例38岁风湿性心脏瓣膜病患者施行首例心脏移植术,术后存活109天。这些都为我国器官移植开创了先河,推动了移植手术的常规化。

联合移植、动物供体与人工器官

1960年代末,哈佛大学医学院的一个医学委员会提出了“脑死亡”的定义,迅速深入人心,并进入许多国家的立法层面,使得摘除器官手术本身的法律与伦理困境得以破冰。

器官保存液的研制改进让器官在体外保存的时间延长,再加上超音速客机跨洲飞行的便利,以及国际间网络配对捐受双方的高效率,都保证了送往手术台的供体器官最大限度地保持活性。

以前的排斥问题靠硫唑嘌呤类药物或射线来干扰破坏免疫系统来解决,力度把控非常困难:轻了植入的器官会坏死,重了又会导致受体感染死亡。因此20世纪80年代以前,大约每5个接受移植的病人中,只有一个能存活下来。

随着免疫学的迅速发展,环孢素、普乐可复等新型抗排斥药物相继运用于临床,副作用较以前大大减轻,使得受体存活率大大提高,更使得肺、小肠甚至肢体等人体器官也进入可移植行列。

在此药物基础上,于单个器官移植技术逐步成熟的同时,多器官移植和器官联合移植的研究也渐渐展开。1966年全球首例临床胰肾联合移植在美国明尼苏达大学实施;心-肺联合移植则首先在斯坦福大学医院成功进行;前面提到过的肝移植先驱斯达泽在1983年完成了首例临床腹部器官簇移植;1986年,世界上第一例心、肺、肝同时移植手术在英国剑桥完成,而这次手术的脏器全部来自同一名捐献者。

1998年6月,13岁的美国少年丹尼尔·卡纳尔接受了他的第3次移植手术,此前一个月,他做了第一次移植手术,移植了胃、肺、胰腺和小肠,但术后产生了排斥,于是又进行了两次手术,共移植了12个器官,成了目前世界上接受移植器官最多的人。而三次手术都是由一位名叫安德烈亚斯·察基斯的医生主持完成的。

但器官数量的短缺一直是医学界的重大困扰,人们还开始尝试结合干细胞技术和支架材料体外构建组织或器官。1999年,美国波士顿儿童医院的医疗团队首次为七名患者进行了器官培育及移植手术。研究人员从患者的膀胱上取下半张邮票大小的细胞样本,放置在海绵状的可降解“生物支架”上,花了七个星期使其长满,形成一个新的膀胱,再移入患者体内与旧器官“重组”。新膀胱由三层物质构成,外层是肌肉,内层是膀胱上皮,中间是连接用的胶原质,被团队形容为“烘焙夹心蛋糕”。

人工心脏正从等待移植期间的过渡品,向永久性器官转变。2013年,巴黎的乔治·蓬皮杜医院首次将一枚人工心脏移植进晚期心力衰竭的患者胸腔内,然而术后两个多月后,心脏由于意外短路而突然停止了跳动。这种心脏由锂电池供电,借鉴了导弹电子传感技术,可自动调节血压、血流速度以及心率,尽管有正常心脏的三倍重,并且造价超过16万欧元,但仍被认为是目前“最接近人类心脏的人工心脏”。

科学家们还将目光又扩散到了以往屡次失败的异种器官移植上。世界上第一个把动物器官移植到人体内的是美籍华裔冯宙麟博士,1992年,他成功主刀把一枚狒狒的肝移植到人身上,因为抗体病变,病人只存活了一个月,但却开创了这一领域的奇迹和先河。

还有试验将人的基因片段移植到猪的基因内,再加上新型免疫抑制剂开发,人们有望最大限度地降低猪器官的免疫原性,甚至通过嵌合方法在猪体内直接生长出人体器官,使猪未来成为供应人体器官的工厂。

手术技术本身也正变得高度精细和复杂化,如需要处理大量血管和神经连接的全脸移植首例于2010年在西班牙完成。患者曾在一次打猎中严重误伤面部,无法正常呼吸、吞咽和讲话,需要借助插管呼吸和进食。他的所有脸部皮肤、肌肉、眼睑、鼻子、上下唇、上下颚、牙齿、颊骨都进行了更换,其手术后的面容是捐赠者和自己以前样子的混合体。患者术后曾在巴塞罗那公开露面,以感谢医生与捐献者让他重获新生。

而一直在科幻文学和假新闻中被关注的“换头术”,近年也开始被重新提出。先天患有脊髓性肌肉萎缩症的俄罗斯计算机工程师斯皮里多诺夫自愿准备接受被试。尽管医学界对此质疑纷纭,甚至有人认为即便成活了也“比死更难受”,但斯皮里多诺夫说,“接受这个手术不是因为我不曾有正常人的生活,而是我认为科学的进步需要那些勇于承担风险并自愿献身的人。”该手术的英文缩写为“天堂”,制订计划的意大利医生卡纳韦罗认为现有技术已经达到了可以进行头部移植的高度,他坚信会成功。

无论试验结果如何,这些完成或进行的探索都给无数患有绝症的病人点燃了希望。人类用了十几个世纪编织渴望,在一个世纪的时间里使神话走向了现实,成千上万的患者因而获得了新生。而随着外科技术、药理学、免疫学、遗传学和基因工程技术的发展,未来的器官移植技术必将更加发达,将生命的梦想更强大地嫁接与延续下去。

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