全球首例“换脸换手”手术成功的背后，器官移植为什么还是很难

蝌蚪君

编者按：

这一期的“本期关注”栏目选择了两篇生命科学领域的文章，将涉及“异种移植”和“异种嵌合”等人类不断取得新进展的前沿技术。随着生命科学各方面技术的进步，人类对生命的改变似乎变得触手可及，科研成果也越来越多地与现实生活发生共振。但当人类越来越多地拥有“改造自然，利用自然”的能力，也会带来社会伦理与安全等新问题。我们必须在思想上明确该做什么，怎么做才是正确的——从相关的研究，到临床试验，再到临床应用，都必须接受相关部门的严格监管，符合法律与伦理规范，使人类在生命未知领域的探索和进步，所取得的任何一项科研成果，都能够普惠万众，造福社会，为人类更好地认识和调控生命现象、改善生态、提高人类生命生活质量服务，让技术的进步在阳光下为生命实现新的接力和奇迹。

2021年2月，一则新聞报道称，美国一名因车祸毁容的男子成功“换脸换手”，术后半年无排异反应。这名来自美国新泽西州的22岁男子，于2018年遭遇了一场严重车祸，全身烧伤面积达80%，脸部完全毁容。为了让这位不幸的患者能恢复正常生活，纽约大学朗格尼医学中心替换掉了他的整张脸和一双手。术后近半年，这名男子的身体未出现任何异常，“新手”也越来越灵活。不得不感叹，医学的进步和发展真的是患者的福音。

“换脸”“换手”均属于器官移植。我们都知道器官移植很难，所谓的“换脸术”也是近几年才兴起的。那么，你知道器官移植究竟难在哪里吗？器官移植的未来之路又在哪里呢？

器官移植是怎么逐渐发展成熟的？

通俗地说，器官移植，是指将健康器官移植到另一个个体内，并使之迅速恢复功能的手术。目前可以移植的器官有肾脏、肝脏、心脏、肺脏、胰腺、小肠等。

器官移植开始于19世纪初，近100年来，医学家对器官移植的勇敢尝试，造就了现在相对成熟的移植技术，同时挽救了很多处于器官衰竭终末期的患者。当人的某个器官出现病症，古时候的人类突然开脑洞——能不能像机器更换零件一样，把“坏”掉的器官换掉呢？

1954年12月23日，波士顿的默里医生成功进行了世界上第一例同卵双生子的肾移植手术，接受手术者活了8年。1963年，医学家在肺和肝脏移植方面进行了尝试，但肺移植受体只存活了18天，肝移植受体死于手术中的大出血。接着，1967年，南非的巴纳德医师成功实施了第一例心脏移植手术。之后的医学家继续尝试身体其他部位的器官移植，但因为移植后器官发生排斥反应，患者的术后生存情况并不理想。直到20世纪70年代后期，环孢素面世，这种能抑制身体攻击外来器官倾向的药物，在很大程度上解决了移植排斥反应的问题，也使器官移植成为医疗界的常规疗法。

如今，器官移植已经越来越普遍。最近几年还出现了“换脸术”。本文开头提到的案例，是全球首例成功的“换脸换手”手术。1954年，首例肾脏移植手术在波±顿获得成功器官移植之难

虽然器官移植术的发展日渐成熟，但面临的问题也让世界各国的医生和等待器官的患者及家属颇为头痛。

一、配型难。说移植配型，还要从移植排斥反应说起。一个人的器官移植到另一个人身上，肯定要受到排斥。为避免移植排斥，器官移植手术前要做配型，主要是ABO血型配型和人类白细胞抗原（Human Leukocyte Antigen，简写为HLA）的配型。移植的受体和供体之间必须血型相同才能进行移植。血型相配很容易，而HLA配型则比较困难。

先来说说HLA。在器官移植中，HLA反映两个个体之间的免疫相容性，也就是患者对移植器官的接受程度。HLA分子驻守在所有有核细胞和血小板表面，尽忠职守地监察细胞，一旦发现一个细胞不是“自己人”，就会把它递呈给T淋巴细胞，启动免疫反应，清除入侵者。在器官移植时，HLA同样也把移植进来的器官当“外来人”处理，引起免疫反应。移植进受体的器官如此不受待见，自然难以存活。

在所有器官移植手术中，对HLA配型要求最高的就是肾移植。其他如心、肝、肺等器官移植，因脏器来源少，很难达到HLA配型相同，主要要求ABO血型相同。

HLA有多个基因位点，其中一些位点与器官移植有关。不同的器官移植时需要考虑的侧重位点不一样。HLA基因上有4个位点在影响移植肾排斥中的作用很大，所以，移植前会检测这4个位点。因为每个人分别从父母处各获得一套染色体，需要匹配的就是每套染色体上的这4个位点，两套染色体就是8个位点。

肾移植中，供者和受者的HLA位点相配的越多，发生排斥反应的风险就越低，移植肾的长期存活率就越高。最完美的情况，是同卵双生的双胞胎之间的器官移植，他们的HLA完全相同，移植后不会发生急性排斥反应，患者术后3年存活率接近1 00%。而多数情况下，供体和受体之间只能匹配上三四个位点，此时患者术后的3年存活率在90%以上。

在器官短缺的情况下，HLA配型结果也不是肾移植手术的必需条件。甚至在供体与受体的HLA基因一个位点也不匹配的情况下，也能进行移植。在强效抗排异药物的帮助下，患者术后的存活率也能达到2/3左右。

这时你可能会问：“HLA位点不匹配，我先不做移植，等到有匹配再做，可行吗？”实际情况是，可用于移植的器官来源非常有限，可能没有人能如此“任性”地一直等下去。

二、器官短缺。每年，我国有约30万人在移植等待的名单中，但只有2万多人能获得器官移植的机会，很多患者在苦苦等待中离世。

2015年1月1日起，我国全面禁止死囚器官移植，器官移植全部依靠民众自愿捐献。而大多数人仍然抱有传统观念，对人离世后进行器官捐献是不理解，也不能接受的。当然，随着器官捐献理念的宣传和教育，近年来捐献数量也有所增加。截至目前，在中国器官移植发展基金会“施予受”器官捐献志愿者网上，志愿登记已达292万人次。但是，相比我国14亿人口的规模，器官自愿捐献率依然很低，器官移植的缺口依然很大。

三、移植术后并发症。器官移植成功并不代表日后就万事大吉。移植后，患者还要跟与免疫抑制剂有关的并发症、感染并发症、肿瘤并发症、多器官移植衰竭并发症等“敌人”斗智斗勇。

2018年，《美国移植学杂志》报道的一起事件，让很多人看到了器官移植的“硬伤” 3名病人移植了同一位捐献者的不同器官后，最终都死于乳腺癌，而乳腺癌细胞都来自捐献者。

这是不是医生失误，事前没有好好检查捐献者的身体情况？事实上，医院表示，此前已经对捐献者的身体进行了全面检查，当时并没有发现有任何乳腺癌或者恶性乳腺肿瘤的迹象，即便存在肿瘤，也可能因没有对捐献者的身体造成太大威胁性，所以没有被检查出来。

如果不是检查环节的问题，那么，导致这场悲剧的就可能是抗排斥药。因为，患者会对移植来的器官产生排斥反应，不得不终身服用抗排斥药，而抗排斥药会削弱他们的免疫系统。一旦免疫系统变弱，患者的体内就会变成肿瘤细胞或隐藏的癌细胞不受抑制生长的温床。

因为免疫抑制剂的使用，肿瘤已经成为肾移植患者的主要死因之一。据统计，受者肾移植后，罹患恶性肿瘤的概率比同龄的普通人群高出3-5倍，某些肿瘤的发生概率甚至高达100倍，且发病年龄也比普通人提前。

以目前的医疗技术水平，器官移植依然有很大的不确定性。对患者来说，不移植就没有希望，而移植以后，也需要面临各种可能存在的并发症。

器官移植的未来——异种移植？

因為全世界都出现器官短缺的问题，人们开始研究异种移植、3D打印器官，或者其他培养或修复器官的技术。其中，异种移植被认为更接近现实。

人工培养动物的器官移植给人用，是不是可以把器官短缺的问题解决了？于是，人们开始在猪的身上进行尝试。相比与人类种源更接近的灵长类动物，如黑猩猩和猴子，猪因生长时间短，器官大小与人体相似，所以更适合作为异种器官移植的供体。

要想把猪的器官移植到人体内，我们面前有两大障碍：一是猪自身具有的反转录病毒，移植后可能会感染人;二是不同物种之间会有免疫排斥，强行移植会引发严重的临床症状。

不过，利用基因工程技术，对物种进行改造后，异种移植可能行得通。

发表在《自然·生物医学工程》上的最新研究结果表示，通过基因编辑技术制造的“猪3.0”，理论上解决了上述两个问题。但“猪3.0”是否能够提供给人类移植用的器官，可能还需要花上数年时间，需要先进行灵长类动物的实验，才能进行人类临床试验。

猪3.0

由一支国际研究团队于2020年成功做出的有望用于临床的异种器官移植雏形，被认为具备去除猪内源性反转录病毒及增强异种器官的免疫相容性两个特性。

但愿在不久的将来，器官移植技术能有所突破，造福那些怀抱希望、深陷在漫长等待中的患者。

本文内容来自“蜊蚪五线谱”公众号，ID： ked02011