全球首例「換臉換手」手術成功！器官移植為啥這麼難？
今天，一則新聞震驚了蝌蚪君！
美國男子車禍毀容成功「換臉換手」 ，術後半年無排異反應。
據報道，美國新澤西州22歲男子迪梅奧2018年遭遇一場嚴重車禍，雖撿回了一命，但全身燒傷面積達80%，臉部完全毀容。
為了讓迪梅奧恢復到正常生活，紐約大學朗格尼醫學中心替換掉了他的整張臉和雙手。
術後近半年，迪梅奧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，醫學的發展真的是患者的福音。
「換臉換手」屬於器官移植。我們都知道器官移植是很難的，所謂的「換臉術」也是近幾年才興起的。
那麼你知道器官移植究竟難在哪嗎？器官移植的未來之路又在哪呢？
01、器官移植是怎麼逐漸發展成熟的？
通俗來說，器官移植，是指將健康器官移植到另一個個體內，並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。
器官移植開啟於19世紀初期，近100年來，醫學家們對器官移植的勇敢嘗試，造就了現在相對成熟的移植技術，同時挽救了很多處於器官衰竭終末期的病人。
當人的某個器官出現病症，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Murray醫生成功進行了第一例同卵雙生子的腎移植，接受手術者活了8年[2]。
1954年，首例腎臟移植手術在波士頓獲得成功。
1963年，醫學家們在肺和肝臟移植方面進行了嘗試[3,4]，但肺移植受體只存活了18天，而肝移植受體死於手術中的大出血。
接著，1967年，南非的Barnard醫師成功施行第1例心臟移植術[5]。
之後的醫學家們繼續在其他部位進行器官移植的嘗試，但因為移植後器官發生排斥反應，患者術後生存情況並不理想。
直到70年代後期，環孢菌素的面世（一種能抑制身體攻擊外來器官傾向的藥物），很大程度上解決了移植排斥反應的問題，這使器官移植成為常規療法[6]。
如今，器官移植已經越來越普遍。
國際器官移植髮展概況，圖源：武漢大學移植醫學中心葉啟發醫生
最近幾年還出現了「換臉術」，據報道此次是全球首例成功換臉換手手術。
02、器官移植之難
雖然器官移植術的發展日漸成熟，但眼前的障礙也讓世界各國的醫生們和等待器官的患者及家屬頗為頭痛。
－ 配型難
說移植配型，還要從移植排斥說起。一個人的器官移植到另一個人身上，大多時候就像是一名陌生的男子無緣無故闖進女生宿舍，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。
先來說說什麼是HLA。
在器官移植中，「人類白細胞抗原」HLA（human leukocyte antigen），是反映兩個個體之間免疫相容性，在器官移植中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。
但在器官移植時， HLA 同樣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。
HLA系統的基因位於第六號染色體的短臂6p21.31區。HLA抗原根據不同的基因位點分為一類、二類和三類抗原。一類抗原:HLA－A，B，C 位點；二類抗原：HLA－DR，DQ，DP 位點；三類抗原：補體；圖源：promocell
因為每個人分別從父母各獲得一套染色體，需要匹配的就是每套染色體上的HLA-A、HLA-B、HLA-DR 、HLA-DQ 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[7]。
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就完全相同，移植後才不會發生急性排斥反應，患者術後三年存活率接近100%。
多數情況下，供體和受體之間只能匹配上 3-4 個位點，此時患者術後的三年存活率約為 90% 以上。
在器官短缺的情況下，HLA配型結果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，在強效抗排異藥物幫助下，術後的存活率也能達到三分之二左右。
你可能會問，「HLA位點不匹配，我先不做移植，等到有匹配再做行不？」可用於移植的器官來源有限，在現實面前，沒有人能如此「任性」。
－ 器官短缺
每年，中國約30萬人在移植等待的名單中，但只有約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[8]。
圖源：電影《修復生命》
從2015年1月1日開始，中國全面禁止死囚器官移植，器官移植只能寄希望於公民自願捐獻。
受到「死後要保留全屍」的傳統觀念束縛，大多數人對器官捐獻是不理解，也不能接受的。
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，中國器官移植髮展基金會「施予受」器官捐獻志願者網誌願登記已達292萬人次[9]。但相比中國14億人口，這還遠遠不夠，器官自願捐獻率依然低，器官移植的缺口依然很大。
圖源：codac.org
－ 移植術後併發症
器官移植成功並不代表日後就萬事大吉，移植後還要跟與免疫抑製劑有關的併發症、感染併發症、腫瘤併發症、多器官移植衰竭併發症等敵人鬥智斗勇。
2018年，《美國移植學雜誌》報道的這個事件，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後，最後都死於乳腺癌，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？
事實上，醫院表示已經對捐獻者的身體進行全面檢查，可是當時並沒有發現有任何乳腺癌或者惡性乳腺腫瘤的跡象存在，即便有存在腫瘤，那也是沒有太大威脅性，所以沒有檢查出來。
如果不是檢查環節的問題，要為這場悲劇背鍋的，也可能是抗排斥葯。
因為移植來的器官會產生排斥反應，患者不得不終身服用抗排斥葯，而抗排斥葯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。
圖源：電影《修復生命》
因為免疫抑製劑的使用，腫瘤已經成為腎移植患者的主要死因之一[10]。據統計， 受者腎移植後得惡性腫瘤的機會比同齡的普通人群高出 3-5 倍，某些腫瘤甚至高達 100 倍，且發病年齡也比普通人提前[11]。
器官移植跟賭博差不多，不移植就沒希望，移植了也不一定能打敗各種併發症。
03、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列印器官，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於現實。
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？
於是人們在豬的身上開始嘗試。相對與人類種源更接近的靈長類動物，如黑猩猩、猴子，豬因生長時間短，長得快，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：一是豬自身具有的逆轉錄病毒，移植後可能會感染人；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，對物種進行改造後，異種移植可能行得通。
上圖是2017年9月《科學》雜誌封面。該期雜誌刊登了關於基因編輯技術在迷你豬身上的應用
發表在《自然·生物醫學工程》上的最新研究結果表示，通過基因編輯技術製造的「豬3.0」，理論上解決了上述兩個問題[12]。
但「豬3.0」是否能夠給人類提供移植用的器官，可能還需要花上數年的時間，先進行靈長類動物的實驗，才能進行人類臨床試驗。
但願在不久的將來，器官移植技術能有所突破，造福那些像22歲的迪梅奧一樣，深陷在漫長的等待中的人們。參考文獻：
［1］ //www.codac.org.cn/clovestation/20210111/701177.htm
［2］Murray J . Renal homotransplantations in identical twins[C]// Surg Forum. 1955.
［3］STARZL,TE .Homotransplantation ot the liver in humans//Surg Gynecol Obstet.1963.
［4］Hardy J D , Webb W R , Dalton M L , et al. Lung Homotransplantation in ManReport of the Initial Case[J]. Jama the Journal of the American Medical Association, 1963.
［5］Barnard C N . Human cardiac transplantation. An evaluation of the first two operations performed at the Groote Schuur Hospital, Cape Town.[J]. The American Journal of Cardiology, 1968, 22(4):584-596.
［6］李丹亞. 環孢菌素與器官移植[J]. 國外醫學情報, 1986(12).
［7］腎臟替代治療學(第2版)
［8］//www.sohu.com/a/319922746_119717
［9］中國人體器官捐獻管理中心//www.codac.org.cn/
［10］解俊傑，錢葉勇，石炳毅，等 . 腎移植患者術後並發原腎惡性腫瘤 3 例報告及文獻複習［J］. 器官移植，2012.
［11］ 牛斌，林靜，陳曉瑜，等 . 腎移植術後新發惡性腫瘤臨床分析［J］. 器官移植，2013.
［12］Yue, Y., et al., Extensive germline genome engineering in pigs. Nature Biomedical Engineering, 2020.
Ps：這是中國人體器官捐獻管理中心的官方網址：//www.codac.org.cn/，有意者可查詢了解。
