近日，重慶女孩沈倩因突發疾病致腦死亡離世。悲痛之余，她的父母決定捐獻出女兒的肝臟、腎臟和眼角膜，讓6人重獲新生。
器官移植，是人體器官衰竭后的最后一根“救命稻草”。在中國，每年有30 萬人在生死邊緣排隊等候器官移植，只有1萬余人能通過器官移植獲得新生。
四川省成都市，一位醫務人員用人體器官運輸專用箱保存并轉運所需器官至手術間。
圖 | 中新社
文 | 韓明月 北京大學科學技術史博士生
編輯 | 王乙雯 瞭望智庫
本文為瞭望智庫原創文章，如需轉載請在文前注明來源瞭望智庫（zhczyj）及作者信息，否則將嚴格追究法律責任。
前不久，國家衛生健康委員會印發了2020年版《人體器官移植技術臨床應用管理規范》。本次印發的《管理規范》是我國開展人體肝臟、腎臟、心臟、肺臟、胰腺、小腸等六種人體器官移植技術的基本要求，取消了開展人體器官移植技術的醫療機構等級限制。同時，加強了醫療機構人體器官移植技術臨床應用管理的要求。
20世紀50年代早期，移植的概念只存在于科幻小說中；到20世紀60、70年代，醫學界已進行了多種器官的移植，在諸多失敗中取得了一些辛酸的成功。直到1983年環孢素獲批之后，才出現了真正意義上成功的器官移植。
目前，全世界每年進行幾十萬例器官移植手術，幾十萬條生命得到了延續。這些成就的背后是許多先驅者的堅持，和更多患者的奉獻。
1
走入歧途的先驅者
1894年6月24日，一場宴會散席后，時任法國總統卡諾（Marie-Fran?ois-Sadi Carnot）被當街刺殺，一名意大利無政府主義者用匕首刺中了他的門靜脈，最終這位總統不治身亡。
如果放到現在，或許一場及時的外科手術就能把他從鬼門關拉回來，但當時的醫生并不知道如何把斷裂的血管縫合起來，對于血管受傷的標準處理方法僅僅是把流血部位結扎（這種辦法一直沿用到第二次世界大戰）。
當時正在法國里昂進行外科實習的阿歷克西斯·卡雷爾（Alexis Carrel）野心勃勃地要解決血管吻合的問題。他在裁縫店里找到了更適宜縫合血管的工具，并把針線浸在液體石蠟里，使它們能更容易地穿過人體組織；最重要的是，他發明了能高效地將兩條血管吻合起來的“三線縫合”法。
阿歷克西斯·卡雷爾（Alexis Carrel）。
1902 年，卡雷爾在一篇論文里描述了自己的發現。之后的十幾年間，卡雷爾先后在芝加哥大學、洛克菲勒研究所等機構開展研究，致力于血管重建和器官移植的動物實驗。“卡雷爾瓣”（Carrel patch）也是他的發明，這是一種把血管和主動脈壁切開以增大可縫合長度的技術，這些技術至今仍被應用于器官移植手術中。
在移植方面，卡雷爾多次嘗試同種動物間的移植和不同種動物間的移植。雖然沒有成功，但他敏銳地發現了移植物和接受移植的動物之間存在的問題，并表示需要在移植之前調控供體器官，或者對受體進行某種調節，以讓供體器官適應接受移植的動物的血清，這一想法比“免疫排斥”的概念早了幾十年。他甚至想到了，將射線或者苯這樣的化學物質應用到移植接受者身上，減少淋巴細胞的數量，以延長移植物在受體身上的壽命——這種方法在幾十年后真的被用于移植后抗免疫排斥。
1912年，卡雷爾獲得了諾貝爾獎，“以表彰他在血管縫合以及血管和器官移植方面的工作”。卡雷爾似乎迎來了人生的“高光時刻”。但第一次世界大戰之后，他被揭露將一些微小進展描述為重大突破而博取眼球，加上他的一些實驗設計不佳，研究成果急速下坡。第二次世界大戰前后，他全力支持優生學，支持通過選擇性繁殖來改善“人口質量”，和查爾斯·林德伯格成為摯友，并回到法國加入維希政府麾下。二戰結束后，他因心臟病發于1944年11月去世。雖然沒有因其與納粹分子的親密關系而被指控任何罪名，但他的名聲徹底毀了，在移植方面的許多貢獻也被遺忘。但不論如何，卡雷爾對血管吻合的貢獻，以及早期器官移植的嘗試和“免疫抑制”的猜想，為之后器官移植的發展和實現提供了重要前提條件。
2
夢想照進現實
腎移植的實現
二戰時期，一名荷蘭醫生的創新與堅持為移植在臨床上的應用打開了一扇門。
威廉·科爾夫（Willem Kolff）出生于荷蘭萊頓，從醫學院畢業后，精于機械的他發明了許多臨床上應用的器具來幫助病人。科爾夫曾親眼目睹一名慢性腎病患者死在他面前，于是決心制造一個能暫時替代腎臟功能——也就是濾過血液中的尿素等有害物質——的機器。
威廉·科爾夫（Willem Kolff）。
1942年，科爾夫造出了世界上第一臺透析機。這臺機器是個看起來笨重的大家伙，但原理很簡單，血液流過玻璃紙管，玻璃紙周圍的透析液會把血液中的尿素和電解質“拉”進透析液中，從而起到凈化血液的作用。此后經過不斷改進，1945年，科爾夫成功為一名67歲的女性膽囊炎患者實施透析，她已經8天幾乎沒有排尿了。透析一天后，她的腎臟開始自主產生尿液，腎功能逐漸恢復。
正在使用科爾夫的透析機進行腎透析的患者。
現在的透析機。
科爾夫發明透析機后，慷慨地向世界各地提供機器的制造圖紙，其中包括施行第一例成功腎移植手術的美國波士頓的布萊根醫院。
布萊根醫院的約翰·梅里爾（John Merrill）和戴維·休姆（David Hume）負責透析機的制造、測試和改進，他們在血液透析方面的成功很快為醫院吸引了大批年輕的腎衰竭患者。1951年，休姆被任命為布萊根醫院腎移植團隊的組長，很快約瑟夫·默里（Joseph Murray）加入。在休姆的領導下，布萊根醫院在1951-1954年之間進行了9次腎移植，但移植腎長期存活的數量是0。休姆詳細記錄總結了每個病例的情況，無疑對認識腎移植起到了重要作用。朝鮮戰爭的尾聲時刻，休姆被征召入伍，默里接管了移植團隊。
赫里克兄弟（前排）和布萊根醫院的醫生們（后排），從左往右依次為約瑟夫·默里（Joseph Murray）、約翰·梅里爾（John Merrill）以及哈特維爾·哈里森（Hartwell Harrison）
1954年秋，一對雙胞胎赫里克兄弟來到布萊根醫院。兄弟中的理查德患有慢性腎病，他的醫生知道布萊根醫院有一群執著于腎移植的“瘋子”，于是把理查德轉到這里，想或許可以讓健康的羅納德為自己的兄弟捐出一個腎。“讓一個完全健康的人捐出一個腎臟”的想法在當時引發了十分激烈的討論。這種做法無疑違背了醫生“第一，不傷害”的誓言，更何況在上個世紀50年代，腎移植從未成功過，無論在動物還是人身上。但對于理查德來說，移植是唯一可能存活的希望，羅納德做出了自己的信仰之躍——同意捐腎。
手術前，默里做好了萬全準備，為兄弟倆進行了交換皮膚移植，確定移植物沒有出現任何排斥反應；他甚至提前用尸體完成了兩次腎人體移植的練習。1954年12月23日，默里干凈利落地在1個半小時內完成了供體腎和受體的連接，腎臟很快恢復了漂亮的粉紅色，不久開始有尿液從輸尿管流出。世界首例成功的器官移植，他們做到了。術后，理查德又活了8年，他原來的腎臟疾病在移植腎上又復發了，最終死于腎衰竭。而捐獻者羅納德，手術56年后去世，享年79歲。
1954年12月23日，美國波士頓布萊根醫院，約瑟夫·默里（左三）正在進行首例成功的器官移植手術。
實現了同卵雙胞胎之間的腎移植后，默里又將目光轉向了把移植推廣到大量沒有同卵雙胞胎的腎衰竭患者身上。
上世紀50年代，對戰爭中遭受過核輻射的幸存者進行的研究發現，輻射可以破壞免疫系統，或許可以將其應用于器官移植中。1958-1959年，默里進行了12例非同卵雙胞胎的腎移植，其中第三個病例在輻射和類固醇的共同作用下，移植腎慢慢正常工作，這個病例和移植腎共同生活了29年。但12例中僅此一例獲得了成功。之后在1962年，默里還完成了世界首例移植器官來自死亡捐獻者的移植手術，在這個病例中，移植腎存活了21個月，最終它的新主人死于肝炎。
1990年，默里因在人體器官和細胞移植研究方面的貢獻而獲得諾貝爾生理學或醫學獎。
隨著腎移植的成功，一直在移植外科苦苦堅持的醫生們大受鼓舞，紛紛開始在其他器官的移植上發力。其中最為傳奇的可能要數心臟移植。
3
最傳奇的心臟移植
很長一段時間里，醫生們對于心臟的疾病一籌莫展，畢竟給心臟開刀無異于一場確定的謀殺，更不要提心臟移植——你能想象把一個人的心臟取出來，放進另一個人的胸膛里，然后讓它繼續跳動嗎？
但事實是，在世界首例器官移植成功后僅13年的1967年，首例心臟移植就成功實現了。在進入心臟移植的故事之前，先來看一下讓心臟移植變為現實的大功臣——人工心肺機的發明，這也是在疫情期間廣為人知的ECMO（體外膜肺氧合）的前身。
打開心臟
1930年10月，一次失敗的肺動脈切開取栓術（Trendelenburg手術）讓約翰·吉本（John Gibbon）開始思考，能否發明一種機器臨時代替心肺的功能，讓血液排出二氧化碳、注入氧氣，將靜脈血變成動脈血，再輸回人體內。
1934年，吉本獲得了麻省總醫院的經費，資助他進行一年的心肺機研究。在作為實驗室技術員的妻子的幫助下，吉本用了整整一年完善、試驗這臺機器，終于在一年期將至的時候成功在實驗貓身上完成了維持生命的體外心肺循環。
吉本和妻子瑪麗在心肺機旁。
1941年，吉本將機器改造成可以適用于更大體型動物的尺寸，但在此關鍵時刻，二戰爆發，他應召投身戰場，研究被迫中斷。從戰場歸來后，吉本獲得了IBM的資金和技術支持，他的機器改進得很快，特別是加入了在血流中制造湍流的設計，提高了血液與空氣的接觸面積，提高了氧合效率。
1952年，吉本第一次在人身上試驗完全的體外心肺循環，但未成功。1953年5月6日，吉本用心肺機成功為一名18歲的女孩完成了房間膈缺損修補手術，心肺機為這名女孩提供了26 分鐘的臨時體外循環。同年，他又進行了兩次手術，均未成功。患者接連死亡的打擊讓吉本心灰意冷，他宣布停止使用心肺機，不再進行心臟手術。
堅持了二十多年，在距離珠峰只有一步之遙的地方，他止步了。他把心肺機的圖紙寄給了梅奧診所的約翰·柯克林（John Kirklin），后者對心肺機繼續改造，在1955年完成了8例手術，4名患者存活。
吉本在用心肺機做手術。
在這場“打開心臟”的游戲中，還有兩個重要人物。一個是明尼蘇達大學的沃爾頓·李拉海（C. Walton Lillehei）。他認為可以用另一個動物（或人）充當臨時心肺循環機，并稱之為“交叉循環法”。多次實驗后，李拉海用交叉循環法完成了45例手術，28例成功。理查德·德沃爾（Richard A. DeWall）是1954年加入李拉海團隊的，之后他們制造了一臺更簡單、廉價的氧合器，將血液收在儲存器中，氧氣從底部冒上去。這個方法簡單又有效。1955年5月，李拉海首次成功使用了這臺機器。
李拉海使用的交叉循環法示意圖
德沃爾發明的氣泡型心肺機
第二個人是之前提到的科爾夫，透析機的發明者。1955年，科爾夫也加入到心肺機的游戲中。他在制造腎透析機時就意識到，血液通過玻璃紙膜后顏色似乎會變得淺一些。他突然想到，如果用高壓氧氣包圍玻璃紙膜，氧氣就會擴散進去和血細胞結合。他在克利夫蘭和其他人一起完善了這個裝置，并稱之為膜氧合器。
之后的十幾年里，這幾臺機器被頻繁應用于心臟手術，外科醫生們操作得越來越熟練。能夠穩定得打開胸腔，為心臟做手術，是實現心臟移植不可或缺的重要前提。
心臟移植
世界首例心臟移植手術的施行者是南非醫生克里斯蒂安·巴納德（Christiaan Barnard），但真正的“心臟移植之父”是諾曼·薩姆威（Norman Shumway）。這兩個人都在明尼蘇達大學接受過醫學訓練。
1955年，巴納德從南非來到明尼蘇達大學進修。起初他被安排做食道研究，但他很快被隔壁李拉海實驗室的心肺旁路機吸引了。他向當時的外科主任萬根斯汀申請轉到心臟外科研究，并成功在兩年之內完成了原本需要六年的完整醫學訓練，包括掌握兩門外語、兩年的臨床訓練以及做實驗和寫畢業論文。1957年，巴納德回到南非，帶著一臺萬根斯汀送他的德沃爾-李拉海氣泡氧合器。他迅速組建了一支心臟外科隊伍，并用這臺機器做了一些手術。1966年，巴納德在一次醫學培訓中認識了戴維·休姆（首例腎移植的布萊根醫院的醫生），休姆的團隊剛剛吸收了薩姆威的門生理查德·羅爾，羅爾之前已經跟著薩姆威的團隊在實驗狗身上進行了十年的心臟移植研究，包括手術、術后護理、免疫抑制和排斥。在這次醫學培訓中，巴納德學習了腎移植的技術，還參觀了羅爾的實驗室，巴納德驚訝于羅爾在狗身上做心臟移植的嫻熟，更震驚于他還沒有嘗試過人體移植。這次醫學培訓結束后，巴納德全身心投入到心臟移植中，并且暗暗覺得自己有機會成為第一個成功的人——美國當時還沒有通過腦死亡的定義，但這對巴納德來說并不是問題，在南非，只要兩名醫生宣告患者死亡即為法律上有效的死亡。
1967年12月3日，巴納德迎來了機會。一位24歲的年輕女性在車禍中嚴重受傷，頭部著地，送到醫院時已經腦死亡，她的家人同意用她的心臟拯救一個本會死亡的嚴重心臟病患者。在手術室里，巴納德依次取出捐獻者的心臟、移除接受者的心臟、把移植心臟放入接受者的胸腔里。相比接受者因常年受心臟病所累而變得十分腫大的心臟，捐獻者的心臟顯得小巧而孤獨。一切連接完畢，移植心臟恢復供血，慢慢變為漂亮的粉紅色，開始作纖維性顫動。進行了三次藥物調整后，心臟的跳動逐漸恢復穩定，他們長舒一口氣，撤下了心肺機。手術成功了。巴納德的名字也傳遍了全世界。1968年1月2日，巴納德又施行了第二例心臟移植，也獲得了成功。
首位接受心臟移植的路易斯·沃什坎斯基（Louis Waskhansky）對巴納德表示感謝。
腎移植的成功為器官移植帶來了無限的希望，而心臟移植引發了全世界的興奮。1968年，全世界有26個國家完成了101次移植。每家大醫院都希望開設移植項目，世界各地的知名心外科醫生都加入這一潮流中。但由于成功率和長期存活率太低，一連串的失敗對器官移植產生了惡劣影響，醫生們自主叫停了心臟移植。1971年，全世界只進行了17例心臟移植。
要提高移植手術的存活率，改善手術結局，還有一個大問題需要解決：排斥。
4
帶移植走出黑暗的免疫抑制劑
對于接受器官移植的受體來說，移植器官是“外來物”，移植后，免疫系統會迅速識別并攻擊移植器官，導致移植器官壞死、凋落，難以長期存活。
20世紀40年代，彼得·梅達沃爵士（Sir Peter Medavar）和同事在格拉斯哥皇家醫院對一名嚴重燒傷的女性進行救助的過程中發現，用他人（志愿者）的皮膚進行燒傷部分覆蓋時，受助者皮膚周圍有大量免疫系統的淋巴細胞和白細胞浸潤，且再次移植的時候表現出了更加迅速、強烈的排斥反應。
彼得·梅達沃爵士（Sir Peter Medavar）。
之后梅達沃在實驗室研究中發現了“獲得性免疫耐受”（acquired immunological tolerance）。他發現，如果向懷孕母鼠的胚胎注射非免疫匹配供體（也就是基因型不同的小鼠）的細胞，那么受體小鼠（也就是接受了細胞注射的胚胎）出生長大后，可以接受與供體同一基因型的小鼠的皮膚移植而不產生排斥反應，不需要任何藥物阻斷免疫反應。換句話說，受體小鼠對供體“耐受”了。然而，這一研究成果難以應用于人類治療中。
1958年，梅達沃在牛津的一次講座中，臺下一名叫羅伊·卡恩（Roy Calne）的醫學生對這個問題產生了興趣。他去翻閱資料，看到了《自然》上的一篇文章報告了對兔子使用6-巰基嘌呤（6-MP）來抑制兔子對人類血清產生的免疫反應。
卡恩決定在接受腎移植的狗的身上試驗一下，結果奏效了。1960年，他把自己的主要發現發表在了《柳葉刀》上，這是第一例用化學免疫抑制劑延長大型動物的移植腎存活時間的報告。這份報告使卡恩獲得了移植界的認可，并在梅達沃的推薦下，加入了布萊根醫院默里的實驗室。在默里實驗室，卡恩和默里從二十多種化學物中選定了硫唑嘌呤作為抗排斥藥物。
羅伊·卡恩（Roy Calne）。
但不論是輻射還是類固醇、硫唑嘌呤，對免疫排斥的抑制作用都有限，還很可能對接受者帶來巨大的身體傷害。到20世紀70年代后期，腎移植的一年期存活率不超過50%，急需一種高效的免疫抑制劑帶移植結果走出黑暗。
瑞士制藥公司山度士（Sandoz，后來被諾華公司合并）于1958年開始就設立了一個項目，安排因出差或休假而去旅行的員工收集各地的土壤樣本，以篩選出最有可能具有免疫抑制性或抗癌性的真菌代謝物。
1972年1月21日，一名在挪威休假的員工采集的24-556號樣本表現出明顯的免疫抑制能力。接下來的幾年里，山度士不斷純化、研究這個樣本（由于它是環狀結構，并且來源于真菌孢子，因此后來將該樣本命名為環孢素A），證實了它尤為顯著的免疫抑制特性。
可產生環孢菌素的tolypocladium inflatum的電鏡照片。
1977 年，卡恩參加了英國免疫協會的免疫學家戴維·懷特的一次演講。在討論環節，山度士的博爾博士介紹了環孢素A，給卡恩和懷特留下了深刻的印象。卡恩要到了一些環孢素A，動物實驗結果顯示它具有異常好的抗排斥效果。在卡恩的說服下，山度士高層決定“出于人道主義”而生產環孢素。
1978年開始，移植界用環孢素進行了許多器官移植，開始的結果并不如人意，但環孢素和類固醇的聯合使用表現出了良好的效果。1979年12月到1980年9月，首例肝移植的實施者托馬斯·斯塔茲（Thomas Starzl）在一項非隨機試驗中治療了66名患者。1981年，他又對65名腎移植患者使用了潑尼松—環孢素聯合治療。結果完全是陽性的，移植物的一年存活率為90%。到1983年，環孢素已通過FDA（美國食品藥品監督管理局）的批準，可用于腎、肝和心臟移植。
托馬斯·斯塔茲（Thomas Starzl）。
這種藥物的發現使器官移植領域向前跨越了一大步，其重要意義也許不亞于20世紀60年代時各類移植的首次成功。移植的時代已經來臨。
5
“死亡”的新標準
隨著各個器官的移植手術成功，器官來源的問題日益凸顯。20世紀50、60年代，當時獲得器官的流程是，醫生必須要等捐獻者的心臟停搏，被宣告死亡（當時的死亡按照“三無”標準：沒有心跳、沒有血壓、沒有呼吸），然后獲得家屬的同意，再把捐獻者帶到手術室摘除器官（如腎臟）。這意味著在獲取器官之前會等待很長一段時間，在這段時間里，器官沒有血流和氧氣，這段時間會對器官造成不利影響。在心臟移植實現后，這一問題就更加明顯。
1966年3月9日，時任愛丁堡大學外科主任邁克爾·伍德拉夫（Michael Woodruff）認為應當組織一次會議，討論移植中的倫理和法律問題。與會者包括默里、斯塔茲和卡恩等移植領域的領頭人。
在這次會議上，默里的學生、比利時的外科醫生亞歷山大介紹了他們用未停止心跳的腦死亡患者的器官所做的腎移植，并詳細描述了這些捐獻者要滿足的具體條件：無反射，無疼痛反應，平直腦電圖，以及關閉呼吸機后5 分鐘內無自主呼吸。雖然當時還沒有用“腦死亡”的名字，但這其實已經給腦死亡下了定義。亞歷山大的言論在會議上引起軒然大波和強烈反對，到會議結束，沒有一個人舉手支持他的觀點。
其實在那個時候，外科醫生已經認識到，若捐獻者有心跳，器官就仍有血供和氧氣，可以繼續運作，直到被移出的那一刻。這樣，它們在移植后立刻恢復運作的可能性會更高，移植后的運作情況也會更好。隨著越來越多的器官移植獲得了成功（包括肝移植和心臟移植），人們越來越迫切地需要在這個倫理問題上達成共識。
或許機會來了。
1966年，亨利·諾爾斯·比徹（Henry Knowles Beecher在《新英格蘭醫學雜志》上發表了一篇題為“倫理與臨床研究”的文章，著重介紹了沒有真正的知情同意，把受試者置于患病和死亡風險下的多個臨床案例。這是最早的知情同意相關報告。
1967年9月，比徹給哈佛醫學院院長羅伯特·艾伯特寫信，要求他召集學校的人類研究常設委員會（Standing Committee on Human Studies）開會，討論“無救的無意識患者造成的倫理問題”。
1967年10月19日，會議如期召開。默里在會上建議編纂一個新的死亡定義，這件事應該由哈佛來做。這樣的提議受到了比徹的贊同和感謝。
1968年3月14日，人類研究常設委員會舉行了第一次會議，起草了6份草案，并于1968年6月25日完成了報告。默里為報告的撰寫發揮了重要作用，這3個月里，他幾乎每天都在跟比徹交流。最終文件于1968年8月5日發表在了《美國醫學會雜志》上，題目為“不可逆性昏迷的定義：哈佛醫學院腦死亡定義特設委員會報告”。文章開篇就指出，“我們的主要目的是將不可逆性昏迷作為死亡的新標準”。作者接著從兩方面討論了這樣做的重要性：第一，解決ICU內患者的無效治療；第二，“死亡定義的過時標準會導致移植器官獲取的爭議”。
哈佛小組發表的“不可逆性昏迷的定義：哈佛醫學院腦死亡定義特設委員會報告”。
哈佛的死亡新定義并沒有立刻被人們接受，之后隨著心臟移植的成功，人們對器官移植的支持度飆升；而因為缺乏高效的免疫抑制導致移植結局不佳，人們又開始抵制器官移植；之后隨著技術的發展、新藥物的出現，器官移植的成功率和器官存活時間逐漸上升。在這樣的曲折中，前后用了十幾年，公眾的觀點才和哈佛委員會達到一致，并接受了腦死亡的定義。
1980年，美國全部50個州的立法機構通過了《統一死亡判定法案》（Uniform Determination of Death Act），宣告腦死亡在法律上等同于死亡。這一立法對器官移植的成功至關重要。由腦死亡捐獻者提供的器官數量最多、結局最好，也使得外科醫生能在最可控的情況下進行器官移植。從那時起，腦死亡等同于死亡已經成為美國和大多數國家的法律，也得到了公眾的接受和認同。
6
不再因等待移植而死亡
的未來有多遠？
異體移植
在移植的探索之路上，人們從未把目光局限于同一物種之內。黑猩猩的基因和人類高度相似（一些研究估計有96%到99%的基因重合），基思·瑞茨瑪（Keith Reemtsma）勇于嘗試，在1963年把一只恒河猴的雙腎移植給了一名32歲的腎衰竭婦女。雖然手術進行得很順利，但這位婦女的身體對腎臟產生排斥，患者因無法治療的腎衰竭而死。1964年1月，瑞茨瑪為另一名女性患者移植了黑猩猩的兩個腎。術后，腎功能正常，患者甚至恢復了正常的生活。移植9個月后，患者因電解質失衡（懷疑）死亡，尸檢顯示移植腎一切正常。
a：基思·瑞茨瑪（Keith Reemtsma）；b：瑞茨瑪所移植的黑猩猩腎臟。
瑞茨瑪的成功激勵了其他人加入異種移植的隊伍。世界各地進行了許多其他的嘗試，可能最為著名的是“Baby Fae”的案例。1984年，出生不久的史蒂芬妮患有心衰，她在加利福尼亞的洛馬林達大學醫學中心接受了一顆狒狒的心臟。她活了21天，死于排斥反應。最初的治療計劃是把這顆心臟作為緩兵之計，直到找到一顆和她相容的人類心臟，但她并沒有等到這顆合適的心臟。
Baby Fae：史蒂芬妮（Stephanie）。
到20世紀90年代，研究人員呼吁，在對傳染病的風險、復雜的知情同意（這點看起來有些奇怪，畢竟很難想象如何獲得靈長類動物或豬的同意）和動物福利問題有更多討論和理解之前，暫停臨床異種移植。雖然FDA（美國食品藥品監督管理局）沒有正式禁止，但它明確表示，將不會批準任何人體異種移植試驗。
今天，異種移植再次成為充滿希望的移植未來選擇，但不再考慮靈長類動物。原因有很多：很多靈長類目前是瀕危保護動物；靈長類動物繁殖很慢，器官不易獲取；靈長類的器官相比人的器官體型太小；靈長類動物與人的基因相似度太高，很容易引入異種病毒或其他感染。
目前在異種移植領域最“炙手可熱”的動物是豬（尤其是小型豬），它們容易繁殖、體型合適，且與人類的遺傳同源性較高。但由于豬的細胞表面有靈長類不具有的α-gal表位，普通的豬器官會被迅速排斥。隨著基因編輯技術的發展，現在已經可以將移植器官定向修飾。2002年，研究人員克隆出了第一只無α-gal的小豬；哈佛大學的一個團隊已經成功制造出了內源性逆轉錄病毒全失活的豬……許多研究機構和醫藥公司已經在這個領域投入了大量資金，也聚集起了一大批專家推進這一領域的研究，期待未來能看到更多異種移植的進展。
3D生物打印
3D生物打印技術指的是，通過CT、MRI等技術獲得組織或器官的結構圖像和數據后，通過計算機設計與建模，精準地將細胞、生物材料、生長因子等在三維空間上組合起來，使之形成具有生物活性，且能替代甚至超越目標組織、器官功能的結構。
這項技術可以追溯到1988年，當時德克薩斯州立大學的羅伯特·克萊伯博士（Dr. Robert J. Klebe）首次提出了自己的構想，用噴墨打印機將細胞精準定位，以構建二維和三維相結合的結構。經過幾十年的發展，3D生物打印已經取得了較大進展，并應用于醫學臨床中。3D生物打印可以為患者量身打造最合適的組織或器官，且由于原材料中的細胞取自患者自身，因此可以避免出現免疫排斥。目前已經成功打印出了血管、皮膚、器官支架、骨骼等，利用這項技術，醫生能為患者修復器官損傷，替換壞死組織。
3D打印器官是這一領域的研究者孜孜不倦想要攻克的高峰，器官的復雜結構、重要功能等特點為器官打印帶來了許多技術難題和倫理問題，但研究人員從未停止嘗試的腳步。國外的一些研究團隊已經成功打印出了微型肝臟、心臟、腎臟等臟器，對于器官移植來說，這是充滿希望的一條路。
特拉維夫大學（TAU）的一個研究團隊成功用人體細胞3D打印出的心臟。
新型材料的應用
利用新型非生物材料修補和制造組織和器官，是組織修復和器官移植的另一個方向。目前發展比較成熟的是骨移植的替代材料，包括膠原、透明質酸、殼聚糖等天然高分子材料，聚氨酯、聚丙交酯、聚乙交酯、聚己內酯等合成高分子材料，多孔鈦及鈦合金、鈦鎳合金、鉭金屬和不銹鋼等醫用金屬材料，氧化鋁、氧化鋯、羥基磷灰石、磷酸三鈣等醫用陶瓷材料，以及以石墨烯材料和碳納米管為主的碳素材料及脫細胞基質材料等。這些材料各有利弊，有的具有較好的組織相容性，有的具有較高的強度和延展性等。
單一成分的人工骨的研究和應用較早，但性能完善的復合骨無疑是研究的重點和未來的方向。除了在骨移植方面的應用，將相容性生物材料用于移植器官的包裹以減少免疫排斥也是研究得較多的方向，目前已取得較大進展的包括新型材料在胰島移植和肝細胞移植中的應用。
用新型材料進行脊柱修復。
科技的發展將移植這件事從科幻小說帶到了現實中，現在又在探索更多器官來源的領域內開疆拓土。對于苦苦等待移植器官的患者來說，這些新嘗試、新技術、新材料為他們帶來了一個充滿希望的未來。
目前，全世界每年進行幾十萬例器官移植手術，幾十萬條生命得到了延續。這些成就的背后是許多先驅者的堅持，和更多患者的奉獻。在器官移植這條路上，從首例腎移植證明了器官移植實現的可能，到環孢素為移植物的存活保駕護航，再到今人對各種移植可能性的無限探索，移植先驅們把黑暗中的閃光收集起來，用非凡的勇氣和不懈的努力摸索出了一條光明的道路，把無數器官捐獻者的死亡化作了移植接受者的重生。
或許，支撐著一代代“移植人”堅持下去的，正如首例器官移植實施者默里所說，“我從沒有氣餒過，如果我們放棄了，病人就沒有希望了……”
參考文獻：
1.Peter Crittendon.Ending a Historical Taboo.[DB/OL]. https://www.amren.com/news/2010/03/ending_a_histor_1/
2.Alexandrea P.Is 3D bioprinting the future of tailor-made medicine?.[DB/OL].https://www.kidneynews.org/kidney-news/features/willem-kolff-honoring-pioneer-of-modern-dialysis.2019-11-07
3.Willem Kolff: Honoring a pioneer of modern dialysis.[DB/OL].https://www.kidneynews.org/kidney-news/features/willem-kolff-honoring-pioneer-of-modern-dialysis.
4.Larry Kidder.Stephanie’s Heart: The Story of Baby Fae.[DB/OL].https://news.llu.edu/patient-care/stephanie-s-heart-story-of-baby-fae.2016-09-08
5.Henry T. Tribe, The discovery and development of cyclosporin, Mycologist, Volume 12, Issue 1, 1998, Pages 20-22, ISSN 0269-915X, https://doi.org/10.1016/S0269-915X(98)80100-6
6.Stoney, W. S. (2009). Evolution of Cardiopulmonary Bypass. Circulation, 119(21), 2844–2853. doi:10.1161/circulationaha.108.830174
7.Fricker, J. (2017). Thomas Starzl. BMJ, j1806. doi:10.1136/bmj.j1806
8.A Definition of Irreversible Coma.(1968). JAMA, 205(6), 337. doi:10.1001/jama.1968.03140320031009
9.Renal xenotransplantation: experimental progress and clinical prospects.https://doi.org/10.1016/j.kint.2016.08.035
10.閆志文,李碩峰,李傲,張帆,趙文迪,李靜怡,黃東銘,李思奇,孫紅.3D生物打印技術在組織工程和器官移植中應用的研究進展[J].吉林大學學報(醫學版),2019,45(01):197-201.
11.魏晨旭,何怡文,王聃,侯婧霞,謝輝,殷放宙,陳志鵬,李偉東.組織工程學中骨修復材料的研究熱點與進展[J].中國組織工程研究,2020,24(10):1615-1621.
12.孫振,潘慶杰,朱豐龍,王紅軍,董曉.胰島移植的應用及新方法[J].中國細胞生物學學報,2015,37(12):1679-1684.
13.蔡鴻宇,陳鐘.肝細胞移植免疫排斥反應的研究與應用[J].中國組織工程研究與臨床康復,2007(47):9538-9542.
相關專欄
庫叔福利
庫叔的贈書活動一直都在！中信出版社為庫叔提供3本《當死亡化作生命》贈予熱心讀者。一部鮮為人知的移植外科不完全醫學史，一本關于希望、勇氣、創新、奉獻的生命之書，觸摸生命脆弱與堅強。請大家在文章下評論，點贊最高的前3名（數量超過50）將得到贈書。
