【科學簡史】從必死無疑開始說起–雖死猶生的器官移植(1)

「我們將諾貝爾醫學獎授予亞歷克西·卡雷爾（Alexis Carrel）先生，以表彰他對血管縫合的開發，以及器官、血管的移植研究貢獻。」－－1912年

「我們將諾貝爾醫學獎授予約瑟夫·穆雷（Joseph Murray）先生，以表彰他對器官移植的努力來治療疾病的貢獻。」－－1990年 [註1]

對當時的腎衰竭病人來說，死亡是一種慈悲

60年前，當醫師下了腎衰竭的診斷，就等於宣判了死刑，以洗腎延長患者的性命，只是一種凌遲而已。當時的洗腎必須用手術刀割開血管，再插入塑膠管，慢慢讓鮮血從手臂流出。這道維繫生命的切口慢慢一刀、一刀地向上移動，直到沒有血管可切為止。垂危的病人，四肢佈滿了象徵死亡的十字傷痕，此時死神才會緩緩地取走他的生命。

上個世紀初，約翰霍普金斯大學開始推廣無菌手術，外科醫學的發展一日千里。而1900年卡爾·蘭德施泰納（Karl Landsteiner）發現人類的血型，讓輸血變成可能，外科手術中患者的存活率從此增加。1912年，發展出血管接合的技術，讓被摘除的臟器能夠重新恢復血流的供應。接續還有抗生素及生理學的進展，終於讓醫師備齊了手中的武器，去挑戰外科醫學的最後一塊拼圖－「移植」。

用綿羊輸血給患者，在無菌、麻醉技術尚未普及的年代，外科醫師就是一群有膽識將身邊的事物插進病人體內的勇士。From wikimedia

其實早在一戰之前，就有法國、德國的醫師陸續將猴、狗或兔子的腎臟移植到病人體內，但是將動物器官異體移植至人體會產生嚴重的排斥，植入的器官很快就被白血球攻擊而失去功能，病人自然無法存活。1936年，俄國醫師渥若諾（Voronoy）執行了歷史上首例人和人之間的腎臟捐贈手術，預期植入同樣來自人類的器官就能夠逃過免疫細胞的攻擊。但可惜的是，即便是同種的臟器，身體對於新的外來物似乎也不太領情，啟動免疫細胞攻擊新的腎臟，在無法排出尿液的情況之下，受贈的病人在術後兩天就死亡。

儘管免疫細胞的排斥反應已經證據確鑿，但在當時，藥界尚未發現能夠壓制免疫系統的抗排斥藥，學界也不明瞭組織相容性的原理，整個器官移植的領域，面對未知的敵人，彷彿是在打一場毫無勝算的硬仗。

那顆縫在大腿內的腎臟

1948年，一名34歲的外科醫生匆匆地趕往哈佛醫院－布萊甘分院就任，他是法蘭西斯·摩爾（Francis D. Moore）醫師。從規模來看，位於波士頓的布萊甘分院（Brigham）比麻州總醫院小得多，但它優越的外科血統可追朔到腦神經之父－哈維庫欣（Harvey Cushing）。但恐怕連哈維庫欣都意想不到的是，他身後的布萊甘分院即將在年輕的摩爾主任領導之下，成為器官移植界的燈塔之一。

哈維庫欣，出身於約翰霍普金斯醫學院，專長為腦神經、內分泌，晚年所撰寫的「威廉•歐斯勒爵士的一生」獲得普立茲獎，當時極具媒體魅力。from: wikimedia

二戰結束後不久，來自荷蘭的洗腎之父－科爾夫（Wilhelm Kolff）先生來訪，將洗腎技術傳入哈佛布萊甘分院，讓病人在機器的幫助之下，能有時間嘗試創新的手術（此時腎衰竭仍是必死的絕症，即便是創新的手術也僅能稍稍延長患者的生命）。1953年，一名瀕死的南美醫生來到波士頓，尋求摩爾醫師的協助以延長他的生命。外科團隊裡由年輕的休姆醫師（David Hume）執刀，他將大愛的腎臟用塑膠袋包好後，小心地縫在病人的大腿內 [註3]。出乎意外的是，那顆大腿內的腎臟居然讓病人順利出院且飛回了故鄉南美洲，免疫排斥的巨人，似乎從輕發落，放過了這個患者，他會是首位在歷史上留名的手術成功案例嗎？

科爾夫先生和他開發的早期洗腎機。from: wikimedia

五個月後，新的腎臟逐漸失去功能，自知死期不遠的他從南美飛回到波士頓，感謝醫療團隊額外賦予了他五個月的生命，並静靜地等待死亡。他，最終未能在器官移植史上留下名字。死後的腎臟解剖，竟沒有發現免疫排斥的跡象，摩爾和休姆醫師等人討論，這可能是個隨機移植，卻恰好配對成功的案例，而此例一出，也讓波士頓的團隊順勢推理出，現階段的醫學雖然無法跨越免疫排斥的高牆，但若是病人剛好有個同卵雙胞胎的兄弟，那將是個千載難逢的機會，因為同卵雙胞胎就是天生的複製人，在免疫細胞的眼中，同卵雙胞胎兄弟的腎臟是完全一樣的！不久，休姆醫師入伍當兵 [註4]，由約瑟夫穆雷（Joseph Murray）醫師接下手術刀，而令波士頓團隊沒料到的是，他們口中的千載難逢機會，這麼快就讓他們在隔年遇到了……

• 下一章：奇蹟的聖誕節

二戰初期，正在替傷兵輸血的英軍醫護兵，兩次大戰雖然奪去了許多生命，但發展出的感染控制、外傷照護等技術，都促進了後世的醫學發展。From wikimedia

【科學簡史】雖死猶生的器官移植系列：

• 第一章：從必死無疑開始說起
• 第二章：奇蹟的聖誕節
• 第三章：用器官拼圖的人
• 最終章：那台灣呢？

• 註1：1990年諾貝爾生理獎，由約瑟夫·穆雷和唐納爾·托馬斯（E. Donnall Thomas）共享，後者和穆雷醫師同在波士頓共事，其貢獻在於骨髓移植領域。
• 註2：為求書寫流利和情節起伏，本文所出現的對話皆為模擬情境
• 註3：使用塑膠袋包裹腎臟，是企圖減少讓腎臟接觸到白血球的機會，以降低免疫排斥反應。而縫在大腿內側的原因，是因為腎臟在人體內的位置較為隱密，手術上較為困難。當時還可以使用的藥物是抗生素和促腎上腺皮質素，抗生素能對抗細菌，而促腎上腺皮質素可提高類固醇濃度，抑制免疫反應。
• 註4：休姆醫師1953-1955在美國海軍服役，恰好錯過了那個「奇蹟的聖誕節」。