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【科學簡史】奇蹟的聖誕節–雖死猶生的器官移植(2)

miss9_96
・2015/11/01 ・2980字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 539 ・八年級

「醫生,我哥的手術成功率有多少?」

零,所有做過這個手術的人,都死了

兄弟,不夠的地方我給你

腎衰竭正折磨著一名23歲的年輕人。理查德(Richard J. Herrick)躺在床上,理當年少俊俏的臉龐,如今卻因高血壓和浮腫苦痛難當。他的孿生兄弟羅納德(Ronald Lee Herrick)正考慮著切下他身上一顆健康的腎臟,讓他的兄弟重獲新生。羅納德現在唯一的考量是,這個手術的存活率,是零。

但對波士頓的摩爾醫師外科團隊而言,要思考的事情太多了,手術失敗已不是特別的事(反正也沒成功過…),最壞就是病人死亡罷了。然而從活人身上切除一顆腎臟,確實是件有違道德的事。納粹利用活人進行實驗不過是9年前的事情而已,真的有必讓他的兄弟冒著失去生命的風險來換回一條人命嗎?但從學術的角度上來看,這對孿生兄弟,就是天生的複製人,是有機會突破免疫排斥高牆上僅有的缺口-「身體不會拒絕和自己長得一模一樣的器官!」。1954年12月23日,聖誕節的前夕,摩爾醫師等人,不顧外界的抨擊,決意讓病人上手術檯。手術團隊裡的穆雷醫師執起沉重的手術刀,劃開了兄弟倆的身體,同時也劃開了歷史… …[註1]

理查德、羅納德兄弟和移植團隊的合照,後排最左方的人就是穆雷醫師。from: wikimedia
理查德、羅納德兄弟和移植團隊的合照,後排最左方的人就是穆雷醫師。from: wikimedia

婚禮對新婚夫婦倆人來說是件意義非凡的大事,而這場婚禮對器官移植界來說更是別具意義。羅納德笑著看著他的兄弟,不久之前,他還躺在波士頓哈佛醫院的病床上,而今日,他的兄弟不僅帶著他分享的一顆腎臟,更牽著當初照顧他的護士小姐(今天的身分是新娘)步入禮堂,這種戲劇張力,恐怕連電影情節都不見得編的出來……

有別於理查德婚禮的溫馨,這個創下歷史新頁的移植團隊,在簡短的病例報告中寫著:「患者原先的高血壓完全消失,移植的腎臟已經在新的身體裡存活11個月…」這短短的幾頁病例報告,其代表的意義是器官移植的時代已經來臨。這對存活的兄弟為全球數以萬計的腎衰竭患者帶來希望,成千上萬的患者湧入波士頓,向摩爾醫師的外科團隊尋求一線生機,也讓當日執刀的穆雷醫師一戰成名,而奠定基石的休姆醫師,也被視為移植界的先鋒者!(36年後,穆雷醫師也因為他持續地在器官移植領域的貢獻,獲得諾貝爾醫學獎的肯定;遺憾的是,休姆醫師在1973年因飛機失事而離世,未能得見他一手打造的器官移植醫學大放異彩。)

儘管值得喜悅,但這對孿生兄弟的手術成功,也大辣辣地打了醫學界一巴掌!代表著先前的手術失敗,並不是因為技術不精良,僅僅就是因為免疫系統排斥新臟器的緣故,以往在手術台上遭受撒旦詛咒而死去的病人,其實最大的敵人就是自己體內的免疫巨人。於是,要繼續挑戰夢想中的器官移植,只需要追尋最後的聖杯-完美的抗排斥藥

眼角膜移植。由於角膜和血管較無直接接觸,所以免疫排斥的影響比較小,加之手術比較簡單,所以發展的比腎臟移植早很多。from: wikimedia
眼角膜移植。由於角膜和血管較無直接接觸,所以免疫排斥的影響比較小,加之手術比較簡單,所以發展的比腎臟移植早很多。from: wikimedia

聖杯的追尋

首位碰觸到聖杯的是一對化學合成實驗室的搭檔,艾利昂女士(Gertrude B. Elion)和希青斯先生(George H. Hitchings)。他們在戰火不斷的40年代持續合成核酸(nucleic acids)衍生物,首先登場的是6-mp(6-Mercaptopurine),後來是出名的治療血癌用藥。而在1957年合成出的是azathioprine,則是造福了廣大風濕性關節炎患者。

艾利昂女士和希青斯先生。from: wikimedia
艾利昂女士和希青斯先生。from: wikimedia

在6-mp進入移植界之前,也有其他人試圖正面迎戰免疫細胞。首先是類固醇,英國免疫學者梅達瓦爵士(Sir Peter Brain Medawar)[註2]發現它能有效紓緩免疫系統。而在波士頓,身為穆雷醫生前輩的休姆醫師,則採用更激烈的手法:將狗照射X光以破壞全身的免疫系統,休姆醫師也同時進行6-mp化學藥物的實驗。可惜的是,不論他如何調整X光或藥物的劑量,狗不是死於器官排斥(X光或藥物劑量太小),就是被細菌感染而死(X光或藥物劑量太大)。在這座尋找聖杯的戰場上,越來越多的死亡案例及實驗報告指出,使用單一療法來對抗免疫排斥是有效的,但藥物安全劑量的範圍可能極為狹窄,這部份的瓶頸須要有新的思維才能有所突破。

梅達瓦爵士和在倫敦紀念他的標示。梅達瓦爵士在戰時授命研究皮膚移植以拯救士兵,沒想到此項任務,讓他推動了世界的器官移植前進。from: wikimedia
梅達瓦爵士和在倫敦紀念他的標示。梅達瓦爵士在戰時授命研究皮膚移植以拯救士兵,沒想到此項任務,讓他推動了世界的器官移植前進。from: wikimedia

舞台換回1960年大西洋彼岸。法國。古斯醫師(René Küss)改良了許多前輩失敗的案例,採用X光+類固醇+6-mp的雞尾酒療法,終於成功地移植了5例非雙胞胎的腎臟,代表著核酸藥物的初步勝利,也讓下一代核酸藥物azathioprine有了大展身手的舞台。此時接棒的人物是史達策(Thomas E. Starzl)醫師,同時也是前高雄長庚醫院院長陳肇隆醫生的恩師 [註3]。史達策改進雞尾酒混合藥物療法,在1966年發展出抗淋巴球抗體(anti-lymphocyte globulin, ALG)+類固醇+azathioprine的療程,有效提高腎臟移植患者的術後存活率。此時的歐美各國,腎臟移植技術漸漸普及到各地的醫院,而其他器官的移植,也開始有了新的曙光。

隔年,史達策醫師即將再次挑戰體內最大的臟器-肝臟移植。此時,是1967年,距離首例腎臟移植成功已跨過遙遠但卻意義非凡的13年。 [註4]

下一章:用器官拼圖的人

右:肝衰竭,充滿腹水的腹腔;左:B型肝炎病毒。1976年,才由布倫伯格(Baruch S. Blumberg)發明從血液中檢測B肝病毒的技術。諷刺的是,許多從事移植手術以拯救生命的醫護人員,都在手術中被病人的血感染肝炎,導致他們晚年需要接受肝臟移植。from: wikimedia
右:肝衰竭,充滿腹水的腹腔;左:B型肝炎病毒。1976年,才由布倫伯格(Baruch S. Blumberg)發明從血液中檢測B肝病毒的技術。諷刺的是,許多從事移植手術以拯救生命的醫護人員,都在手術中被病人的血感染肝炎,導致他們晚年需要接受肝臟移植。from: wikimedia

【科學簡史】雖死猶生的器官移植系列:

  • 註1: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2:梅達瓦爵士和弗蘭克·麥克法蘭·伯內特爵士(Sir Frank Macfarlane Burnet)因為對於免疫系統和移植物之間的交互作用,及胚胎早期的免疫耐受性的研究,而獲得1960年的諾貝爾醫學獎
  • 註3:史達策醫生,全球首位肝臟移植成功的醫師。陳肇隆醫生,台灣首位,同時也是亞洲首位肝臟移植成功的醫師。
  • 註4:當時有許多的醫師在各個臟器上都歷經了巨大的研究和失敗,其中的努力很難以寥寥數語表達,有興趣的讀者可閱讀「拼圖人:一個器官移植外科醫師的回憶錄」。
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miss9_96
170 篇文章 ・ 641 位粉絲
蔣維倫。很喜歡貓貓。曾意外地收集到台、清、交三間學校的畢業證書。泛科學作家、科學月刊作家、故事作家、udn鳴人堂作家、前國衛院衛生福利政策研究學者。 商業邀稿:miss9ch@gmail.com 文章作品:http://pansci.asia/archives/author/miss9

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器官移植新技術───37度保存三天的肝臟
Charlotte 熊_96
・2022/06/24 ・2697字 ・閱讀時間約 5 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

哪些人會需要換肝呢?

需要換肝的族群年齡分佈大致上呈兩大族群,一邊是剛出生帶有先天疾病的小朋友,一邊是後天罹病的成年人[1]。譬如說小兒科會見到的膽道閉鎖,這些小朋友天生膽道就發育不良,膽汁無法順利排到膽管,而淤積在肝臟。如果不處置,會在數個月後快速進展成肝衰竭而有生命危險。

天生膽道就發育不良的小朋友,膽汁無法順利排到膽管,而淤積在肝臟。如果不處置,會在數個月後快速進展成肝衰竭而有生命危險。圖/Pexels

成年人需要換肝的在在台灣以前常見的是因為 HBV 或 HCV 造成的猛爆性肝炎,現在可能就屬肝癌、酒精性肝炎、非酒精性脂肪肝炎、藥物中毒等最為大宗。依照巴賽隆納小細胞肝癌(hepatocellular carcinoma)治療指引[2],在肝功能還未受損太嚴重時,若腫瘤數目、大小、位置理想,肝癌病人是可以接受換肝手術,「治癒」肝癌的。這比起許多以延長幾個月的餘命為目標的癌症治療而言,是很難得的。

台灣其實是特例?國際肝臟移植的現況

據衛福部 2020 年統計數據,台灣 2005 至 2018 總計執行了 6211 例的肝臟移植,其中活體肝臟移植就佔了其中的 4915 例[3]。所謂的「活體」移植就是在幾乎相同的時間內,兩個開刀房、兩組醫護人馬,同時開刀,一邊把受贈者有問題的肝臟取下,一邊把捐贈者的部分肝臟擷取,最後接到受贈者體內。這也常常躍升至媒體,如「捐肝救父」、「捐肝救子」的佳話。

活體移植不僅考驗主刀者的技術、也考驗醫護團隊的默契。開刀只是其中一關,開刀前的配對、開刀後的術後照顧、抗排斥治療等等,皆是重重的考驗。不過台灣日本等國家活體移植的盛行,其實是國際移植界的特例。

台灣活體移植的盛行,其實在國際移植界是特例。 圖/envato

活體移植牽涉到的倫理議題,也讓台灣目前活體移植只限於親屬。若非親屬捐贈,則只能排隊,等意外死亡者的肝臟捐贈。所以在國際上行之有年、且更常見的其實是大體捐贈,一般上會是來自因意外或因疾病而腦死的病人。

肝臟從捐贈者體內被取出後,會在 2-5°C 的液態保存液中暫存,並且在數小時內必須移植到受贈者體內。這黃金數小時,是沒有血液灌流的,換句話說,肝臟組織無法有效率的得到生存所需的氧氣,以及排泄代謝廢物,所以一般來說會把這段黃金時間限縮在 12 小時內。如果算上捐贈肝臟組織的運輸以及兩個手術(捐贈以及受贈者)的時間,整個移植是一個跟時間賽跑的過程。如果到目前為止,這個任務還不夠艱鉅的話,我們可以看看美國的統計數字。

在美國大約有 17,000 人在等肝臟捐贈,但實際上每年只有約 6,500 個肝臟被捐贈[4]。所以肝臟捐贈目前還是非常短缺的,而需要換肝的人在等待過程中,存活機率也一點一滴的流失。

全新的方向:瑞士的跨領域研究

在大體捐贈以及活體移植各有其限制的狀況下,一組在瑞士的人馬開始了一個全新的肝臟移植方式[5]。這群人結合了工程、生物化學以及醫學專業,一起研發了一台機器,可以在體外模擬許多類似人體內的環境,讓肝臟在移植過程中,有最小的轉換過程。可能的環境衝擊包括溶血、血行動力學不穩、溫度控制、血糖控制、肝醣消耗、以及物理壓力造成的組織壞死。而在今年,他們發表了第一個使用此機器的人體肝臟移植案例。

肝臟組織是來自一個 29 歲的年輕病人,因為腹部硬纖維黏液瘤(desmoid fibromatosis),併發長期感染以及敗血症,為了要控制病情而必須切除部分肝臟組織。一般來說,這樣的肝臟組織是不會再捐出去的,不只因為有腫瘤病史,而且又有進行中的感染,如果腫瘤細胞在受贈者體內繼續生長,或是感染持續進行,那麼受贈者的預後一定也很慘淡。但是這組瑞士人馬,在經過捐贈、受贈者兩方同意後,決定利用手術後剩下的肝臟組織。於是這個被取下來的肝臟組織,在肝門靜脈、肝動脈、下大靜脈、以及總膽管都被恰當的接到機器上後,就開始了這個神奇的體外之旅

一切的變因都盡量模擬體內環境,包括溫度(37 度)、血液灌流速度、脈衝式血壓,並且持續抗生素(因為捐贈者有細菌以及真菌感染)。三天後,這個肝臟再重回人體中,是位 62 歲的受贈者。

瑞士的跨領域研究團隊研發了一台機器,可以在體外模擬許多類似人體內的環境,讓肝臟在移植過程中延長保存時間。圖/Pixabay

這個嘗試特別的地方在於,雖然肝臟在體外保存了三天,卻沒有在大體捐贈常見的組織再灌流傷害(是指經過一段缺血的時間後,血管重新被打通,血液帶來充足的氧氣,但同時也產生很多自由基),這是只有活體捐贈才比較能看到的優點。而且可能因為肝臟先天免疫功能的保留,後續的排斥反應並不明顯,病人術後的抗排斥藥用量逐步地降低。與此同時,體外保存期間還可以持續治療,譬如在這個例子中的抗生素治療,讓一些本來無法使用的組織,變成可以捐贈的祝福。

肝臟移植的一線曙光光

雖然在台灣大體肝臟捐贈比較不常見,反而活體肝臟移植是比較盛行的做法,但活體移植仍存有道德辯證、危害健康捐贈者健康等等的疑慮。畢竟捐贈者一般都是健康人,而捐肝的大手術也是有一定的風險的。

在這個器官需求者眾、捐贈者匱乏的社會中,這個體外保存的技術絕對是一個令人興奮的新發明。只是就像任何新的醫學發明,臨床的資料需要長期而且大量病患的累積,才能有足夠的證據支持。這個幸運的受贈者已經持續被追蹤了一年,也許再五年、十年,再百個、千個病人,而有了世代研究,體外保存技術將會變成移植醫學的顯學。

在這個器官需求者眾、捐贈者匱乏的社會中,肝臟體外保存的技術絕對是一個令人興奮的新發明,幫助更多人。圖/Pexels

參考資料

  1. Kasper, D. L., Fauci, A. S., Hauser, S. L., Longo, D. L. 1., Jameson, J. L., & Loscalzo, J. (2015). Harrison’s principles of internal medicine (19th edition.). New York: McGraw Hill Education.
  2. Llovet, J.M., Fuster, J. and Bruix, J. (2004), The Barcelona approach: Diagnosis, staging, and treatment of hepatocellular carcinoma. Liver Transpl, 10: S115-S120. 
  3. 衛福部公布:我肝移植成功率逾八成高雄長庚雙冠王
  4. https://hospital.uillinois.edu/primary-and-specialty-care/transplantation-program/liver-transplantation/your-liver-transplant-options/cadaver-liver-transplant
  5. Clavien, PA., Dutkowski, P., Mueller, M. et al. Transplantation of a human liver following 3 days of ex situ normothermic preservation. Nat Biotechnol (2022).

Charlotte 熊_96
5 篇文章 ・ 5 位粉絲
著迷於世界的多彩,也希望帶給人對生命的熱愛。現任美國愛因斯坦醫學中心小兒科住院醫師,畢業於台大醫學系。目前最希望成為小兒心臟科醫師,也沒忘從高中就想去無國界醫生當臨時醫師的夢想。 https://www.instagram.com/charlottethesunbear/

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器官移植里程碑!豬心移植成功了,然後呢?
TingWei
・2022/02/13 ・4185字 ・閱讀時間約 8 分鐘

2022/3/10 更新: 雖然本次案例中的豬心移植並未發生超級排斥反應,可謂跨過一大門檻。有了豬心,甚至讓貝內特得以回家與家人共度時光。但在進行手術兩個月後,他的病情仍舊惡化,近日報導傳出貝內特於 2022 年 3 月 8 日死亡。 目前確切的死因仍舊不明,尚待團隊發表調查結果。

新聞連結:https://www.bbc.com/news/health-60681493

2022 年 1 月,COVID-19 疫情陰影之下,器官移植的技術翻過了重大的一頁。美國馬里蘭大學宣布完成首例基改豬心移植人體的手術,至目前為止,患者尚未出現排斥現象,也創下心臟「異種移植」(Xenotransplantation)在人類身上成功的首例。

救人性命的「器官移植」面臨哪些挑戰?

細胞、組織、器官、系統,這是我們在學習人體構造的時候就耳熟能詳的層級概念。如果將動物體視作一個密切協作的機械,那麼各個器官就會像是其中的關鍵零件:心臟主要輸送血液到全身上下,肺臟從事氣體交換,腎臟將血液的雜質濾出製成尿液,肝臟則主司代謝調控身體中的各種物質。這些器官只要有一個失去功能,就會導致生物體的死亡。但既然是「零件」,現今的醫學已經可以在一定的程度上做到「更換零件」,讓生命延續下去──也就是「器官移植」。

圖/Pexels

在台灣,自從 1968 年台大醫學院李俊仁教授完成亞洲第一例活體腎臟移植手術,開啟器官移植的新頁迄今,器官的捐贈與移植已經一路擴展到心臟、肺臟、肝臟、胰臟、腸。雖然我們將器官移植比喻為換零件,然而實質上器官移植所要克服的難關,遠比機械換零件要嚴苛、複雜許多。

首先第一道難關,就是「器官排斥」。人體的免疫系統會辨識外來物質。在大多數的情況下,這些外來物屬於會讓身體生病的「病原體」,而免疫系統的工作便是不管是細菌、病毒、寄生蟲,一律加以攻擊,避免進一步感染。因此,移植時放入的器官,也會被免疫系統視作「外來物」攻擊。這樣的反應,就是一般所說的「移植排斥」(transplant rejection)或是器官排斥。

一般來說,器官移植之前,會進行幾項配對檢測,包括 ABO 血型、組織抗原(major histocompatibility complex,MHC)交叉試驗,以盡可能找到合適的配對、減少免疫反應發生的機率與嚴重程度 [註1]。而即使經過這些配對檢測,器官的受贈者也需終身服用「抗排斥藥物」免疫抑制劑,抑制原有的免疫反應,在器官排斥與外來感染間取得平衡。

此外,器官移植的另一道難關,就是如何取得合適的器官。隨著器官移植的技術發展,肝臟與腎臟尚有機會接受活體捐贈,但如心臟等器官,卻必須來自腦死判定的捐贈者,數量稀少且不穩定。以台灣 2020 年統計,共有 79 例心臟捐贈,然而全台等待移植者接近 200 人,許多患者只能坐等時間流逝,寄望大愛的遺贈能有機會降臨,拯救自己一命。

捐贈的器官不夠,以至於許多病人在等待的過程中逐步邁向死亡,這也是為什麼人們把腦筋動到其他動物身上,尤其是豬。

使用豬作為器官來源有哪些缺優點?

事實上,異種移植完全不是什麼新概念,人類利用動物製劑作為醫療材料已經超過百年。早在 1930 年代,我們就使用豬胰島素治療糖尿病;而使用豬的心臟瓣膜來修補瓣膜出現問題的人心,也已經有幾十年的歷史。然而,如前面所述,人與人之間的器官尚且有排斥的情況,更何況來自豬或者狒狒的器官,其表面的組織抗原跟人體差異更大,排斥反應會更劇烈、更難以抑制。

可是,使用豬隻作為器官來源,仍有許多優點。靈長類動物(如黑猩猩或狒狒)與人的親緣較為接近,但其飼養與繁殖相對於豬困難許多,而且靈長類多為保育類,存在更多倫理上的限制。此外,豬在生理與解剖結構上與人類足夠接近,扣除排斥的問題,豬隻的器官相當有機會勝任維繫人體功能的角色。

豬在生理與解剖結構上與人類接近,其器官有機會勝任維繫人體功能的角色。圖/Pexels

因此,長久以來豬隻基因改造(genetic modification, GM)的一個重要議題,就是如何使其更「人類化」,以避免排斥 [註2]。隨著對基因體表現的瞭解逐年深入,加上近十年來 CRISPR 技術發展,因應器官移植需求而打造的「基因編輯豬」,從科幻構想,一躍而成為發展中的現實。

使用 CRISPR-Cas9 培育出基因改造豬,登上 2017 年《Science》封面。圖/《Science》

現階段,有許多團隊都在發展供器官移植的基因改造豬,除了聯合治療公司(United Therapeutics)以外,還包括 eGenesis 研發的無豬內源性反轉錄病毒(PERV)豬、紐西蘭 NZeno 的迷你豬等,或許還有更多尚未浮現檯面的團隊。

第一例豬心移植可以告訴我們的事

2022 年 1 月 7 日,57 歲的大衛.貝內特(David Bennett)在馬里蘭大學醫學中心(UMMC)成功獲移植了一顆經基因改造的豬心,這顆豬心來自聯合治療公司旗下的生技公司 Revivicor 的基因改造豬。這個系列的基因改造豬有 10 個基因位點經過改造,其中剔除了 3 個豬原有的基因,以免引發人體免疫反應,然後加入 6 個人類基因,讓身體願意接受外來器官,最後一個改造則讓豬心不會對生長激素持續反應,讓心臟可以維持在人體所需的大小。

在此之前(2021 年),紐約大學朗格尼醫學中心(NYU Langone Medical Center)曾將同系列豬隻的腎臟接到兩位已被判定腦死的病人身上,確認了豬腎可以在人身上運作,不但沒有發生排斥反應,而且代謝運作良好。相關研究人員曾進一步向美國 FDA 申請進行豬心的臨床試驗,但是遭到駁回。根據馬里蘭大學醫學中心移植小組外科醫師曼蘇爾.莫希丁(Muhammad Mohiuddin)的說法,團隊被要求先完成 10 次豬心移植到狒狒身上的實驗,才可以進一步進行人體試驗。以靈長類動物如狒狒作為移植模型,以瞭解潛在的副作用與改進之道,是這類研究常見的作法。2000 年國際心肺移植學會(ISHLT)曾提出綱要,認為接受移植的靈長類動物需有 60% 存活超過 3 個月,存活個體至少 10 隻,且顯然有機會繼續活下去,才能考慮進入臨床試驗。

然而,貝內特的特殊狀況讓此次的豬心移植成為可能。貝內特患有心律不整,無法外接機械式的心臟輔助裝置,加上有過不遵醫囑的醫療紀錄,使其獲准得到心臟的機會微乎極微 [註3]。而貝內特的心臟狀況若不移植就只能等死,因此 FDA 特別通過了本次的豬心使用。貝內特獲得的是死中求生的機會,而對研究人員來說,則是獲得了豬心在人類患者身上如何運作的臨床資料。

使用靈長類動物進行研究一舉,讓科學家獲得許多異種移植的重要資訊,比如從針對狒狒的研究中,獲得了不少異種移植的用藥資訊,更發現早期接受移植的狒狒,都由於豬心快速生長而死亡。然而,許多研究人員或許已經非常期待將動物實驗逐步轉向臨床,因為將豬心放到健康狒狒身上所得到的數據,仍與重病纏身的人類有很大的不同。無論是免疫或藥理方面,研究人員當然更希望獲得與人體有直接關聯的資訊。

豬心移植創下先河,進入臨床仍待研究

然而,要看到豬隻的器官正式被納入臨床移植使用,恐怕還有許多問題有待釐清。這些問題包括(但不限於)使用異種器官潛藏的感染風險,縱使這些基因改造豬可以被養在高規格的飼養環境,避開一般豬隻帶有的病毒與細菌,豬隻基因體內的「內源病毒」對人體的風險仍有待釐清 [註4]。即使豬隻經過多種基因編輯,並且順利熬過異種移植的急性排斥期後,是否還有潛在的問題需要克服,目前尚無人得以逆料。

圖/Science

此外,隨著醫療設備近二十年的發展,使用血液透析(替代腎臟)或機械輔助設備協助血液運行(替代心臟)的方法亦越來越常見。或許,在等待豬心獲得臨床認可,加入器官庫的行列的同時,醫學技術亦會有所發展,使得器官需求不再如今日這般迫切。由於腎臟或肝臟可由活體移植、不似心臟需求極端迫切;因此肝腎兩者的異種移植研發進展或許將較為緩慢。目前,豬隻的器官移植還處在動物實驗的階段,尚未步入臨床,在人體的研究資料尚且闕如的情況下,相關單位應如何考量患者需求、判斷移植風險,亦將成為倫理與制度需要克服之一大考驗。

醫療技術進展,本就來自於在各種未知中承擔風險、勇敢做出前人未曾做過的事。我們感念這其中的各種參與者,不管是技術研發人員、受試者或是醫師的參與,也希望未來在器官移植的領域,能有更多的好消息,讓那些苦苦等待的人們,盡早獲得救贖。

註解

  1. 器官移植的排斥反應通常分成超急排斥反應(hyperacute rejection),發生在器官接上血管後的數分鐘到數小時內;急性排斥反應(acute rejection),發生在數周到一年內;慢性排斥反應(chronic rejeaction),發生在移植數月甚至數年之後。因此貝內特此案例之「成功」僅代表現階段並未發生排斥反應,且豬心基本上可在人體運作,未來是否可能發生慢性排斥反應尚未可知。
  2. 異種移植的排斥反應通常更劇烈也更複雜。
  3. 器官移植排序的規定各國、各州不同,有些地方的規範會考量患者遵循醫囑的程度或求生意志等。臺灣的規範可見財團法人器官捐贈移植登錄中心 – 附表(各器官分配辦法) 
  4. 2017 年已有團隊培育出內源病毒去活化的豬寶寶(詳見:豬隻器官移植新突破:CRISPR技術攻破了「豬內源病毒」的瑪利亞之牆!),但本次的移植豬心應無經過相關的處理。

參考資料

  1. 醫學與倫理:美國首例豬心器官移植面臨的三大倫理爭議 – BBC News 中文
  2. 全球首例!豬心移植人體手術完成,可望解決器官短缺問題 – INSIDE
  3. First pig-to-human heart transplant: what can scientists learn? (nature.com)
  4. In a First, Man Receives a Heart From a Genetically Altered Pig – The New York Times (nytimes.com)
  5. 豬腎成功移植人體,異種移植會成為救命稻草嗎? | GeneOnline News
  6. 《基因編輯大革命》: 「基因編輯豬」是器官移植新希望? The News Lens 關鍵評論網
  7. 豬隻器官移植新突破:CRISPR技術攻破了「豬內源病毒」的瑪利亞之牆! – PanSci 泛科學
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TingWei
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據說一生科科的生科中人,不務正業嗜好以書櫃堆滿房間,努力養活雙貓為近期的主要人生目標。

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拋開世俗枷鎖的科學先驅者:《科學詭案調查局》導讀——2021 台積電盃 青年尬科學/「科普書籍閱讀寫作競賽」優選導讀文
青年尬科學_96
・2021/12/26 ・2145字 ・閱讀時間約 4 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

台積電盃青年尬科學」是臺灣大學科學教育發展中心於 2012 年主辦「青年尬科學」競賽,自 2013 年起獲得台積電文教基金會贊助。期望藉由競賽提升 15 至 18 歲、國三到高三青年的科普表達能力。

本文為 2021 台積電盃青年尬科學/「科普書籍閱讀寫作競賽」優選導讀文,為盡量完整呈現學生之作品樣貌,本文除首圖及標點符號、錯字之外並未進行其他大幅度編修。

  • 撰文:呂宇迪|國立師大附中

世界上總存在著一些想法,過於創新,在我們眼中難以理解。但不可否認,有許多我們早就習以為常的科學觀念,在當時的時空背景下,竟與世俗觀念相違背,並遭受唾棄。那麼換個角度想,有沒有可能現在我們不屑一顧、充滿爭議的研究主題,也將在未來成為普遍且廣被接受的理論呢?

华沙, 尼古拉斯·哥白尼, 纪念碑, 雕塑, 贝特尔·托瓦尔森
哥白尼臨終前發表了《天體運行論》,被當時的神學勢力斥為異端邪說,卻被後世認為是現代天文學的起點。圖/Pixabay

與死亡相伴,在倫理的邊界工作——法醫

本書作者曾提到:基於自身的好奇心,她到了全美最大的法醫事務局,參加一場凶殺調查的專題研討會,並參觀了許多屍體解剖檢查的經驗。在這之中,迎面而來的屍臭和慘不忍睹的屍體令她印象深刻,卻也驚恐萬分,但反觀同行的法醫卻表現得冷靜又深思熟慮,即便是旁人看來再噁心的事情,也不曾見他們皺一下眉頭,彷若清楚地知曉如何善盡自己的工作義務,就是查清屍體的死因為何。這使我想起文藝復興時的藝術家與科學家,在宗教明文禁止的情況下,仍然秘密進行不為人知的屍體解剖,只為一探在當時不被神學接受的人體內部構造。看似違背當代的規範,卻為後世留下不朽的曠世巨作和醫學基礎。

在埃及、瑪雅等許多傳統習俗中,會在死者去世後保留其屍體,不僅僅是因為宗教,也表達了生者對於亡者的懷念。也有如同西藏的天葬,他們認為人死了就應該回歸大自然,讓禿鷹啃食屍體。儘管不同宗教、習俗在對待逝者有不同的方法,但無非都是為了緬懷祂們,並祈求亡者的靈魂在死後也能受到完善的對待。

傳統的中華文化是屬於在下葬前讓屍體保持完整的那一類,因此,許多人對屍體解剖還是充滿著恐懼與不解。我們往往認為法醫和科學家解剖屍體的行為是在褻瀆死者。但在我看來,他們非但沒有對死者不敬,反而還使死者的生命得以安息。試想,若不是為了查明凶殺案的原委,還死者與家屬公道,有誰願意每天在衣服上染下不可抹滅的鮮紅刻印?若不是為了查清難以辨認的疾病,給予生者與亡者真相,有誰願意每日沉浸在福馬林的刺鼻味中,用區區肉身遺留的線索去探索死者生前的故事?假使有天,意外驟降在我們身上,離去之際,竟有人認真尋找我們生命終結的原因,用真相給予摯愛的家人們接受的動力,那麼其實法醫與科學家並非褻瀆死者,而是最尊重死者的一群,是最撫慰人心的一類。

更換了身體後,我還是同個人嗎?——器官移植技術

另一則故事是一位叫卡納維洛的神經外科醫師,取得脊髓性肌肉萎縮症的病患之同意後,想要進行頭部移植手術,雖然手術過程困難重重,至今仍無法進行,但卡納維洛和他的團隊在前幾年成功移植了死者的頭顱,為這項不可能的任務帶來一絲希望。但這項挑戰無異於開啟了禁忌的大門,也引起了許多爭議。贊成的人認為腦部移植與其他的器官移植無異,都能拯救生命,卻慘遭世俗的批評。反對者不乏宗教團體和學術機構,他們認為此已完全違反了倫理道德。長久以來,器官移植飽受爭議,不僅僅是因為手術風險高,更是因為觸犯了人體禁忌。試想,當我們看到至親至愛的四肢或器官在他人身上,就足以令人感到難受和思念,更遑論頭部移植?況且,接受頭部移植的人,是否還能保有原來的自我意識呢?

外科手术, 捐助者, 移植
器官移植雖能拯救生命,但也挑動著倫理道德的底線。圖/Pixabay

科學發展和傳統倫理道德本就相互牴觸,傳統倫理總會因科學發展而更新,但若科學發展太過迅速,又會受到倫理道德的牽制。當年哥白尼提出日心說,雖被視為異端,慘遭迫害,但卻在百年後成為探索宇宙的基本常識。曾經有人質疑蘋果手機,但它卻變為人們不可或缺的生活物品。由此可知,人們總是趨於待在舒適圈,並對不可思議、超乎常理的想法感到疑慮,殊不知所謂的舒適圈,或許也是前人們眼中「超乎常理」的事物所發展成的。但現實層面中,科學進展也常與傳統倫理道德產生衝突,就如同自駕車若發生事故,誰要負責?乘客?或是汽車公司?抑或是立法讓自駕車上路的政府?也因此,究竟是科學的發展太過新穎,還是傳統的倫理道德太過陳舊?我想,每個人心中都應有一把尺,時時刻刻尋找著兩者之間的平衡點。


作品評語

敘述通順,並將主題類推為科學與倫理間的衝突,觸及不少延伸議題,是很好的嘗試。


  • 書名:科學詭案調查局:離奇現象與噁爛實驗的科學研究報告
  • 作者:艾莉卡・恩格豪伯(Erika Engelhaupt)
  • 譯者:姚若潔
  • 出版社:大石國際文化
  • 出版年:2020
青年尬科學_96
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