【科學簡史】用器官拼圖的人–雖死猶生的器官移植(3)

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。

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。

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。

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

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。

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).

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」。

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。

• 延伸閱讀：【科學簡史】那台灣呢？–雖死猶生的器官移植(終章)

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。

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。

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。

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

手術台上的孩童冒出大量的鮮血，史達策醫師氣急敗壞的將雙手伸入湧泉般的腹腔，孩子身體的顏色，越來越接近屍體特有的青色，史達策醫師扭曲著臉，整個手術房都籠罩著痛苦和無力感……

無數生命鋪成的醫學之路

1983年的匹茲堡，史達策醫師正指導著一位來自台灣的年輕醫生，當時新一代的抗排斥藥－環孢靈（(Cyclosporin）才剛問世不久，優秀的療效讓器官移植脫離了黑暗年代，對於那些曾用狗肝臟作實驗的前輩們，這種進步是無比巨大的。十個月後，那名年輕人帶著史達策醫師傳授給他的移植知識，回到台灣，繼續寫著器官移植的下一章。

1960年，34歲的史達策醫師正驅車前往參加美國外科年會，他這趟旅行的目的是波士頓摩爾團隊的狗肝移植結果。六年前，那個奇蹟似的聖誕節，在全球掀起腎臟移植的浪潮，令人不禁認為，征服下一個器官的時代很快就會來臨，但史達策心中所屬的那個器官－肝臟，仍頑固地張起神聖不可侵犯的AT力場，血腥地拒絕著任何想突破它的人。年輕的史達策獨立實驗了80隻狗進行器官移植，但術後的存活時間都短於四週，享譽盛名的波士頓團隊成績會不會更好呢？他懷著複雜的心情想著……

肝臟是個極具魅力色彩的器官，一般的組織都是由動脈供給血液，再由靜脈流出，肝臟並非如此。流進肝臟的血管有兩條，一條是來自小腸，充滿食物養份、胰島素等物質的肝門靜脈（hepatic portal vein）系統，另一條則來自心臟的肝動脈（hepatic artery）系統。肝動脈的目的很明確，是為了供給氧氣和養分，那麼肝門靜脈的目的呢？是要讓肝臟分解毒素？還是…？這個未解的謎深深地吸引了史達策，他的團隊設計了極為簡潔、漂亮的實驗，先將肝臟分為兩半，一側由肝門靜脈供給血液，另一側肝臟則接上後腿的靜脈。

實驗出現令人驚訝的結果，缺少肝門靜脈的那側肝臟，有如失去了養分，數天內就快速萎縮，而擁有肝門靜脈血流的另一側，則健康如昔，這個有趣的結果顯示了從腸道而來的血液中，似乎有種神秘的物質，能夠維持肝臟的健康。過了十來年（1972年）後，史達策等人才確定這個神祕的物質，就是胰島素！這種內分泌和消化系統結合的奇特現象，從此寫進了教科書中，也被稱為利肝現象（Hepatotropic concept）。這個犧牲無數的狗所獲得的知識，也讓醫界更了解肝臟的循環系統，讓史達策等人慢慢地步向成功之路。

孤獨的研究之路

史達策的成績讓莫爾和休姆感到好奇，因為儘管波士頓團隊有著豐富的腎臟移植經驗，但他們的動物肝臟移植結果卻是慘淡無光，最長壽的狗甚至活不過兩週。但這次的見面最重要的意義是，讓史達策從休姆等人身上，得到了利用X光和6-mp藥物破壞免疫系統的知識，他更和休姆成了一輩子的摯友，直到休姆在1974年自駕飛機失事為止。

史達策和休姆等人分別後，獨自地走向了一條漫長的失敗之路。他認為先找出安全的抗免疫排斥藥品，才能讓器官移植之路從腎臟轉向肝臟。他嘗試使用新的藥物－azathioprine（商品名：移護寧/Imuran）來壓制免疫系統，在歷經無數的狗犧牲之後，總算有了零星數例存活下來的腎臟移植病人，但史達策醫師仍不滿意，腎臟移植的死亡率仍然太高，未盡理想（70年代，北美腎臟移植的1年存活率低於50%）。但，無情的時代並不會等著醫學迎頭趕上，人生的巨輪將面無表情地輾過每一個人，而這一路上也將滿是鮮血……

小孩的屍體

總是會有幾名，帶著缺陷來到世上的嬰兒。

天生的缺陷若是能夠補救，那缺陷不過就是人生中一個小小的插曲罷了。一旦缺陷嚴重到讓嬰兒又立即回到天堂，緣淺情薄的結果雖然悲傷，但尚未完整的情感依賴也許讓家屬比較能接受惡耗。話雖如此，醫院裡總是有一些令人悲慟的故事……

對我們來說，膽道閉鎖症異常的陌生，但這病猶如惡魔一般，堵塞了膽管，讓膽汁淤積在肝臟之中，一點、一滴的毒害肝臟，等到孩子兩、三歲，牙牙學語地開始建立起自己的性格時，衰弱的肝臟才慢慢地將代表死亡的黃色染上孩童的皮膚、眼睛，最後在孩子的肚子裡注滿腹水，痛苦的在醫院裡等死，直至最後一刻，死神才將小孩拖往冥河的彼端，只留下以淚洗面的父母。

科羅拉多州大學醫院的小兒科主任肯布（C. Herry Kempe）全力支持史達策的肝臟移植，畢竟在當時，膽道閉鎖症幾乎等於絕症，與其等死，不如放手一搏。1963年，一名瀕死的孩童躺在手術台上，外科團隊切開肌肉，親眼看到那傷痕累累的肝臟，佈滿著被自己分泌出來的膽汁毒害的痕跡，硬化的肝讓週邊血管的血壓遽增，一個小小的傷口就會血流不止。更糟的是，奄奄一息的肝臟早已無法製造凝血蛋白，手術台上的孩子湧出大量的鮮血，史達策醫師氣急敗壞的將雙手伸入湧泉般的腹腔，他手中的孩童，正逐漸地變成屍體，時代的巨輪，碾碎了當時在現場的每一個人……

暫停和改變

在看了太多的屍體之後，史達策醫師暫停肝臟移植的計畫，這段期間除了讓團隊重新拾回心靈的碎片外，世界也正逐漸地在改變。天主教教宗庇護十二世（Pius ⅩⅡ）在長眠之前發表了他的主張，他認為人的靈魂存於腦中，所以腦死之後，尚在軀體中的器官也就不存在靈魂了，此觀念漸漸地為天主教世界所接受，也不經意地給了器官捐贈一股很大的動力。（天主教為主的國家，其國民較能接受死後捐贈器官的觀念，反之亞洲國家的民眾接受死後捐贈器官的意願極低。）

生物科技的進步讓史達策得到了一種新藥－抗淋巴球抗體（anti-lymphocyte globulin, ALG），這種抗體能夠精準的攻擊人體內的淋巴球，削弱免疫系統。而史達策更改進了雞尾酒療法，在1966年發展出抗淋巴球抗體+類固醇+移護寧的療法，新療程成功地提高了腎臟移植的存活率，甚至有接受當時雞尾酒療法臨床試驗的病人，存活超過1/4個世紀，足以見證器官移植界的進步。有了新的技術之後，史達策和肯布主任重新討論，選了瀕死的4名孩童在1967年的夏天進行換肝實驗，手術的結果將在隔年的春天發表，即將為肝臟移植帶來春暖花開的消息……

1967年7月

「在過去全球的報告中，僅有9例肝臟移植的臨床實驗，患者都在0到23天內死亡。我們在1967年的7月執行了四例嬰兒換肝手術，到截稿為止，首名女嬰已經存活了超過3個月…」

非第一人稱的敘述是醫學論文的潛規則，刻意冷漠的用詞是為了避免影響讀者對論文的看法，但這毫不影響論文的重要性。在過去，腎臟是唯一能夠被移植的器官，但從此篇論文開始，史達策開闢了全新的醫學領域，肝衰竭不再是必死無疑的疾病，雞尾酒療法給了那些早衰的小生命更多活下去的機會 [註2]，更讓逐漸冷卻的移植界重新掀起一股更大的浪潮……

醫學是門生意、或是種奉獻？

社會學科和理工學科相較，更像是門藝術，一門和民眾、商人和政府溝通的藝術。

1968年，哈佛醫學院公布腦死判定準則，腦死的判定標準擴散到全球各地，解決了檯面上的糾紛，但現實中有限的腎臟來源，闢出了道德和恐懼的戰場。我們以台灣的腎臟移植現況為例：

從數字上可以看出，腎臟供不應求，等待移植需求者眾，遠遠地多於捐贈的數量，兩者之間的矛盾糾結著病人和家屬、醫院和醫師。而當金錢加入了這個戰場，就讓一切變得更加的複雜 [註3]。1973年，美國開始用國家的稅金補助腎衰竭患者，一夜之間，洗腎和腎臟移植成了一門賺錢的生意，金錢加劇了洗腎派和移植派的對立。各種矛盾燒向醫界，史達策醫師儘管身為移植界的先驅，卻也百般的無能為力 [註4]…..

抗排斥藥物的聖杯？－環孢靈

美國政府開始挹注腎衰竭患者的醫療費用時，腎臟移植的失敗率其實仍居高不下，根本的原因就是免疫排斥和各種感染的問題。科學家們絞盡腦汁地研究、爭論各種抗排斥療法，甚至連數十年前的X光破壞，也尚在討論名單之列，但在1970年代末期，環孢靈的出現，讓當時所有的研究都成了過去的歷史……

環孢靈是從真菌中萃取而出的藥物，它和過去的前輩們比較起來，對免疫系統的抑制效果更具專一性。環孢靈只阻斷輔助型T細胞（Help-T cell）的功能，但不影響骨髓的造血系統，也不妨礙大部分的B細胞分泌抗體對抗微生物的入侵，換句話說，環孢靈能夠讓免疫系統保有對抗微生物的基本防禦力，但也能遮住它的眼睛，讓免疫系統忽視身體裡有個來自外人的器官！

史達策的團隊自然沒有忽視這座夢寐以求的聖杯，在1979年的冬天用環孢靈+類固醇的雞尾酒療法測試了22例腎臟移植，而1980年的夏天發表了臨床試驗的結果，22名病人只有一名死亡（死於心臟病，推測和器官移植無關），平息了對環孢靈的紛爭，更促使了藥品的上市，數十年來科學家們夢想中的聖杯，終於就此問世了 [註5] ！同年，史達策因私人因素離開科羅拉多州大學醫院，隨即在1981年，就任於匹茲堡大學醫院，兩年之後，遇到了一名來自台灣，名叫陳肇隆的年輕人……

下一章：那台灣呢？

【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：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，請讀者見諒
• 註2：1967年的這些嬰兒，最終仍沒有活到成年，但她們多半都罹患了肝癌、膽管堵塞症等無法可救的絕症，當時史達策團隊確實給了家屬一絲的希望
• 註3：全球各國都認定買賣人體器官是有違道德的行為，我國於今年修改法律，明訂買賣器官是非法行為。但為了拯救人命和打擊器官黑市，全球有兩個國家採用了不同的作法，它們透過第三方組織，讓自願捐腎給非親屬的國民獲得金錢補助，它們分別是中東的伊朗，和亞洲的新加坡。伊朗的政策非常的成功，它是全球唯一沒有因病而需要等待器捐的腎衰竭患者的國家。
• 註4：除了金錢上的糾紛，器官移植領域也有病人福祉和論文發表的糾紛，甚至連前美國總統雷根在任時，也對器官移植作出了許多的行動。有興趣的讀者請參閱「拼圖人：一個器官移植外科醫師的回憶錄」
• 註5：環孢靈有明顯的腎毒性，因此單獨使用的臨床試驗結果非常糟糕，一度甚至面臨到被打入冷宮的地步，經史達策醫師設計了環孢靈+類固醇的療程後，才延續了環孢靈的研究。而後來科學家持續的研究，陸續有其他領域的抗排斥用藥被發明，但環孢靈仍在器官移植史上占有特殊且重要的地位。

「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？

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？

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

手術台上的孩童冒出大量的鮮血，史達策醫師氣急敗壞的將雙手伸入湧泉般的腹腔，孩子身體的顏色，越來越接近屍體特有的青色，史達策醫師扭曲著臉，整個手術房都籠罩著痛苦和無力感……

無數生命鋪成的醫學之路

1983年的匹茲堡，史達策醫師正指導著一位來自台灣的年輕醫生，當時新一代的抗排斥藥－環孢靈（(Cyclosporin）才剛問世不久，優秀的療效讓器官移植脫離了黑暗年代，對於那些曾用狗肝臟作實驗的前輩們，這種進步是無比巨大的。十個月後，那名年輕人帶著史達策醫師傳授給他的移植知識，回到台灣，繼續寫著器官移植的下一章。

1960年，34歲的史達策醫師正驅車前往參加美國外科年會，他這趟旅行的目的是波士頓摩爾團隊的狗肝移植結果。六年前，那個奇蹟似的聖誕節，在全球掀起腎臟移植的浪潮，令人不禁認為，征服下一個器官的時代很快就會來臨，但史達策心中所屬的那個器官－肝臟，仍頑固地張起神聖不可侵犯的AT力場，血腥地拒絕著任何想突破它的人。年輕的史達策獨立實驗了80隻狗進行器官移植，但術後的存活時間都短於四週，享譽盛名的波士頓團隊成績會不會更好呢？他懷著複雜的心情想著……

肝臟是個極具魅力色彩的器官，一般的組織都是由動脈供給血液，再由靜脈流出，肝臟並非如此。流進肝臟的血管有兩條，一條是來自小腸，充滿食物養份、胰島素等物質的肝門靜脈（hepatic portal vein）系統，另一條則來自心臟的肝動脈（hepatic artery）系統。肝動脈的目的很明確，是為了供給氧氣和養分，那麼肝門靜脈的目的呢？是要讓肝臟分解毒素？還是…？這個未解的謎深深地吸引了史達策，他的團隊設計了極為簡潔、漂亮的實驗，先將肝臟分為兩半，一側由肝門靜脈供給血液，另一側肝臟則接上後腿的靜脈。

實驗出現令人驚訝的結果，缺少肝門靜脈的那側肝臟，有如失去了養分，數天內就快速萎縮，而擁有肝門靜脈血流的另一側，則健康如昔，這個有趣的結果顯示了從腸道而來的血液中，似乎有種神秘的物質，能夠維持肝臟的健康。過了十來年（1972年）後，史達策等人才確定這個神祕的物質，就是胰島素！這種內分泌和消化系統結合的奇特現象，從此寫進了教科書中，也被稱為利肝現象（Hepatotropic concept）。這個犧牲無數的狗所獲得的知識，也讓醫界更了解肝臟的循環系統，讓史達策等人慢慢地步向成功之路。

孤獨的研究之路

史達策的成績讓莫爾和休姆感到好奇，因為儘管波士頓團隊有著豐富的腎臟移植經驗，但他們的動物肝臟移植結果卻是慘淡無光，最長壽的狗甚至活不過兩週。但這次的見面最重要的意義是，讓史達策從休姆等人身上，得到了利用X光和6-mp藥物破壞免疫系統的知識，他更和休姆成了一輩子的摯友，直到休姆在1974年自駕飛機失事為止。

史達策和休姆等人分別後，獨自地走向了一條漫長的失敗之路。他認為先找出安全的抗免疫排斥藥品，才能讓器官移植之路從腎臟轉向肝臟。他嘗試使用新的藥物－azathioprine（商品名：移護寧/Imuran）來壓制免疫系統，在歷經無數的狗犧牲之後，總算有了零星數例存活下來的腎臟移植病人，但史達策醫師仍不滿意，腎臟移植的死亡率仍然太高，未盡理想（70年代，北美腎臟移植的1年存活率低於50%）。但，無情的時代並不會等著醫學迎頭趕上，人生的巨輪將面無表情地輾過每一個人，而這一路上也將滿是鮮血……

小孩的屍體

總是會有幾名，帶著缺陷來到世上的嬰兒。

天生的缺陷若是能夠補救，那缺陷不過就是人生中一個小小的插曲罷了。一旦缺陷嚴重到讓嬰兒又立即回到天堂，緣淺情薄的結果雖然悲傷，但尚未完整的情感依賴也許讓家屬比較能接受惡耗。話雖如此，醫院裡總是有一些令人悲慟的故事……

對我們來說，膽道閉鎖症異常的陌生，但這病猶如惡魔一般，堵塞了膽管，讓膽汁淤積在肝臟之中，一點、一滴的毒害肝臟，等到孩子兩、三歲，牙牙學語地開始建立起自己的性格時，衰弱的肝臟才慢慢地將代表死亡的黃色染上孩童的皮膚、眼睛，最後在孩子的肚子裡注滿腹水，痛苦的在醫院裡等死，直至最後一刻，死神才將小孩拖往冥河的彼端，只留下以淚洗面的父母。

科羅拉多州大學醫院的小兒科主任肯布（C. Herry Kempe）全力支持史達策的肝臟移植，畢竟在當時，膽道閉鎖症幾乎等於絕症，與其等死，不如放手一搏。1963年，一名瀕死的孩童躺在手術台上，外科團隊切開肌肉，親眼看到那傷痕累累的肝臟，佈滿著被自己分泌出來的膽汁毒害的痕跡，硬化的肝讓週邊血管的血壓遽增，一個小小的傷口就會血流不止。更糟的是，奄奄一息的肝臟早已無法製造凝血蛋白，手術台上的孩子湧出大量的鮮血，史達策醫師氣急敗壞的將雙手伸入湧泉般的腹腔，他手中的孩童，正逐漸地變成屍體，時代的巨輪，碾碎了當時在現場的每一個人……

暫停和改變

在看了太多的屍體之後，史達策醫師暫停肝臟移植的計畫，這段期間除了讓團隊重新拾回心靈的碎片外，世界也正逐漸地在改變。天主教教宗庇護十二世（Pius ⅩⅡ）在長眠之前發表了他的主張，他認為人的靈魂存於腦中，所以腦死之後，尚在軀體中的器官也就不存在靈魂了，此觀念漸漸地為天主教世界所接受，也不經意地給了器官捐贈一股很大的動力。（天主教為主的國家，其國民較能接受死後捐贈器官的觀念，反之亞洲國家的民眾接受死後捐贈器官的意願極低。）

生物科技的進步讓史達策得到了一種新藥－抗淋巴球抗體（anti-lymphocyte globulin, ALG），這種抗體能夠精準的攻擊人體內的淋巴球，削弱免疫系統。而史達策更改進了雞尾酒療法，在1966年發展出抗淋巴球抗體+類固醇+移護寧的療法，新療程成功地提高了腎臟移植的存活率，甚至有接受當時雞尾酒療法臨床試驗的病人，存活超過1/4個世紀，足以見證器官移植界的進步。有了新的技術之後，史達策和肯布主任重新討論，選了瀕死的4名孩童在1967年的夏天進行換肝實驗，手術的結果將在隔年的春天發表，即將為肝臟移植帶來春暖花開的消息……

1967年7月

「在過去全球的報告中，僅有9例肝臟移植的臨床實驗，患者都在0到23天內死亡。我們在1967年的7月執行了四例嬰兒換肝手術，到截稿為止，首名女嬰已經存活了超過3個月…」

非第一人稱的敘述是醫學論文的潛規則，刻意冷漠的用詞是為了避免影響讀者對論文的看法，但這毫不影響論文的重要性。在過去，腎臟是唯一能夠被移植的器官，但從此篇論文開始，史達策開闢了全新的醫學領域，肝衰竭不再是必死無疑的疾病，雞尾酒療法給了那些早衰的小生命更多活下去的機會 [註2]，更讓逐漸冷卻的移植界重新掀起一股更大的浪潮……

醫學是門生意、或是種奉獻？

社會學科和理工學科相較，更像是門藝術，一門和民眾、商人和政府溝通的藝術。

1968年，哈佛醫學院公布腦死判定準則，腦死的判定標準擴散到全球各地，解決了檯面上的糾紛，但現實中有限的腎臟來源，闢出了道德和恐懼的戰場。我們以台灣的腎臟移植現況為例：

從數字上可以看出，腎臟供不應求，等待移植需求者眾，遠遠地多於捐贈的數量，兩者之間的矛盾糾結著病人和家屬、醫院和醫師。而當金錢加入了這個戰場，就讓一切變得更加的複雜 [註3]。1973年，美國開始用國家的稅金補助腎衰竭患者，一夜之間，洗腎和腎臟移植成了一門賺錢的生意，金錢加劇了洗腎派和移植派的對立。各種矛盾燒向醫界，史達策醫師儘管身為移植界的先驅，卻也百般的無能為力 [註4]…..

抗排斥藥物的聖杯？－環孢靈

美國政府開始挹注腎衰竭患者的醫療費用時，腎臟移植的失敗率其實仍居高不下，根本的原因就是免疫排斥和各種感染的問題。科學家們絞盡腦汁地研究、爭論各種抗排斥療法，甚至連數十年前的X光破壞，也尚在討論名單之列，但在1970年代末期，環孢靈的出現，讓當時所有的研究都成了過去的歷史……

環孢靈是從真菌中萃取而出的藥物，它和過去的前輩們比較起來，對免疫系統的抑制效果更具專一性。環孢靈只阻斷輔助型T細胞（Help-T cell）的功能，但不影響骨髓的造血系統，也不妨礙大部分的B細胞分泌抗體對抗微生物的入侵，換句話說，環孢靈能夠讓免疫系統保有對抗微生物的基本防禦力，但也能遮住它的眼睛，讓免疫系統忽視身體裡有個來自外人的器官！

史達策的團隊自然沒有忽視這座夢寐以求的聖杯，在1979年的冬天用環孢靈+類固醇的雞尾酒療法測試了22例腎臟移植，而1980年的夏天發表了臨床試驗的結果，22名病人只有一名死亡（死於心臟病，推測和器官移植無關），平息了對環孢靈的紛爭，更促使了藥品的上市，數十年來科學家們夢想中的聖杯，終於就此問世了 [註5] ！同年，史達策因私人因素離開科羅拉多州大學醫院，隨即在1981年，就任於匹茲堡大學醫院，兩年之後，遇到了一名來自台灣，名叫陳肇隆的年輕人……

下一章：那台灣呢？

【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：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，請讀者見諒
• 註2：1967年的這些嬰兒，最終仍沒有活到成年，但她們多半都罹患了肝癌、膽管堵塞症等無法可救的絕症，當時史達策團隊確實給了家屬一絲的希望
• 註3：全球各國都認定買賣人體器官是有違道德的行為，我國於今年修改法律，明訂買賣器官是非法行為。但為了拯救人命和打擊器官黑市，全球有兩個國家採用了不同的作法，它們透過第三方組織，讓自願捐腎給非親屬的國民獲得金錢補助，它們分別是中東的伊朗，和亞洲的新加坡。伊朗的政策非常的成功，它是全球唯一沒有因病而需要等待器捐的腎衰竭患者的國家。
• 註4：除了金錢上的糾紛，器官移植領域也有病人福祉和論文發表的糾紛，甚至連前美國總統雷根在任時，也對器官移植作出了許多的行動。有興趣的讀者請參閱「拼圖人：一個器官移植外科醫師的回憶錄」
• 註5：環孢靈有明顯的腎毒性，因此單獨使用的臨床試驗結果非常糟糕，一度甚至面臨到被打入冷宮的地步，經史達策醫師設計了環孢靈+類固醇的療程後，才延續了環孢靈的研究。而後來科學家持續的研究，陸續有其他領域的抗排斥用藥被發明，但環孢靈仍在器官移植史上占有特殊且重要的地位。