#21世紀的醫學主攻
器官移植為千千萬萬各器官衰竭終末期的患者帶來了巨大的生機,然而,排斥反應、器官來源、器官保存產生的巨大挑戰,同時也構成了21世紀初基礎和臨床醫學的主攻方向。
一、排斥反應
目前在器官移植中麵l臨的最大問題,就是排斥反應問題。那為什麽器官移置後不可避免地總是要產生排斥反應呢?
原來每個人的細胞表麵都帶有屬於自己的獨特的抗原,這是由許多基因控製的、性狀多樣的抗原.稱為人類組織相容性抗原,簡稱HLA,是一組多種抗原的總稱。除遺傳密碼完全相同的同卵雙生子女和“克隆人”與其模型人以外,人與人之間的HLA各不相同,這就像人與人之間的臉蛋和指紋不會完全相同一樣。理所當然,當外來的器官進入人體後,隻要免疫威力能達到的地方,免疫係統就會識別出處來器官上的抗原與自己身體內的抗原不同,對其加以攻擊,最終引起移植進來的器官功能迅速衰竭、死亡,稱排斥反應。按排斥反應發生的程度和時間,排斥反應可分為超急性、急性和慢性三種。
臨**導致器官移植失敗的主要原因是急性排斥反應,由T淋巴細胞係統參與,包括四個連續的階段:①移植術後、移植器官活性細胞表麵所帶的HLA抗原,被T淋巴細胞所“識別”、“判定”為異物;②T淋巴細胞受到刺激後進入“致敏”狀態;③致敏了的淋巴細胞大量增殖、分化;④致敏淋巴細胞及各種淋巴因子吸引來的單核細胞等對移植器官進行攻擊,即為急性排斥反應。以上每一階段都要一定的時間,因此,首次急性排斥最早發生在移植術後5~14天。
在“轉基因器官”大量用於臨床以前,大量的器官移植術隻能在不同的人之間進行,因為同卵雙胞胎太少,得了,某種病需要進行器官移植的同卵雙胞胎更少。.
好在HLA係統中隻有一部分是強抗原,目前進行器官移植的大夫認為,隻要供體與受體間的強抗原有一半以上相同時,就可以進行器官移植,那些弱的HIA引起的免疫反應輕微,隻需應用免疫抑製劑,就可以了。
器官移植前首先應對供者和受者間的HIA的相容性進行檢查,二者相容越好,排斥反應就越小。當然,相容性再好,亦不可能完全相同。因此,器官移植後就得用免疫抑製劑。
但是.骨髓移植比其他器官移植更麻煩,因為我們置入受者體內的是造血幹細胞,這種造血幹細胞除分化為紅、白細胞外,當然也要源源不斷地分裂、分化為淋巴細胞。這些淋巴細胞分裂、分化成熟後,發現周圍全是別人的抗原HLA,立即繼續致敏,對受體產生全麵攻擊,引起患者全身嚴重反應,即“移植物抗宿主反應”,是骨髓移植失敗的主要原因。
為了“避免”移植物抗宿主反應,骨髓移植的HLA相容性要求要高得多,除同卵雙生的雙胞胎外,在兄弟姐妹間移植的可能性較大,在無血緣關係的人群中找到合適的骨髓供者機會較少。
目前由於各大醫療中心“骨髓庫”的建立,國際醫學互聯網絡的開通,在無血緣關係的人中找到合適的骨髓供者機會已較大——解決了“獨生子女”社會無兄弟姐妹提供骨髓的麻煩和難題。
早期解決排斥反應的方法是:用大劑量射線照射受者身體,或應用大劑量的非選擇性免疫抑製劑,或細胞毒性物,這樣雖然能大大減輕排斥反應,但代價卻是慘重的。這些方法在抑製了T淋巴細胞係統的同時,也不可避免地全麵抑製了整個免疫係統,使受者對病原微生物的抵抗能力銳減,即使移植術後把受者“泡”在抗生素中,患者仍不可避免地產生機會性感染,最終,大部分患者因感染而死亡,器官移植也進入了六七十年的維穀境地之中。
1978年,環孢黴素的發現猶若一道劃破萬裏長空的閃電,宣告了醫學史上劃時代的“環孢黴素時代”的來臨;由於該藥獨特而又優秀的品質,高度選擇性地、強有力地作用於T淋巴細胞的特點,使抑製排斥反應和免疫係統其他部分不受影響的作用得以並存,在有力地保護移植物的同時又不致明顯減低機體抵抗力——使受者的壽命及移植物的存活率大大延長。至此,器官移植進入了一個全麵騰飛時期。
然而,由於T淋巴細胞係統的高度抑製,相應地就喪失了T細胞對機體“突變”的腫瘤細胞的“免疫監視”作用——果然不出所料,在應用環孢黴素後的lO年、15年長期存活人群中,惡性腫瘤特別是皮膚癌的發生率明顯高於一般人群!
怎麽辦?科學家們正在努力采取以下解決排斥反應的對策:
1.開發比環孢黴素作用更強的,特異性抑製排斥反應但又不明顯抑製人體對腫瘤細胞“免疫監視”的新藥。
2.盡量用“人工流產”的死嬰兒的器官,這種器官作為移植物,排斥反應相對較弱,易於控製。
3.加速人工髒器的開發。人工髒器不是由細胞組成,而是由金屬、化纖等非生物材料構成,若植入人體,絕不會引起排斥反應,因人體的免疫係統不能識別非生物材料。.
4.隨著“人類基因組計劃”的實施,用“轉基因”的方法,徹底解決排斥反應、器官來源、手術費用等問題。
二、器官來源
1991年,美國東海岸某醫療中心,27歲的蘇珊正處於垂危之中:因肝功能衰竭已至終末期,隻有肝移植才能挽救這個27歲的生命,然而,沒有工一直用的肝髒。看著死神一步又一步向蘇珊逼近,大夫們當即決定:暫時先給蘇珊移植一隻狒狒的肝髒,等待另一個人體供肝的來臨。狒狒的肝髒一移植到蘇珊身上,奇跡立即出現,已處於昏迷狀態的蘇珊又開始蘇醒,全身狀況又開始好轉。但大夫們明白,環孢黴素無法抑製這種人與動物間的異種移植所引起的、異常劇烈的排斥反應,隻能在世界各大醫療中心尋求可供移植的人體的肝髒……第一天,劇烈的排斥反應已開始;第二天,移植的狒狒肝逐漸喪失功能;第三天,一度好轉的蘇珊再次陷入昏迷狀態;第五天,當直升機把供移植用的人體肝髒運到蘇柵所在的醫院時,可憐的蘇珊已於兩小時前在大夫們的眼皮底下被死神奪去了年輕的生命!
因缺乏可供移植用的人體的肝髒,本來可因肝移植而存活:像正常人一樣生活的蘇珊,不得不走向死亡!
因為缺少器官來源,每天有多少本來可以通過器官移植而像正常人一樣學習、工作、生活的患者們,在充滿存活希望的“器官移植年代”,因缺少供移植用的器官,又在希望之光中走向死亡!
怎麽辦?
第一,用“人工流產”死嬰兒的器官。本來,這是一個豐富的器官來源,且“人流”死嬰的細胞表麵結構發育並不十分完善,不易被成年受者的T淋巴細胞係統識別、攻擊,也就是說這種死嬰的器官移植到人體引起的排斥反應相對較弱。這一優點似乎為器官來源問題展現了一個燦爛的、誘人的前景。但是,由於不同的國家、地區、民族的道德觀念差異非常大,對上述問題的看法迥然不同,甚至存在尖銳的對立。例如,許多西方國家的人們普遍認為:每個人天生就有生存權利,對於還在母體內的嬰兒,也具有這種神聖不可侵犯的權利。在他們的眼中,“人流”、“墮胎”猶如嫖賭一樣,是人類的罪惡之一。在這樣的前提下,世界各大醫療中心的大夫們敢公開大規模地應用“人流死嬰”作為器官移植的供者嗎?
第二,讓人們普遍接受腦死亡的概念。人區別於動物及其他生物,就是擁有能產生思維和語言的高度發達的大腦皮層。人的任何器官、組織、細胞要維持生存,必須靠循環、呼吸係統把氧和營養物質時時刻刻送到全身各處,同時又把全身各處產生的廢物和二氧化碳送到肺和腎。各器官、組織對缺血、缺氧的耐受性是完全不同的,其中,以大腦皮層最為脆弱、敏感。大腦皮層一旦缺血、缺氧達2分鍾以上,即不可逆性死亡。其他組織耐受缺血、缺氧的能力則相對強些,比如心肌能耐受15分鍾的缺血、缺氧。因此,一旦呼吸和心跳停止,經人工呼吸及心髒複蘇後,仍不能恢複,則任何器官、組織、細胞終究會不可逆性死亡。由於大多數情況下,判斷心跳、呼吸停止十分容易、方便,因此,千百年來大夫們都是以呼吸和心跳的停止作為宣告患者死亡的標準;病人家屬也是以心跳和呼吸的不可逆性停止作為標準,來接受死亡這一不幸事實的。
然而,現代醫學的發展卻使臨**湧現出了一批特殊的死人:由於種種原因,他們的全腦機能已完全喪失,或大腦皮層的功能已完全喪失(植物人),但靠人工呼吸機和循環機維持著呼吸和循環。除大腦皮層、大腦已完全死亡外,其他器官又尚存活——這種“人”肯定已絕對喪失了人生存的最基本標誌——思維活動,僅靠機器維持著其他器官的代謝,無疑已死亡,而且現在我們也能比較方便地證實這種死亡——符合死亡概念的不可逆性腦死亡,但和傳統標準矛盾的是,這種死者的呼吸和心跳可以靠機器長期維持!
針對以上情況,1968年,哈佛大學的專家組提出了一個在理論上和實踐中都較好的新的診斷死亡的標準——腦死亡標準,但許多患者家屬由於感情上的原因,並未接受。
一旦這種標準被接受,對器官移植必將產生深遠而又深刻的影響:①大大增加了器官來源;②由於這種死者靠人工機器維持著血液循環,除大腦死亡外,其他器官尚存活,從這種死者身上取下的器官,比從屍體上取下的器官移植後的成活率要高得多。
第三,“人類基因組計劃”與“異種移植”的誘人前景:將動物的器官移植到人身上,這種移植屬異種移植。移植術後即使將病人“泡”在環孢黴素中,移植的器官也必定會受到人體免疫係統以外的非特異性免疫係統的劇烈攻擊而死亡。若用物把人體的非特異性免疫係統也完全“封閉”起來,則意味著人體又完全失去了抵抗無數病原微生物的能力,此時,即使再用青黴素等抗生素為病人修個遊泳池,該病人也會很快死於機會性感染,何況青黴素那氣味的確難聞,任何人也不可能24小時都在環孢黴素、青黴素泳池中。那麽,究竟可不可能利用取之不竭的動物器官呢?
人體防禦係統之所以能識別外來微生物和外來器官並加以攻擊,是因為外來器官的細胞及微生物的表麵結構不同,除同卵雙生子的細胞表麵結構相同外,人與人之間的細胞表麵結構也不同,人與動物之間的相差就更遠。而受者與供者間細胞表麵結構相差越遠,移植後的反應就越強烈,這就是同質移植無排斥反應,同種異體移植需要環孢黴素抑製排斥反應,異種移植目前暫不能成功的道理。控製細胞表麵結構的物質,是位於細胞核內的基因,什麽樣的基因性狀表現出來,就有什麽樣的細胞表麵結構,這就如同什麽樣的鑰匙開什麽樣的鎖一樣。因此,隻要在數以十萬計的基因中,找出決定人體細胞結構的基因,用目前遺傳工程學中廣泛應用的基因載體,把這些基因導入動物的細胞核內並使其表現出來,動物細胞表麵結構豈不就和人的細胞的表麵結構相同了嗎?豈不就攻克了排斥反應同時也解決了器官來源問題了嗎?不錯,這就是目前的一個技術前沿——轉基因治療的思路。由美國科學家倡導的“人類基因組計劃”就是旨在“破譯”人類身上全部基因的一項具有劃時代意義的係統工程,現已完成了7%,估計在2015年將全部完成。也就是說,在10—20年之內,通過轉基因手段利用動物提供大量供移植用的器官,是極具希望的。