日前许多媒体纷纷报导了一则科技新闻，80后科学家杨璐菡博士团队使用CRISPR-Cas9基因编辑技术，让猪内源性逆转录病毒（porcine endogenous retroviruses, PERV）失活，解决了将猪作为器官移植供体的关键难题之一生物安全性问题，异种器官移植技术又向前迈出了重要的一步。
有评论说，人与人之间的器官移植技术还没有完全成熟，就追求异种器官移植，是不是太异想天开了？事实上，把动物的器官移植到人身上，这种“异想天开”可是古已有之，而且人类早已有过许多实实在在的尝试了呢！
长久来的幻想
把动物的器官“嫁接”到人身上，是从人类文明早期就已经存在的构想，在古代文学作品、壁画中都不难寻觅到。或许是人们倾向于用自己有限的认识去试图理解整个世界，便把一些动物误以为是“人鱼”、“人马”、“人面鹰”等等。“美人鱼”大概是这类“嫁接生物”中最吸引人的一种，在我国的《太平广记》、《山海经》，日本的《日本书纪（にほんしょき）》等多部古代典籍中均有关于人鱼的描绘，德国传说萝蕾莱和安徒生童话《海的女儿》更是广为人知。
除了人鱼，还有关于各种其他“嫁接生物”的记载散落在历史的长河里。在法国的Lascaux洞窟中，有着距今17000年前的鸟头人壁画；古埃及传说中的狮身人面斯芬克斯、鹰首人身的荷鲁斯神和狼首人身的阿努比斯神至今还活跃在游戏和影视作品中；我们中国人的老祖宗说人都是人首蛇身的女娲娘娘捏出来的；古希腊神话中更有半人半羊的潘、半人半牛的米诺陶等许多半人半动物的神祗。
古希腊神话中还有一个并不是把动物器官安到人身上，而是把动物拼接起来的怪兽——奇美拉（Chimera）。奇美拉长着狮头、羊身和蛇尾，美国移植外科学会（American Society of Transplant Surgeons, ASTS）的徽标就是奇美拉。在现代医学中，Chimera就是嵌合体的意思，指来自不同个体的细胞或组织结合在一起形成的生物体。
有些半人半动物的神仙鬼怪是天生就这样，有些则真的是“器官移植”来的。在距今三千多年前的印度神话里，Shiva神不小心错砍了自己儿子Kumar的头，于是赶快砍了一只大象的头安在Kumar的身体上，于是这个倒霉的儿子便复活了，成了半人半象的Ganesha神。
不成熟的尝试
异种器官移植当然不仅仅存在于神话中，《列子汤问》中就记载了神医扁鹊给两个人互换心脏的故事。
扁鹊的故事真实性难以考证，而有关异种器官移植的确切、详尽的记录，最早则可以追溯到17世纪的欧洲。那时候的欧洲人相信人的性格、精神是与血液息息相关的，认为精神错乱、抑郁、癫狂等症状都是因为“血中有毒”导致的，于是便试图把“温顺、平和”的食草动物血液输入患者体内，以图治疗疾病。
1667年，英国医生Richard Lower把绵羊的血输给“癫狂症”患者Arthur Coga，然而，由于当时还不为人知的“超急性免疫排斥反应”，Coga当场丧命。同年，法国医生Jean-Baptiste Denis将小牛的血液输入了他的“狂暴病”病人Antoine Mauroy体内，Mauroy比较幸运，挺过了高烧、休克等剧烈的免疫反应，且在输血后数月内都没有再“发狂”。后来，由于将动物血输入人体内导致的死亡病例太多，这种操作才被禁止。其实，我国曾短暂流行的“打鸡血”，也是因为少量动物血液进入人体后，引发免疫排斥反应，造成了“面色红润、呼吸心跳加速”等现象。
如果不把输血看做一种移植，那么最早的异种器官移植手术则应该发生于1893年，英国医生Watson Williams将羊的胰脏碎片移植给一位因1型糖尿病而病危的13岁男孩，羊胰脏分泌的胰岛素虽然暂时缓解了男孩的糖尿病症状，但由于免疫排斥反应，术后3天，男孩还是离开了人世。在不久后的1905年，法国医生Princeteau为一例肾衰竭病童植入了兔肾切片，但这孩子仍没能扛过免疫排斥反应难关，16天后死于排斥反应引起的肺部感染。
1920年开始，俄国医生Serge Voronoff尝试了一种“返老还童”术，将黑猩猩的睾丸切片植入老年男子的阴囊内，仅十年，就有数百人接受了这一手术。他还将猩猩卵巢组织移植到女性体内，以缓解进入更年期后雌激素水平下降带来的一系列症状。由于移植量小，而且供体与人亲缘关系较近，Voronoff的手术很少引起严重的免疫排斥反应，据称，植入人体的动物性腺组织可以工作1～2年，随后慢慢纤维化而失效。Voronoff的手术一度风靡欧洲，接受移植的病人共有约2000人，他甚至在意大利建了一个猩猩饲养场。
直到1943年，人们才发现移植手术失败的关键在于免疫排斥。时值二战期间，英国医生Peter Medawar研究烧伤士兵的植皮手术，从而认识到“异体移植物的排斥是由免疫机制引起的”。
1963年开始，美国医生Thomas Starzl为6位患者移植了狒狒的器官，这些患者在术后存活了19天到98天不等。Starzl后来被称为“当代移植之父”。1964年，哥伦比亚大学的Reemtsma医生将猩猩肾移植给病人，术后患者存活了9个月。
1976年，人们发现环孢素能够抑制免疫系统功能，人与人之间的器官移植术的成功率猛增到了80%，异种器官移植技术也看到了曙光。
可预见的未来
为了寻找合适的供体，人们比对了许多种动物。最开始想到的当然是灵长类动物，但它们要么和人类体型差异较大，要么濒危且难以大规模饲养，而且由于亲缘关系相近，灵长类动物所携带的病毒大多都能感染人类。后来，人们把目光锁定在猪身上，它们的器官尺寸与人的接近，经过长期驯化早已具备一胎多仔、易繁殖、好饲养的优点，是最完美的供体。
1995年，57岁的美国帕金森症患者Tony Johnson接受了猪神经细胞移植的手术。那时还没有今天这样成熟的CRISPR-Cas9基因编辑技术，科学家们煞费苦心地养出了一批不携带任何病毒的健康猪，然后从中挑选两只交配，再将8只猪胚胎从母猪体内取出，从每个胚胎中取出少量脑组织，最终植入Johnson脑中的受损部位。出院后，Johnson的行动能力得到了极大的提高，每天可以完成一些工作，还能外出钓鱼。
如今，在心脏瓣膜置换术方面，猪作为器官供体已经被应用了数十年，脱细胞猪角膜基质也已经走上临床，让许多盲人重见光明。而在其他器官移植领域，也还有许多其他科研团队正在致力于以猪作为器官移植供体的尝试。例如英国Paolo De Coppi博士的团队，正在研究利用猪食管为先天性食道闭锁的孩子进行治疗，将去除猪细胞的猪食管和患儿的干细胞相结合，在新生儿出生2～3个月内进行移植，这一技术有望在明年得以实现。
但这些移植物都是处理后的结构组织支架，其中猪细胞都已被去除。如果希望猪细胞在人体内仍然能发挥功能，就必须解决免疫排斥和嵌入在猪基因组中的PERV的问题。
除了杨璐菡博士的团队，2002年密苏里大学的Lai等人曾成功获得敲除α-gal基因的猪，α-gal基因的表达产物正是超急性排斥反应的元凶之一。2015年，哈佛大学的George Church，也就是杨璐菡博士的指导老师，便已经利用CRISPR/Cas9基因编辑技术成功抑制了PERV基因。
现在，许多国家政府和大型生物公司纷纷开展以猪为器官移植供体的研究，也许器官短缺的问题即将在不远的未来得以解决，无数患者将因此重获新生。
【参考资料】
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