重口味換頭術可行嗎

黃倩

現代醫學進步有可能讓《聊齋志異》里移花接木的“換頭術”成為現實？近日，英國《每日郵報》報道，意大利都靈高級神經調節學會（Turin Advanced Neuromodulation Group）外科醫生塞爾吉奧·卡納維洛（Sergio Canavero）說，可以用“頭部移植”手術來延長一些人的生命，手術對象是那些因脊損傷或患有嚴重肌萎縮疾病而癱瘓的病人，或器官中已遍布癌癥的人，如已故的“超人”扮演者克里斯托弗·里夫和物理學家史蒂芬·霍金。卡納維洛認為，這一移植手術需要100名外科醫生持續進行36個小時，花費750萬英鎊。

“換頭手術”、“交換身體”聽起來似乎是尼古拉斯·凱奇電影《變臉》中的奇幻情節，但卡納維洛認為，進行頭部以外的全身移植手術，將于兩年內變得可行，“（頭部移植）最大的技術障礙無疑是重新連接供體和受體的脊髓。我認為，進行這類連接的技術目前已經存在。”卡納維洛在論文中聲稱，手術的主要障礙——如脊髓融合和身體免疫系統對頭部的排斥——已被克服，而手術最早可于2017年準備就緒。如果手術成功，一些因神經疾病或癌癥導致全身機能衰竭及退化的病人有望獲得新生。此外，卡納維洛擬好了一份備選患者名單，手術地點則傾向于英國倫敦。

然而科學界普遍對此表示審慎，除了醫療技術上的障礙，更擔心未來人們為了整容甚至長生不老而“換身”，必須考慮道德倫理問題。

美國神經學與整形外科醫生學會（簡稱AANOS）將于今年6月在美國馬里蘭州安納波利斯市舉行，卡納維洛計劃在這個會議上宣布這一項目。那么，社會準備好迎接如此重大的手術了嗎？而手術背后的科學又足夠過硬了嗎？

第一例成功的頭部移植

卡納維洛并不是第一個提出“頭部移植”這種瘋狂設想的人。研究人員以前就進行過頭部移植，最著名的是1970年用獼猴進行的一項試驗，這算是第一例成功的頭部移植手術，即換頭手術。

1970年，在美國俄亥俄州克利夫蘭市凱斯西儲大學醫學院，一個由美國神經外科醫生羅伯特·懷特（Robert White）領導的研究小組成功地將獼猴的頭部移植到另一只獼猴的身體上。不過，他們并沒有試圖將頭部和身體的脊髓連接起來，所以移植的猴子腦袋無法移動它的新身體，但它能在人工儀器的輔助下呼吸。那只猴子存活了9天，其后死于免疫系統對頭部的排斥。

2001年，美國的醫生又進行了一項類似的手術，這些猴子能夠嗅、睜開眼和品嘗食物。但結果證明把一對中樞神經系統連接起來太難了。在用獼猴進行的試驗中，許多器官順利運轉，但從頸部往下癱瘓，因為無法正確連接脊柱。最終，這些動物很快就癱瘓并在手術后數小時死亡。

盡管在那之后人們沒怎么再嘗試頭部移植手術，許多與之相關的外科手術方法已經取得了很大進展。

美國凱斯—西部保留地大學和克利夫蘭診所的研究人員曾設法恢復了脊髓被切斷的大鼠的重要控制功能。這項手術類似于1970年的手術：把體溫降至盡可能低，誘使心臟停搏，然后盡可能重新連接。連接循環系統相對容易，但這項手術第一次恢復了神經系統的功能。連接脊髓的方法是，用大鼠胸腔的神經纖維制造一個類似支架的東西，然后用血纖蛋白固定。血纖蛋白是血液中的一種能誘發凝血的蛋白。研究人員利用少量化學物質加快這個過程以達到預期效果，用軟骨素酶ABC防止瘢痕形成，用成纖維細胞促進神經生長。

6個月后，大鼠重新獲得膀胱控制功能，但它們再也沒有重獲行走的能力。正如卡納維洛指出的，這向前邁進了一大步。

重口味的脊髓融合

2015年2月，卡納維洛在學術期刊《神經外科的國際》上發表論文，他將那些有關倫理道德和實際操作性的問題紛紛搪塞了過去，但對世界上當前進行頭部移植的最大的難關：脊髓融合，他則給出了說明。

他認為這些技術將允許醫生將一個人的頭部移植到另一個新的身體上。過程包括：冷卻受體頭部和供體身體，以延長他們的細胞在無氧條件下的存活時間。剝離脖子周圍的組織，并用小管子連接主要血管，然后才將受體和供體的脊髓切斷。卡納維洛指出，手術的關鍵，在于干凈利落地切斷脊髓。

卡納維洛的計劃中，重點是將患者頭部與供體的身體脊髓緊密結合起來。當然了，血管、氣管等部分的連接也極其困難，但和脊髓的連接相比，這些簡直就是小菜一碟。首先，需要用一把特制的、極薄極快的手術刀切開脊柱。大多數與脊柱有關的外傷都對脊柱傷害巨大。比如說，如果人在滑板斜坡上撞斷了脖子，脊髓的情況肯定會很棘手。神經細胞會產生疤痕，疤痕則會阻礙神經細胞的再生。而與此相反，整齊干凈的切面則能讓脊髓利落地痊愈。卡納維洛將這數百萬根齊齊切斷的神經比作意大利細面條。“意大利人都愛細面條，我自己也很喜歡。我們這個手術里，就是要把這些神經切斷成細面條的樣子。”

之后，受體的頭部被移到供體的身體上，二者的脊髓末端“就像兩捆密密匝匝的意大利細面條一樣”被融合在一起。而要將這些脊髓切口連結到一塊兒，則需要使用一種名為聚二乙醇的化學物質。這種物質在對脊柱受到損傷的老鼠進行運動能力修復時，表現十分突出。聚乙二醇能促進細胞膜上的脂類融為一體，就像熱水讓干意大利面粘在一起一樣。盡管有批評的聲音認為，雖然在老鼠身上取得了成功，但這還遠不能意味著它能修復人類的脊柱。但卡納維洛仍然準備一試。“我已經有了足夠的動物實驗的數據，”他說道，“現在就差一位腦死亡的器官捐獻者了。”假設某人遭遇了一場嚴重車禍，醫生宣布他們也回天乏術。從獲得病人家屬同意，到醫生真正進行手術，卡納維洛認為需要三、四個小時。“我會先切斷脊髓，加入聚二乙醇，然后觀察病人的電生理反應。”

接下來，縫合肌肉和血管，讓病人在三到四周內保持昏迷以避免運動。卡納維洛預計要花上至少兩周，神經軸突才會開始相互連結。如果到了這一步，病人才算是被救活了。在病人昏迷期間和蘇醒之后的一段時間里，卡納維洛會用微弱的電流對連結起來的脊髓進行刺激。因為依據新研究結果，這樣能強化新建立的神經連接。

卡納維洛預計，當病人醒來時，他們將能夠移動身體，感知自己的臉，并用同樣的聲音說話。輔以理療手段，他預計病人在一年內便能恢復行走能力。據他稱，已經有若干人報名，自愿通過手術來獲得一個新的身體。

那么防止免疫系統排斥異體組織這一問題又如何解決？羅伯特·懷特的猴子就死于新身體對它的頭部的排斥反應。AANOS主席威廉·馬修斯（William Mathews）表示，他認為這不會成為一個主要問題。他表示，既然如今我們可以通過藥物達成身體對大量組織的耐受，如一條腿或心肺聯合移植，那么頭部移植應該也是可行的。“我們用來預防免疫排斥的體系即其背后的理論是非常完善的。”

脊髓細胞無法再生？

卡納維洛的計劃無疑是十分瘋狂的，這倒并不僅僅因為它聽上去像個邪惡科學家的主意，而是因為，它可能并不是什么好事。如果他能隨意將活人的頭移植到死人身上的話，他可能會一直實驗下去，直到自己成功為止。但除了道德倫理方面的問題之外，生物學上也存在一個問題：像人類這樣的高級脊椎動物，中樞神經系統是不會再生的，其中的原因則和基因有關。加州大學洛杉磯分校的一名神經外科教授邁克爾·比蒂（Michael Beattie）表示，成熟哺乳動物中樞神經系統中控制細胞再生的基因是受到抑制的。他們認為，無論你是用聚二乙醇還是電流對付脊髓，這都是行不通的。

沒有人清楚為什么腦細胞和脊髓中的細胞無法再生。畢竟，人體的外周神經系統（即控制除大腦和脊髓之外的神經系統）的電子脈沖與中樞神經系統完全相同，但它的基因就能實現細胞的自我修復。比蒂認為，這可能是因為脊髓和大腦中含有與運動相關的電流，而非僅僅發出信號的電流。脊髓細胞必須彼此緊密連結，才能準確控制運動功能。“這種連結關系一旦形成，你就不會希望建立新的關系了。”

誘導高級脊椎動物脊髓細胞再生的唯一可靠方式是使用干細胞療法。2014年，科學家們發現，多功能干細胞可以使受損的脊髓再生——但目前只有在老鼠身上進行的實驗。加州大學圣地亞哥分校的馬克·圖辛斯基（Mark Tuszynski）對干細胞在修復脊髓損傷中的作用進行了研究，他表示，按照這種進展，離在人類身上進行實驗還有很長一段距離。目前還沒到能進行真正有意義的臨床實驗的階段。除了干細胞之外，還需使用阻止身體自然產生細胞再生抑制劑的藥物，以及阻止傷口形成結疤組織的藥物，這也就是卡納維洛使用超薄手術刀的意圖.而所有這些研究，要真正地運用到臨床中去，還有許多年的路要走。

“不要傷害病人”已經成了西方醫學的座右銘之一，而正是由于這些研究進行得如此緩慢、慎之又慎。

對于卡納維洛來說，要想保證這項手術符合道德倫理、安全、高效，就相當于是在拖延時間。卡納維洛說，他已經做了足夠多的實驗了。他相信，至少從理論上來說，他的頭部移植手術已經成熟了，就等著最后關鍵時刻的到來。“這兩年里，我并不打算做更多的實驗，”他說，“我只是需要用兩年時間訓練好150名醫護人員。他們要在36小時的手術中輪流上陣。一切都必須完美無缺才行。”這兩年里，他們接觸到的將是一具又一具的尸體。

但卡納維洛的理論尚未得到任何證明，因此神經科學領域并不對他寄予厚望。畢竟，地球上有數百萬人由于背部受傷而癱瘓，對于那些努力想用醫療手段治療病人的科學家來說，卡納維洛的做法無疑顯得有些冒犯。“他等于是在說，他能解決如何移植中樞神經系統的問題。”加州大學圣地亞哥分校的神經外科醫生張斌海（Binhai Zhang）表示。

手術的倫理問題

進行頭部移植手術的另一障礙是找到一個能批準此類手術的國家。卡納維洛希望能在美國做這個實驗，但他相信，在歐洲某處手術可能更易獲得批準。“真正的障礙在于道德倫理”，他說，“應該做這種頭部移植術嗎？顯然會有很多人不認同這一手術。”

帕特麗夏·斯克里普蔻（Patricia Scripko）是美國加州薩利納斯山谷紀念醫療系統的神經學家和生物倫理學家。她表示，許多與手術相關的倫理問題取決于你怎么定義人的生命。“我相信，一個人的特別之處蘊藏在相對高等的大腦皮層里。如果你的這部分被改變了，你就將不再是同一個人，那么你就應該質疑那樣做是否合乎道德標準。在頭部移植術這個例子中，大腦皮層并沒有被改變。”然而，她補充道，許多文化相信人是有靈魂的，而人的靈魂并不局限于大腦，因此這些地方的人們將不會批準這一手術。

和許多沒有先例的手術一樣，人們還會擔心“滑坡理論”。在本例中，即手術是否會終將導致人們為了外表美觀而交換身體。然而，盡管斯克里普蔻并不相信頭部移植手術會真的發生，她仍然不認為“滑坡理論”適用在這里。“即便真的有人做頭部移植手術，那也將會是非常罕見的。有人說‘我變老了，我有關節炎，也許我應該換一個功能更好、更漂亮的身體，并不意味著就有人因此愿意為他做頭部移植手術。”

不出意外地，外科界對接受這一想法持謹慎態度。《新科學家》雜志采訪了許多外科醫生，他們很多都拒絕對這一項目做出評價，或是表示這個項目聽起來“太古怪”，他們甚至不會認真考慮它。

哈利·戈德史密斯（Harry Goldsmith）是美國加州大學戴維斯分校的一位臨床神經外科教授。他完成了為數不多的幾例使脊髓損傷病人恢復行走的手術中的一例。他表示“這個項目太匪夷所思了，它發生的可能性非常的小。手術中存在太多的并發癥，我不相信它真的能成功。試圖讓一個人在昏迷中保持健康達四個星期之久，這根本不可能發生。”

卡納維洛的想法引發了很多爭議，令一些人感到厭惡，但顯然還不至于被整個西方醫學界無視。今年六月，他將出席AANOS舉辦的會議，并在會議上擔任主講人。國際外科醫師學院（International College of Surgeons）美國分院執行理事尼克·雷貝爾（Nick Rebel）表示，盡管他的組織與AANOS一道為卡納維洛提供了一個發起項目的平臺，但并沒有贊助他的想法。“我們會為他創建一個發起項目的場地。很多國際頂尖的外科醫生將與會共議。讓我們拭目以待，看看這個項目是否會被大家所接受。”他們很想聽聽卡納維洛在脊髓融合上的見解。“我們治愈截癱患者和四肢癱瘓患者的可能性到底有多大？這才是重中之重。”

但對于張斌海這樣的醫生來說，卡納維洛的方法異想天開，道德觀更是蕩然無存，人們根本不該把他的言論當回事。張醫生認為，比起真正承擔起在醫學領域應負的責任，卡納維洛更像是科幻小說里的英雄人物。而事實上，張醫生認為卡納維洛的才華正應該用在這上面。“他的想法就是一部科幻小說，”他表示，“他完全可以寫一本這樣的小說，放在亞馬遜上賣，說不定這才是他最好的行動方案。”

AANOS主席馬修斯對這一項目表現的更為積極。他表示，“我接受脊髓融合的概念，而且我認為頭部移植可以被用于很多領域，但我不認同卡納維洛對時機的看法。他認為已經萬事俱備，而我認為現在還只是為未來做鋪墊。”

卡納維洛對此泰然自若。他說“這就是為什么我在兩年前首次提及這一想法，好讓人們開始談論它。如果社會不想接受，那么我就不會做。但如果美國和歐洲不能接受這一手術，那并不意味著手術不可以在別的地方做。我正在試圖用正確的方法來做這件事。但是，在一個人奔赴月球以前，你總想確保人們愿意追隨你。”