異種生物器官移植(Xenotransplantation)

異種生物器官移植(Xenotransplantation)
臺中縣立東新國民中學自然領域楊世銘老師/國立臺灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

在1906年，法國醫師亞力克斯‧卡瑞爾(Alexis Carrel)，首次替一隻狗與一隻貓分別植入新的心臟與腎臟，寫下全球首樁異種器官移植(xenotransplant)的先例後，同年馬西歐‧賈包萊(Mathieu Jaboulay) 醫師更進一步嘗試為兩名婦人植入一枚豬的腎臟及一枚山羊的肝臟，可惜的是兩位病人都沒能存活下來，但是這已為人類寫下接受異種器官移植的歷史首頁。

今日，由於外科技術及免疫學的發展人類同種器官移植(allotransplantation)的成效令人相當滿意。我國於1968年5月27日便首次完成亞洲第一例同種腎移植成功以來至今已三十四年，期間我國完成腎、肝、胰、心、肺及心肺同步移植成功，在亞洲器官移植暫居首位，遙遙領先日本及其他亞洲國家。

但因為器官捐贈在東方國家尚未蔚成風氣，不少病人都在等待尋找合適器官當中死亡，所以同種(人類)器官供應完全失衡，器官短缺之情況非常嚴重。於是全球科學家在過去幾十年來，都在探討如何使用動物之器官，作為人類異種移植器官之來源，以解決人類器官極端短缺之現象。

在所有異種器官移植研究中，狒狒與豬被認為是最適合用來進行異種移植的器官供應對象。使用狒狒等靈長類動物的器官雖有基因結構相近的好處，但也因為兩者生理結構相近而造成靈長類的病毒容易感染人類的問題，加上靈長類多為保育類生物且繁殖速度慢，因此數量多、繁殖容易，而且生理學與解剖構造與人類非常接近的豬便成為我們器官來源的新對象。

不過，若是我們將普通豬的器官做為人體之異種移植之用，這將引起複雜的排斥反應，例如人類血液中的抗體與移入之豬器官抗原結合因而產生血栓而使移入之器官壞死；或是豬的器官細胞抗原活化了人類白血球細胞，使之破壞植入之豬器官並造成壞死。

因此科學家須將豬基因體進行基因修飾，使其器官更「人類化」，藉此避免排斥。

目前，我國的科學家已經利用基因轉殖技術,成功產製帶有抗排斥基因的豬隻，雖然不能完全除去器官排斥反應，但也讓我們知道，將來能供應人類異種器官來源之基因改造(genetic modification, GM)，豬是一可行的研究發展方向。

儘管用豬隻作為移殖器官來源的爭議較小，但科學家與醫學界還是會擔心，經由基因轉殖豬移殖器官可能導致傳染性疾病。因為豬內源性反轉錄病毒(Porcine endogenous retrovirus ,PERV)在離體培養與活體實驗動物移殖模式中，均被證明會感染人類與動物細胞。所以在未來的研究中，克服複雜的排斥反應及落實疾病傳染的風險管理，將是異種生物器官能臨床使用為人類器官移殖的首要努力方向。

參考資料
1.杜清富等(2009)，豬隻基因改造在異種移植之應用，台灣醫學，13 卷3 期，第298-308頁。
2.異種器官移植之現況與未來，http://www.organ.org.tw/JRNL/027/027004.htm
3.中央日報(2001)，異種器官移植，人獸共同體，9月2日，第5版。