世界首例人类气管移植：因学术造假停滞 5 年后，该领域首获成功

作者：哈皮苟

每次正常呼吸都宛如受刑一般是一种怎么的痛？

对于这位 56 岁的患者来说，这种折磨已持续六年之久。

六年前，她因严重哮喘发作入院接受呼吸机治疗之后，其气管就被严重损伤。

大大小小 16 次手术非但没有治疗好损伤的气管，反而引起了更多的气管遭受损害。为了维持呼吸，她不得不接受气管造口术：在喉咙上开个洞放置支架，靠一根长管勉强存活。

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但这也伴随着一系列的问题：长管里会逐渐充满粘液然后堵塞使她呼吸不畅；而一旦长管脱落，患者很可能因窒息而亡。这让她生不如死，一度只愿接受姑息治疗。

一次偶然的机会，她得知临床上还有一种很少见的手术——气管移植。

于是，她几乎联系了所有可能开展该项目的大医院，但没有一家接受她的请求。甚至有好心的医生劝她放弃，而理由则是：

「气管移植是临床中布满谎言和丑闻的遗忘之地。」

本是无尘物，奈何染腌臜

气管移植的临床尝试最早于 70 年代开始。

1979 年《柳叶刀》报道了第一例气管同种异体移植，医生团队将供体气管异位植入受体的胸锁乳突肌，并在 3 周后转移到原位。但遗憾的是，这例古早的案例并没有后续报道，受者的预后情况也不得而知。

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1993 年，第二例气管异体移植手术发生在是一位特发性纤维化纵隔炎的患者身上。但术后第 10 天患者出现严重地排斥反应，术后第 4 个月末出现移植物狭窄的迹象，最后医生团队不得不宣布移植手术失败。

这篇病例报道总结说：「我们的失败表明，气管移植的原位血运重建完全不可能。」

这也是气管移植领域面临的致命问题：该怎么恢复血供来供养移植的新气管。

和其他器官不同，天然气管不具有单独的供血动脉及引流静脉，血供来源于甲状腺和食管周围组织的毛细血管网。其血供是分段供给的, 血管在气管周围呈丛状分布, 使得气管移植时无法通过显微外科直接进行血管吻合来完成移植物的再血管化。但当我们对病损气管进行外科干预时，总会不可避免地破坏这些毛细血管网，导致其血液供应减少。

此外，有研究表明人类的气管肌肉还会形成一种粘膜屏障，阻碍膜状气管的血运重建。因此，很多医生都认为几乎不可能通过外科手术重新连接这些毛细血管网以恢复血供。

参考文献 9

而除了技术难题让无数医生团队望而却步外，一个惊天的医疗丑闻也让气管移植沦为过街老鼠。

2011 年，一名意大利医生宣称发明了一种气管移植的新型干细胞材料。不仅能用干细胞分化来解决血供问题，还能完美解决异体器官排异。

宣布人体试验成功后，他甚至被提名诺贝尔医学奖。

诺奖最高管理者因咎辞职

但没过多久，9 位接受其移植手术的患者中有 8 名因气管脱落、慢性肺部感染、肺栓塞等后遗症死亡。唯一活下来的患者最后也被证实根本不需进行手术。

这名所谓的「学术新星」也被爆料论文造假，甚至还绕过了动物试验就在危重患者身上做气管移植。

最终，文章撤稿，医生被炒，气管移植的「革命性突破」也被证实是一场美丽而虚幻的泡沫。

而最可怕的后果也开始浮现：本就困难重重的气管移植领域因丑闻蒙羞，很多相关开展的项目都被牵连而中止甚至直接被领导砍掉。

转机来自西奈山

尽管知道进行手术难如登天，这位名叫 Sein 的患者仍对气管移植充满期待，一直没有放弃联系各大医院。

念念不忘。必有回响。2020 年下半年，她接到了纽约西奈山医院的电话，电话中的医生说：

「我想我们可以试一试了。」

拨打这个电话的是西奈山医院的耳鼻咽科主任 Genden，过去的几十年里，他一直致力于气管移植的基础研究及动物实验，但最开始的时候他对于 Sein 的移植手术仍信心不足。

在设计手术方案时，Genden 主任参考过很多前辈的经验，比如用冷冻保存的主动脉、胸部肌肉或肋软骨替代气管；或者用已经报道过的部分气管移植术，将一段供体气管植入患者的前臂，直到发育出血管再转移到原位，以替代患者的部分气管。

参考文献 9

但这些现有的手术方案都有很大的局限性且预后较差。而 Genden 认为这可能是因为气管的特殊性：

「气管的内部衬有纤毛样的毛状突起，可以清洁吸入的空气并帮助肺部排污。替代品虽然能维持基本呼吸功能，但治标不治本。」

Genden 决定还是采用原汁原味的人体气管。当然最为关键的是，他找到了血流供应难题的最佳解法——他不仅移植供体气管，还将附连的食道、甲状腺和甲状腺动脉一并移植，在尽量减少毛细血管网损伤的前提下，通过食道、甲状腺的血管向移植气管运输血液。

手术基本原理和流程

今年 1 月中旬，长达 18 个小时的手术正式开始。

首先，Genden 打开并清理供体的食道，将其放置在患者的食道上。在高倍显微镜下，用细如发丝的线将二者缝合。此外，医生还发现 Sein 的环状体损害严重，因此又移植了新的环状体、软骨以套住气管。

术后，Genden 巧妙地运用捐献者为男性的性别差异，利用染色体分析来检测移植气管中患者自身细胞的增长情况。截至 3 月下旬，移植气管中患者自身细胞占比已达 6.5% 并持续增加，目前 Sein 也没有出现免疫排斥的问题。

手术成功后

手术能否完全成功，还需要几个月的随访进行验证。但截至今日，一切都在朝好的一面发展。患者 Sein 时隔六年之后，终于能进行自主呼吸。

目前西奈山医院启动了世界上第一个气管移植与气道重建项目，该计划的目的是为遭受气管严重损害的患者提供当前治疗方法（包括气管切开术）的持久替代方案。

西奈山医院截图

虽然这项技术仍在临床实验中，但无数天生缺陷、长时间插管、特发性瘢痕、自身免疫性疾病或创伤的患者仍翘首以盼，如今在 COVID-19 全球流行的大背景下，越来越多的患者面临着气管方面的重症疾病，本次手术的成功为无数艰难呼吸的患者带去了新的希望。（策划：Origami，gyouza）

致谢：本文经 中南大学湘雅医院耳鼻喉科博士 黄虎平 专业审核

题图来源：YouTube 视频截图

参考文献

1、Woman Gets New Windpipe In Groundbreaking Transplant Surgery. NPR.

2、A New York woman is looking forward to the future with her family after receiving the first trachea transplant. CNN.

3、Woman recovering after rare windpipe transplant from donor. Associated Press.

‘There Was Nothing Anybody Could Do for These Patients.’ Now There Is. The New York Times.

4、Pierre Delaere. Tracheal replacement: state of the art and novel perspectives. JOVS. 

5、Rose KG, Sesterhenn K, Wustrow F. Tracheal allotransplantation in man. Lancet. 1979 Feb 24;1(8113):433. doi: 10.1016/s0140-6736(79)90902-4. PMID: 84276.

6、Levashov YuN, Yablonsky PK, Cherny SM, Orlov SV, Shafirovsky BB, Kuznetzov IM. One-stage allotransplantation of thoracic segment of the trachea in a patient with idiopathic fibrosing mediastinitis and marked tracheal stenosis. Eur J Cardiothorac Surg. 1993;7(7):383-6. doi: 10.1016/1010-7940(93)90071-i. PMID: 8373623.

7、他是最顶尖的医学新星，也是最无底线的学术骗子. 丁香园.

8、How Surgeons Performed the First Successful Human Trachea Transplant. Mount Sinai.The Tracheal Transplant Program .The Mount Sinai Health System. https://www.mountsinai.org/care/ent/services/tracheal-transplant/program

9、https://jovs.amegroups.com/article/view/20770/20390