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為兩具遺體「換頭」18小時,任曉平論文強調只是場「排練」


S月日,承載著諸多公眾疑問的哈爾濱醫科大學教授任曉平就「全球首例人類頭部移植手術模型」舉辦了簡單的媒體見面會。現場,他並未回答澎湃新聞有關脊髓修復的核心問題,只展示了數篇紙質版論文和一段動物實驗的視頻。此前,任曉平接受《科技日報》採訪時,就曾強調:「在接下來的...

- 2018年3月02日13時24分
- 【Science】

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11月21日,承載著諸多公眾疑問的哈爾濱醫科大學教授任曉平就「全球首例人類頭部移植手術模型」舉辦了簡單的媒體見面會。現場,他並未回答澎湃新聞有關脊髓修復的核心問題,只展示了數篇紙質版論文和一段動物實驗的視頻。

此前,任曉平接受《科技日報》採訪時,就曾強調:「在接下來的一周時間裡,有關本次頭移植相關的數據、過程和結果將在美國學術雜誌《SNI(surgical neurology international)》上發表,屆時關於手術的全部詳細過程都會刊登在上面。」

任曉平認為:「既然學術雜誌會刊發論文,就證明手術做得有學術價值。」

澎湃新聞查詢SNI期刊官方發現,SNI是一家開放獲取的在線期刊,每月大約發表23篇文章。該期刊尚未被SCI收錄,沒有影響因子數據。

值得一提的是,SNI在首頁聲明:「不像其他限制爭議性話題的醫學期刊,SNI鼓勵社論、評論和通訊中的討論……這包括關於生物倫理、神經倫理、醫學倫理、社會經濟學、醫保政策和醫療政治的討論。」

那麼,這篇論文寫了什麼內容呢?我們先來讀一下論文摘要。

背景:人類此前從未嘗試過頭身連接,這是因為,受體和供體離斷的脊髓無法重新「粘合」。最近的發展讓頭身連接有了可能性。我們在此報告頭身重連的必要手術步驟。

路徑:在哈爾濱醫科大學,我們在兩具人類遺體上排練了頭身連接。

結果:手術在計劃的18個小時內完成。排練取得了數個進展,包括手術步驟的優化、主要神經的分離(喉返神經)和脊椎穩定性的評估。

結論:完全的頭身連接涉及幾個專業領域,包括頸外科、血管外科、矯形外科、整形外科、胃腸外科、神經外科,還有操作人員。這次練習確認了人類頭身連接的手術可行性,進一步驗證了手術計劃。

從摘要看來,論文並不涉及脊髓修復的細節討論,儘管這是文章所承認的此前人類頭部移植手術未曾實現的原因。手術取得的「數個進展」中也不包括脊髓連接。通過遺體「排練」,論文直接得出了「確認人類頭身連接手術可行性」的結論。

其中,「排練」這個詞的使用,顯得比較特別。從論文全文來看,這的確是一篇記錄任曉平和其義大利合作者卡納韋羅提出的「換頭術」,在遺體上的排練步驟說明,並在幾處就「排練」步驟和應用在活體上的步驟差別進行解釋。

「排練」步驟

論文引言部分首段,任曉平就拋出了前人未能掌握的「脊髓功能性重連已經實現」,並標註了5篇參考文獻,均為任曉平和卡納韋羅的文章。實驗所用的遺體,經由家人簽字同意捐獻。研究獲得了哈醫大人類研究倫理委員會的批准。在引言的最後一部分,作者聲明:不會就手術的倫理問題進行評論,這在別處得到了詳盡的討論。

之前(左)和全部縫合完成的頭顱(右)論文的第二部分,任曉平團隊從前期準備開始,依次列出了完成手術的全部步驟,包括用金剛石刀片切斷脊椎,將供體頭顱低溫保存1小時之內,依次縫合深肌肉、食道和器官、坐頸總動脈、迷走神經、前頸肌肉和皮膚。接著是核心技術難點,脊髓連接。文章簡單地寫道:將連接體翻身,去除多餘長度的脊髓,將兩條椎管縫合在一起。不過,在活體實驗中,會用到依靠體感誘發電位定位的負壓力連接器,可被人體吸收。

前頸部分固定後進行脊椎連接

隨後,硬腦膜用不可吸收的材料進行風險,儘管有感染風險,但能避免腦脊液泄露。腦脊液空隙將被鹽水填充。隨後,一個模擬的脊髓刺激器被固定在硬腦膜上。在活體手術中,刺激器會永久留在受體體內,連接導線和電池則在康復結束後移除。接著,手術者縫合椎動脈,用一個「合成脊柱」維持後頸的穩定性,縫合後頸肌肉。手術的最後一步,是扭動、拉動頭身結合體,進行X光檢查,確定無異位後,裝上一個頸胸矯形支架。

最後裝上支架

所謂「排練」,就是儘管手術是在兩具遺體上進行,任曉平團隊完全按照活體頭顱移植的考慮操作的。論文的第三部分,就展現了任曉平團隊針對活體手術的細節討論。比如將受體的頭部連同喉部一起切下,使喉返神經保持完整,保留髮聲功能。這一步十分關鍵,能讓受體進行術後交流;將脊柱從C3-C4髓節間橫斷,期待這種設計能支持脊髓電連續性恢復後的自主呼吸。

關於至關重要的脊髓連接,即卡納韋羅和任曉平提出的GEMINI方案的細節,論文只就保持「新鮮度」進行了討論:GEMINI的效果受到脊椎的新鮮度的影響。為了避免沃勒變性的影響,論文給出的方案是將供體和受體都多留出一些長度的脊柱,等到連接時再截去多餘的部分。GEMINI:「另一條高速公路」

那麼,GEMINI方案,究竟要如何解決脊髓修復這個核心難點呢?綜合卡納韋羅和任曉平兩人之前的文章來看,GEMINI方案的兩大「法寶」是「膠水」和「刀功」,既用粘合劑聚乙二醇(PEG),輔以電刺激,促進神經細胞融合;另一方面是使切面儘可能減少對脊髓的傷害。GEMINI方案並不追求對脊髓中的無數神經元進行精確對接。兩人認為,在對接少部分神經,恢復外周功能後,其餘神經的錯配可以在康復過程中矯正。

哈醫大新聞網2016年11月的一篇題為《任曉平團隊實驗證實:脊髓損傷再生和功能恢復有新途徑》的新聞稿,對其中的機理進行了描述:

「脊髓融合的神經生理學基礎(GEMINI

脊髓融合學說),發表於美國Surgery雜誌。該理論深入探討了哺乳動物運動通路不僅包括經典的錐體系統(皮質脊髓束),還存在網狀結構-脊髓固有神經元通路系統。它起於腦幹,在腦幹和脊髓內部下降,形成一種始於腦幹,貫穿整個脊髓的神經元網絡。這些脊髓固有神經元通過短纖維連接,出現斷離後,能快速再生並重新建立連接。此通路在正常生物體內因錐體系統存在而功能受到抑制,而在錐體束受損時,網狀結構-脊髓固有神經元通路能夠維持生物體基本運動,如:站立姿勢,協調身體和四肢運動,步態等。同時,殘存的皮質脊髓束神經元能夠終止尾損傷,增加與運動神經元的觸頭數量,增強網狀結構-脊髓固有神經元對於生物體運動的控制作用。進而形成皮質-網狀結構-脊髓固有神經元通路。並由此建立了一條連接脊髓斷端,傳導運動信號的高速公路,為脊髓損傷後運動功能的恢復提供了可能性。

雖然脊髓融合理論目前尚處在雛形階段,需要進一步的實驗來驗證,但有關專家認為,此理論的提出顛覆了傳統脊髓損傷後無法恢復和脊髓損傷修復主要依賴於錐體束的觀點,具有劃時代的意義。」

這篇新聞稿提到,PEG在小鼠、大鼠等動物模型上取得了「良好的功能恢復效果和突破性的實驗進展」。

2016年1月,任曉平和卡納韋羅合作猴頭移植,只有猴子的血管成功連接,骨髓神經並未對接成功,猴子脖子以下處於癱瘓狀態。

11月21日,任曉平向包括澎湃新聞在內的媒體展示的視頻中,團隊將一隻狗的頸部切斷90%,並用PEG進行修復,術後小狗恢復走路,不過,相關論文並未發表。

GEMINI方案描述的「第二條高速公路」存在嗎?聚乙二醇PEG雖可用於促進細胞融合,但真的是再生脊髓的「神奇膠水」嗎?

中國科學院遺傳與發育生物學研究所再生醫學中心主任戴建武對澎湃新聞說道:「通過聚乙二醇粘合脊髓切面既無科學性,也無可行性。無任何動物試驗數據。」他認為,任曉平過往的動物試驗存活時間太短,這次是在屍體上完成縫合,沒有脊髓再生證據。

來源:澎湃新聞


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