尋找失去的光明，眼球移植之路越走越寬

　　在美國匹茲堡大學醫學中心（UPMC）實驗室里，Vijay Gorantla正在移動一頭失明的豬。在外科手術室耀眼的燈光下，他正在冒險進入一個陰影角落。

　　Gorantla的領地是一個簡單的、緊緊束縛著7.5克細胞束的地方：眼睛。豬和人類擁有相似的眼科解剖特征，作為可塑和重建外科醫生，Gorantla將這種動物的視神經一分為二。現在的問題是，他能讓它重見光明嗎？

　　當失去一只眼睛時，黑暗開始降臨。而在某種意義上，那些治療眼部創傷和疾病的人也是獨自在黑暗中摸索。對于視神經中斷的女孩和由于青光眼只能看到光和影的60歲老者而言，他們能給予的東西很少。

　　內科醫生能夠移植心臟和肺等器官，現在，Gorantla希望能將眼球也放置于該列表中。他和同事正在積極作準備。其中面臨的最大困難是誘導神經再生以及將捐獻者的眼球與接受者的大腦連接在一起。他們還必須為移植入的眼球建立血流；控制免疫系統的響應；維持眼球濕潤、眨眼和聚焦的復雜機制。即便在動物實驗中，也沒有人曾取得成功，于是Gorantla開始從零做起：取下豬的眼球再重新接上。

　　去年秋天，美國國防部（DOD）決定在兩年間劃撥給包括Gorantla實驗室在內的3個中心125萬美元，開發全眼移植動物模型。2013年，馬里蘭州國立眼科研究所（NEI）宣布了其“大膽目標創新項目”的獲勝者—— 一個眼科研究項目。NEI所長Paul Sieving說，該選擇（眼球和視力系統的神經再生和神經連接）包括眼部移植，但并不僅限于此。“科幻小說終將成真，不是嗎？”或許正像Gorantla所說的那樣，“如果你不認為有些事能成為可能，那將什么事也不會發生。”

　　從手開始

　　至少自1998年開始，Gorantla就牢牢記住了這句座右銘。當時他從英國曼徹斯特飛往美國路易斯維爾，作為剛剛在英國接受完外科手術培訓的菜鳥，他正要去參加世界首個手部外科手術項目。6個月后，1999年1月，一位在焰火事故中失去手部的患者接受了15小時的手術。

　　手部移植與之前的器官移植非常不同。Gorantla 表示，“作為一個固體器官，當你對其進行移植”，并再建血管后，“它就開始起作用”。“它所需要的是血液供給。”手部包括神經、皮膚、骨骼和骨髓。所有這些都會影響移植的成功。在路易斯維爾，Gorantla協助了兩例手部移植手術，并跟蹤訪問患者長達數年時間。他回憶道：“這是一個自學和發現的過程。我每天都在患者面前，了解排斥如何發生以及患者如何適應。”

　　2006年，他來到UPMC建立了手部移植項目。當時面部移植剛剛興起，Gorantla想知道自己能否進行這類手術。他遇到的患者是伊拉克戰爭退伍士兵，他們的面部在戰爭中遭受嚴重創傷。

　　盡管Gorantla能為這些患者提供一張新臉，但一些人也失去了眼睛，他無法恢復他們的視力。對于他們和其他盲人而言，最好的方法是使用導盲犬。“這是我們擁有的最好的方法了。”加州大學圣迭戈分校（UCSD）神經學家Andrew Huberman說。

　　因此Gorantla沒有繼續鉆研面部移植，轉而將注意力放在了視力問題上。約5年前，他就開始與眼科醫生研究眼球移植。“我曾認為‘這是瘋了’。通向成功道路上的障礙特別大。”UPMC 眼科中心主任Joel Schuman回憶說。最大的問題是：眼球的許多部分屬于中樞神經系統，與手部和面部的末梢神經不同，中樞神經系統被認為無法進行自行修復。而Gorantla渴望挑戰這一觀點。他回憶說：“有人說我是在制造混亂，他們開始疏遠我。”

　　再生視神經

　　他開始向歷史求助。在挖掘醫療文獻過程中，Gorantla發現了1885年的插畫和手寫記錄，當時，法國巴黎的一位眼科醫生將兔子的眼球移植給了一個年輕女孩。另一次努力緊隨其后。當然，這些嘗試都以失敗告終，Gorantla說：“兔子的眼睛立刻出現了排斥。”但這些早期嘗試“給了我繼續下去的信心”。

　　100多萬個視網膜神經節細胞構成了一個人體眼球視網膜層。每個都有一條被稱為軸突的神經纖維與大腦相連。這些纖維整合組成了視神經，Sieving 將其描述成“100萬條電話線組成的電纜”。

　　在2011年出版的《自然》雜志中，哈佛大學神經學家何志剛（音譯）及其同事表示，他們破壞了老鼠的視神經，并刪除了視網膜神經節細胞中的兩個基因。失去這兩個基因能幫助神經元感受壓力和增殖，尤其是它們能促使至少10%的神經增殖。未直接參與該研究的斯坦福大學神經生物學家Ben Barres說，其他實驗室也復制了該工作，證實“有可能使老鼠軸突長距離再生”。

　　但這些新生的神經纖維能延伸到正確的位置嗎？2012年，哈佛大學神經學家Larry Benowitz提供的早期證據顯示，它們可以，至少部分可以：軸突能延伸到大腦中的視覺中樞。初始數據顯示，小鼠的瞳孔能對光產生反應，這表明它們恢復了一些視力，雖然數量極少。他目前正在研究再生的神經功能如何。

　　目前尚不清楚的是，眼睛能恢復視力需要多少神經細胞。“大腦非常善于獲取相對缺乏的輸入數據，并盡量利用。”Huberman說，但沒有人知道最小數值是多少。當人工電子耳蝸被用于恢復聽力時，許多科學家震驚于只需要16個電極作用于聽覺神經。“所有人都認為需要數千個電極刺激數千條神經纖維才能起作用。”致力于視網膜研究的哈佛大學神經學家John Dowling說。

　　無論如何，發現視神經能夠再生給人們帶來了希望，不僅對移植而言是如此：眼球移植還很遙遠，并且可能只適用于小部分盲人群體。但UCSD 神經學家和眼科醫生Jeffrey Goldberg表示，即便移植從未成功，再生研究將幫助驅動“各種后續研究和技術”。這些可能包含將再生技術與視黃醛假體等眼部治療、基因治療等相結合的方法。

　　發展壯大

　　2012年，Benowitz和Goldberg受邀到匹茲堡大學福克斯視力恢復中心進行演講。“Vijay便是聽眾。”Benowitz說。之后，這位外科醫生開始與神經學家接觸，共同研究眼部移植。

　　接下來的1年，他們3人開始進行合作。很快，其他神經學家、外科醫生和眼科醫生也加入其中。為了擴充他們來自DOD的經費，他們正在從基金會和政府機構尋找經費來源。

　　即便一些抱懷疑態度的人也加入進來。15年前，巴黎視力研究所所長José-Alain Sahel將130年前其同胞移植兔子眼球實驗的失敗視為該問題的第一次也是最后一次嘗試。他的一個資優學生不顧其反對進行了眼球移植實驗，Sahel告訴她這個項目是古怪的，僅此而已。現在，他正與匹茲堡大學、哈佛大學和UCSD的研究人員合作。“所有這些看起來不再無法做到，它是一個巨大、瘋狂的嘗試。”他說。

　　現在，Gorantla正努力提高自己的豬模型，并在考慮捐獻的眼球可能來自哪里。“一般的器官捐贈者是腦死亡者。”他說，并且“大部分捐贈者都有頭部外傷或腦部外傷”。因此他擔心當涉及眼球時，由于腦損傷會損壞視神經。印度L V Prasad眼科研究所的一組合作者正在腦死亡個體身上檢驗眼球的功能。Gorantla也在考慮一旦被摘下來，如何更好地保存眼球，目前視網膜僅能在離開人體后存活4小時。

　　“有太多我們不知道的事情。”Gorantla說，“我們甚至不知道自己不知道什么。”某種程度上，這也是最讓他興奮的地方。