导语：2013年，法国图卢兹鼻窦癌患者Carine接受了放化疗，但也导致其丧失了上颚前部和鼻子结构。医生多次尝试用皮瓣移植重建Carine面部缺失结构，但均以失败告终。最后，医生尝试了一种完全创新的“最后手段”：使用3D打印生物材料进行完整的鼻部重建。通过将定制的3D打印生物材料放置在Carine前臂皮肤下定植，构建鼻子结构并成功移植到Carine面部，甚至使她恢复了嗅觉。Carine之外，MacDonald也成功实现了15cm定制尺寸阴茎移植。今天我们走进再生医学，看一看Carine和MacDonald的故事。
技术+手术的创新：全球首例3D打印鼻移植
Carine的鼻窦癌虽然痊愈，但她却付出了丧失了部分真鼻结构和嗅觉的代价。在之后的8年岁月里，面部的缺失让她不敢踏出家门半步。其实，在Carine接受鼻窦癌治疗之前，医生已经预估到治疗后果。图卢兹大学医院的耳鼻喉科和颈面部手术团队开始与一家专门从事骨骼重建的比利时医疗设备制造商（Cerhum）合作，提前使用3D打印材料--羟基磷灰石这种合成多孔材料制作了Carine的鼻模型，并在低温条件下对该模型进行保存（图1）。受限于当时的医疗水平，医生期望将来再生医学的发展能够帮助Carine修复鼻结构，而保存的鼻模型可以更好的帮助塑形。
图1 3D打印鼻模型（图源：[1]）
医生最初尝试给Carine植皮来弥补缺失的组织，但是无一例外，都以失败告终。此外，医生还尝试给Carine提供硅胶假体鼻，但Carine面部的缺失结构导致很难将假体鼻固定到位。基于此，耳鼻喉科外科医生Agnes Dupret-Bories博士和 Benjamin Valerie博士建议Carine尝试再生医学，从手臂“长出”新鼻子。Agnes Dupret-Bories解释道：“3D打印生物材料将被放置在Carine前臂的皮肤下，以保证可以被定植。它就像一个支撑物，可以塑造鼻子形状。前臂皮肤包裹在材料外围，由患者身体细胞填充生物材料内部。”
2022年，医生将保存的3D鼻模型植入到Carine的前臂皮肤下，并进行了为期两个月的培育。两个月后，前臂中的血管和细胞沿着模型结构进行生长填充，构建出了完整的鼻生物模型。两个月后，手臂上“长出”的鼻子被移植到Carine面部，并将血管与面部血管相连。
图2 法国图卢兹大学医院鼻移植过程（图源：Daily mail丨制图：生物探索编辑团队）
之所以将3D材料植入前臂，是因为前臂皮肤较薄，与面部皮肤更为相似。在鼻子生长过程中，Carine需要多次到医院检查血管化情况，以确保鼻子功能良好且没有损伤。在确认鼻子长好后，医生通过显微镜设备，将鼻子中的血管与面部血管相连。为了修复前臂缺失的皮肤，医生取下Carine大腿上的皮肤进行了移植。术后，Carine在医院进行了十天的抗生素治疗，成功使鼻子存活。
图3 3D打印鼻结构生物材料（左）与手臂上长出的鼻子（右）（图源：法国广播电视台）
Carine表示：“在过去的8年里，我一直把自己关在家里，不敢看镜子中的自己。新鼻子让我恢复了正常面貌，让我的呼吸更加顺畅，我甚至能够闻到花园里传出来的香味。这也太神奇了，这种生物材料是我最后的选择了，我衷心的感谢帮助我坚持下去的医生们，对他们的研究和工作表示崇高的敬意。”
目前，Carine对移植的新鼻子没有知觉，医生表示需要进行第三次神经手术才能帮助其恢复感觉。Agnès Dupret-Bories总结道：“这一壮举是真正的技术和手术创新。这是第一次使用这种多孔生物材料进行器官的全面重建。对于如此大面积的面部重建，目前没有其他解决方案。有了这个设备，我们希望能够在手术后提供令人满意的结果。”
无独有偶，英国实现定制尺寸阴茎移植
虽然Carine的鼻移植在同类手术中尚属首次，但在她之前已有一例定制尺寸阴茎移植。2014年，Malcom MacDonald因败血症导致手指、脚趾和阴茎变黑，在睾丸腐烂不可逆转的情况下接受了睾丸和阴茎切除术。为缓解MacDonald先生的痛苦，英国国家组织技术学会资助5万英镑，从MacDonald的手臂上培育并移植新阴茎。
图4 定制阴茎移植过程（图源：Daily mail丨制图：生物探索编辑团队）
2015年，伦敦大学学院阴茎构造专家David Ralph告诉MacDonald可以进行定制阴茎移植，且必须先择合适的尺寸。在与Ralph教授沟通后，MacDonald要求定制新阴茎的尺寸为15cm，比以前的长5cm。随后，医生从他的左臂上取下一块皮瓣，将其卷起来形成一个临时的阴茎，并在内部创建了尿道。不幸的是，MacDonal在术中出现低氧血症，这种并发症的手术发生率为20%，并且可能致命。因此，新阴茎必须暂时与手臂血管相连，以保持组织健康[2]。
图5 定制阴茎术前和术后（图源：Daily mail）
随着新冠疫情爆发和医疗短缺，手术被迫延期。MacDonald手臂上的阴茎生长了六年，给他的生活带了诸多不便和痛苦。2021年，经过9个小时的手术医生成功将他手臂上的阴茎移植到腹股沟。阴茎复位手术非常复杂，通常需要整形外科医生和泌尿科医生合作。手臂和阴茎之间的血管和神经被分开，这些神经和血管可能比一根头发还细，且必须与阴茎区域正确缝合在一起，才能为临时阴茎提供血液供应。
据医生介绍，移植的新阴茎使MacDonald重获性功能，并具有泌尿能力。在移植的阴茎内配备了一个阴茎植入物，包括一个盐水容器、一个沿着阴茎长度延伸的圆柱体以及一个位于阴囊内的泵和释放阀。在手动控制向圆柱体内泵送盐水后，阴茎可勃起，并维持较长时间。MacDonald可手动控制泵，控制阴茎的“机械”勃起，完成性交。
MacDonald的经历被拍成了名为“The Man with a Penis on His Arm”的纪录片，并在英国第四频道播放。MacDonald表示：“我这辈子的运气到现在都不算太好。你能想象六年生活中有一个阴茎在你的手臂上摆动吗？在过去的六年里，由于害怕尴尬，我不能在公共场合穿短袖上衣，也不能和两个孩子一起去游泳。我错过了很多生活场景，这是一场噩梦，但现在已经过去了，阴茎移植是我人生的转折点！做完手术我做的第一件事就是低头看，然后我想，天哪！这次他们做对了，我觉得自己像个真正的男人了！我得到了梦想中的长度，没有几个人可以拥有设计师设计的阴茎。”
图6 Malcom MacDonald（图源：New York Post）
尽管人类没有器官再生的能力，但科学家们利用先进的技术正在不断地向这方面努力。无论是借助3D生物打印技术，还是干细胞诱导，亦或是机械仿造，对于Carine和MacDonald这样的患者来说，都能够给予更大的心灵慰藉，创造更大的健康价值！
参考资料：
[1]https://turkey.postsen.com/news/159464/He-regrown-his-nose-which-he-lost-due-to-cancer-on-his-arm.html
[2]https://www.dailymail.co.uk/health/article-10774253/Man-regrew-penis-ARM-six-years-finally-reattached-correct-place.html
