緒論
二○一七年十一月 ，我眼睜睜地看著我的朋友山姆．P.因為他的細胞反抗他的身體而去世。
山姆在二○一六年春天確診惡性黑色素瘤，它最初是硬幣狀的痣，呈紫黑色，長有像暈圈一般的光環，生在他的臉頰附近。夏末，他的畫家母親克拉拉和他在布洛克島（Block Island，在羅德島州）度假時最先注意到它。她先是誘哄——接著軟硬兼施，要他讓皮膚科醫師檢查一下，但是山姆是一家大報的體育記者，忙碌而活躍，沒空擔心他臉頰上討厭的斑點。等我二○一七年三月看到他，為他作檢查時——我不是他的腫瘤醫生，但朋友請我去探視一下，腫瘤已經長成拇指大的長方形腫塊，跡象顯示癌細胞已在他的皮膚上轉移。我觸摸這個腫塊時，他疼痛地抽搐。
面對癌症是一回事，目睹它的移動又是另一回事。黑色素瘤已經開始越過山姆的臉頰，朝他的耳朵蔓延。如果仔細觀察，就會發現它已遺下痕跡，就像渡輪在水上行進一樣，在它後方留下粗糙的紫色斑點。
即使畢生都在報導速度、運動力和敏捷的體育記者山姆，對黑色素瘤進展的速度也感到驚訝。他怎麼會，他一再地問我——怎麼會，怎麼會，怎麼會有個幾十年來在他的皮膚上完全靜止不動的細胞，突然獲得了細胞的某種特性，在他臉上橫衝直撞，同時還瘋狂分裂？
但癌細胞並沒有「發明」這些特性。它們並不是重造細胞，而是劫持──更正確地說，是天擇最適合它們存活、生長和轉移的細胞。細胞用來產生成長所需的基因和蛋白質等基礎材料，是盜用發育中的胚胎在生命之初用來推動猛烈爆發式擴張所用的基因和細胞。癌細胞在廣闊的身體空間中移動所用的路徑，是霸占原本容許體內固有移動細胞活動的通路。使細胞不受限制恣意分裂的基因，是容許正常細胞分裂基因的扭曲突變版本。簡而言之，癌症就是在病理學鏡中所顯現的細胞生物學。身為腫瘤學者，我首先是細胞生物學者——只不過這個細胞生物學者觀察的是正常的細胞世界在鏡子中如何反映和顛倒。
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二○一七年初春，醫師為山姆開了一種藥，把他自己的T細胞變成一支軍隊，以對抗在他體內生長的叛軍。想一想：多年來，說不定幾十年來，山姆的黑色素瘤和他的T細胞一直共存，基本上互不理會。他的免疫系統看不到他的惡性腫瘤，數以百萬計的T細胞每天都由他的黑色素瘤旁擦身而過，然後繼續前進，就像轉過臉去，避開細胞大災難的路人。
醫師開的藥物有望揭開腫瘤的隱形面紗，讓他的T細胞把黑色素瘤識別為「外來」入侵者而排斥它，就像T細胞排斥遭微生物感染的細胞一樣。原本被動的路人將成為主動的反應器（effectors）。我們正在用人為的方法設計他體內的細胞，讓先前隱形的東西可以看得見。
這種「揭露」藥物的發現，是溯自一九五○年代細胞生物學激進發展的顛峰：對T細胞用來區分自我與非自我機制的了解，對這些免疫細胞用來偵測外來入侵者的蛋白質的識別，發掘我們的正常細胞抵擋受這種偵測系統攻擊的途徑，癌細胞利用它讓自己隱形的方式，以及發明一種可以去除惡性細胞隱身斗篷的分子——這每一種見解都建立在先前見解的基礎上，每一個洞見都是細胞生物學家從硬梆梆、冷冰冰的土裡挖掘出來的。
幾乎就在山姆開始接受治療後，他的身體馬上展開了內戰。他的T細胞被體內的癌喚醒，開始對抗他的惡性細胞，它們的報復招來了更進一步的復仇循環。 一天早上，他臉頰上深紅色的腫塊變熱了，因為免疫細胞已經浸潤了腫瘤，爆發了發炎反應；接著惡性細胞拔營而去，留下奄奄一息悶燒的營火。幾周後我再度見到他時，長方形的腫塊和它後面的斑點都消失了，只剩下腫瘤垂死的殘骸，像一顆大葡萄乾一樣乾癟。他處於緩解期。
我們一起喝咖啡慶祝。緩解不僅改變了山姆的身體；也為他的心理打了氣。幾周以來，我頭一次看到他臉上憂慮的皺紋放鬆了。他笑了。
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但隨後情況又有了變化：二○一七年四月是個殘酷的月份。攻擊他腫瘤的T細胞轉而攻擊他自己的肝臟，引發了自身免疫性肝炎，這是一種免疫抑制藥物幾乎無法控制的肝炎。到十一月，我們發現幾周前才剛剛緩解的癌症已經侵蝕到他的皮膚、肌肉和肺臟，隱藏在新器官裡，尋找新的小環境，以避開免疫細胞的攻擊。
山姆在這些勝利和挫折中維持著鋼鐵般的尊嚴。有時候他尖刻的幽默似乎是一種反擊：他要讓癌枯竭而死。一天，我去他上班的新聞編輯部探視他，我問他要不要找個隱密的空間——比如洗手間，讓我看新腫瘤長出的地方。他輕鬆地笑了。「等我們進了洗手間，它已經轉移到新的地方了。最好趁它還在這裡的時候看看它。」
醫師減弱了免疫攻擊，以控制他的自身免疫性肝炎，但後來癌又長了回來。他們重新開始免疫治療去攻擊癌，但猛爆性肝炎又復發了。這就像在看龍虎鬥一樣：把免疫細胞繫上鏈子，這些猛獸在攻擊獵殺時就會受鏈子束縛，綁手綁腳；解開鏈子，牠們就會不分青紅皂白地既攻擊癌，也攻擊肝臟。山姆逝於一個冬日早晨 ，在我初次觸摸他的腫瘤之後幾個月。到頭來，黑色素瘤戰勝了。
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二○一九年一個狂風大作的下午，我赴費城的賓州大學開會。近千名科學家、醫師和生物科技研究人員聚集在雲杉街上的一座磚石大演講廳，要討論醫學尖端一種大膽科技的進展：以經過基因改造的細胞移植到人體中，用來治病。會中發表的演講內容包括T細胞修改、可以把基因遞送進入細胞的新病毒，以及細胞移植接下來的重要步驟。不論台上台下，大家的語言就像在一個教人心醉神馳的夜晚把生物學、機器人技術、科幻小說和煉金術融匯在一起，產生出一個早慧的孩子。「重新啟動免疫系統。」「治療性的細胞改造。」「移植細胞的長期持久性。」這是個關於「未來」的會議。
然而，「現在」也在會場。就坐在我前面幾排的是愛蜜麗．懷海德（Emily Whitehead），當時十四歲，比我的大女兒大一歲。她一頭亂蓬蓬的棕髮，穿著黃黑相間的襯衫和深色長褲，這是她白血病緩解的第七年。她的父親湯姆告訴我，「她很高興今天不必上學。」愛蜜麗想到這裡就笑了起來。
愛蜜麗是七號病人，在費城兒童醫院（Children’s Hospital of Philadelphia，CHOP）接受治療。幾乎每一位聽眾都認識她或知道她：她改變了細胞治療的歷史。二○一○年五月，愛蜜麗確診急性淋巴性白血病（ALL）。這種白血病進展速度非常快，侵犯的往往是幼童。
ALL的治療法是最密集的化療方案之一：綜合七、八種藥物投藥，有些直接注射進入脊髓液，以便殺死隱藏在腦和脊椎的癌細胞。儘管這種治療有副作用，僅舉幾例：手指和腳趾永久麻痺，腦損傷、發育遲緩，和可能危及生命的感染，教人望而生畏，但這種方法治癒了大約九○%的小兒病患。遺憾的是，愛蜜麗的癌症屬於剩下的一○%，對這種標準療法沒有反應。在治療十六個月之後，她的病情復發，被排入骨髓移植名單——這是治癒她唯一的選擇，可是就在她等待合適捐贈者之際，病情惡化了。
「醫師教我不要去Google她的生存機會」，愛蜜麗的媽媽凱芮告訴我，「所以，我當然馬上就這樣做了。」
凱芮在網上搜尋到的內容令人不寒而慄：很快就復發，或者復發兩次的兒童，幾乎無一生存。二○一二年三月初，愛蜜麗到兒童醫院住院時，她的每一個器官幾乎都塞滿了惡性細胞。她的醫師是兒科腫瘤學家史蒂芬．葛魯普（Stephan Grupp），性情溫和，身材魁梧，蓄著富於表情、說話時會動來動去的八字鬍，他讓她參加一項臨床試驗。
愛蜜麗的試驗是把她的T細胞注入她自己的身體，只是要先透過基因療法，把這些T細胞變成武器，能夠識別並殺死她的癌。這和山姆不同，山姆接受的是在他體內啟動免疫力的藥物，而愛蜜麗的T細胞則是經過提取，在她的體外生長。這種形式的治療是由紐約紀念史隆凱特林癌症中心（Sloan Kettering Institute）的免疫學家米歇爾．薩德蘭 （Michel Sadelain）和賓州大學的卡爾．朱恩（Carl June）用以色列研究員塞利格．艾許哈（Zelig Eshhar）先前的研究為基礎所開創。
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離我們所坐的大演講廳幾百呎之處就是細胞治療的單位，那是個類似金庫的封閉式設施，配備了鋼門、無菌室和培養箱。幾組技術人員正在處理由數十名參加臨床研究的病患所採集的細胞，然後把它們貯存在像大桶的冷凍櫃。每個冷凍櫃上都有動畫情境喜劇《辛普森家庭》（The Simpsons）角色的名字；愛蜜麗一部分的細胞被冷凍在小丑庫斯提的冷凍櫃裡。她T細胞的另一部分經過修改，以表現一個可以識別並殺死她白血病的基因，在實驗室裡培養，讓它們的數量以指數方式增加，然後回到醫院，把它們重新注入愛蜜麗體內。
點滴打了三天，基本上平安無事。葛魯普醫師把細胞滴入愛蜜麗的靜脈時，她正在吃冰棒。到晚上，她和父母去住在附近的阿姨家住。頭兩個晚上，她玩遊戲，還騎在爸爸背上。然而到了第三天，她卻垮了：嘔吐而且發高燒。懷海德夫婦趕緊把她送回醫院。她的情況迅速惡化，腎臟失去功能，意識不清，瀕臨多重器官衰竭。
「完全沒有道理，」湯姆告訴我。他六歲的女兒被送進加護病房，家長和葛魯普整夜在那裡看護。
一起治療愛蜜麗的醫師兼科學家朱恩坦率地對我說，「我們以為她快要死了。我給大學教務長寫了電郵，告訴他第一批接受治療的孩子中有一個瀕臨死亡。試驗結束了。我把電子郵件存在我的草稿匣，但並沒有按下發送鍵。」
賓州大學實驗室的技術人員徹夜工作，要找出愛蜜麗發燒的原因。他們沒有找到感染的證據；但卻發現稱作細胞激素（cytokines）的分子──發炎時分泌的訊號，在血液中含量升高，尤其是一種稱作白血球介素（interleukin 6，簡稱IL-6）的細胞激素，濃度是正常值的近千倍。在T細胞殺死癌細胞之時，釋出了大量的這種化學信使，就像一群暴徒橫衝直撞，散發煽動性的小冊子。
然而，由於命運奇怪的轉折，朱恩自己的女兒罹患一種幼年型關節炎，這是一種發炎反應。他知道一種能阻斷 IL-6的新藥，四個月前剛獲美國食品藥物管理局（FDA）核准。葛魯普孤注一擲，匆匆向醫院藥房申請這種新藥的仿單標示外使用（off-label）許可。委員會當晚批准了IL-6阻斷藥物，葛魯普在加護病房為愛蜜麗注射了一劑。
兩天後，愛蜜麗在她七歲生日那天醒了。「轟的一聲，」朱恩醫師雙手一邊在空中揮舞一邊說，「轟的一聲，」他重複道：「它就消失了。二十三天後，我們做了骨髓切片，她完全緩解了。」
「我從沒見過病得這麼重的病人好轉得這麼快，」葛魯普告訴我。
熟練地處理愛蜜麗的病情——以及她驚人的康復，挽救了細胞治療界。愛蜜麗．懷海德迄今仍處於深度緩解（deep remission）狀態，她的骨髓或血液中檢測不出癌細胞，視同已經痊癒。
「要是愛蜜麗死了，」朱恩告訴我，「整個試驗就很可能會宣告終止。」這可能會讓細胞療法延遲十年，甚或更久。
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在會議暫停期間，愛蜜麗和我參加了賓州大學醫學院校園之旅，由朱恩醫師的同僚布魯斯．李文（Bruce Levine）醫師帶領。他是賓大醫學院臨床細胞設施的創始主任，T細胞在這裡改造、控管，和製造，他也是最先處理愛蜜麗細胞的團隊成員之一。這裡的技術人員單獨或成對工作，檢查箱子、改善工作程序、往返培養箱運送細胞、消毒雙手。
這個設施還可以當作是愛蜜麗的小型紀念館。牆上貼著她的照片：紮著辮子，八歲的愛蜜麗；手上拿著牌子，十歲的愛蜜麗；缺了門牙，在歐巴馬總統身邊微笑，十二歲的愛蜜麗。在參觀的過程中，我看到真正的愛蜜麗望著窗外對面的醫院。她幾乎可以看到醫院一隅她曾遭禁閉近一個月的加護病房。
大雨傾盆而下，雨滴落在窗戶上。
我疑惑知道自己在這個醫院裡有三個版本的她有什麼樣的感受：今天在這裡不必上學的她；在照片裡住進加護病房，差點死亡的她；和冰凍在隔壁房間小丑庫斯提冷凍櫃裡的她。
「你還記得來住院的時候嗎？」我問。
「不，」她望著窗外的雨說，「我只記得出院。」
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我看著山姆病情的消長，和愛蜜麗神奇的康復，心知我也在觀察一種醫術的誕生，重新利用細胞，作為對抗疾病的工具——細胞工程。但這也是擁有百年歷史故事的重播。我們是由細胞單位所構成，我們的脆弱來自於細胞的脆弱。我們設計或操控細胞的能力（在山姆和愛蜜麗的病例中，是免疫細胞）已經成為新醫學的基礎——雖然是一種還在生產中的醫學。要是我們知道如何讓山姆的免疫細胞更有效地對抗他的黑色素瘤，而不發動自體免疫攻擊，他今天會不會還活在世上，手持螺線圈筆記本，為雜誌撰寫運動報導？
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兩個新人類，細胞操控和再造的例子。在愛蜜麗的例子裡，我們對T細胞生物學法則的了解似乎足以遏止致命的疾病十餘年，並期望能終生遏止這個疾病。而在山姆的例子裡，我們似乎對於如何平衡T細胞對癌和對自體的攻擊，仍然缺少一些關鍵的洞見。
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未來會帶來什麼？先讓我澄清一下：我在整本書和本書的書名中使用的「新人類」（new human）一詞，有非常明確的意義。我指的絕非科幻小說中未來的「新人類」：以人工智慧擴增智慧、機器人加強能力、配備紅外線、吞食藍色藥丸的生物，幸福地同居在真實和虛擬世界，就像穿著黑色長袍的基努．李維（Keanu Reeves）。我指的也不是被賦予超越我們現有能力的「超人類」（transhuman）。
我指的是以經過改造的細胞重建的人，看起來和感覺起來（基本上）就像你我一樣：一名患有嚴重抑鬱症的女性用電極刺激她的神經細胞（神經元）； 一個年輕人用經過基因編輯的細胞進行實驗性骨髓移植，治療鐮狀細胞疾病；一個第一型糖尿病患者輸入了經過設計的自體幹細胞，產生胰島素，以維持人體的燃料血糖的正常量；一位多次心臟病發作的八旬老翁注射了一種病毒，以肝臟為家，可以永久降低阻塞動脈的膽固醇，因此降低他心臟病再次發作的風險。我指的也是家父，植入神經元或神經元刺激裝置，讓他步履能夠穩定，這樣他就不致因為摔倒而死亡。
我認為這些「新人類」——以及用來創造他們的細胞技術，比科幻小說中想像的角色更教人興奮得多。我們已經改變了這些人，用必須以無限的心力和愛精工雕琢的科學，以及巧妙到讓人難以置信的科技，來減輕他們疾病的痛苦折磨：比如用免疫細胞融合癌細胞，產生永生細胞（immortal cell）來治療癌症；或由女孩體內提取T細胞，用病毒改造，讓它變成對抗白血病的武器，然後再把它植回她的體內。幾乎在本書的每一章中，我們都會見到這些新人類。而在學習用細胞重建身體和各部位之際，我們也會在現在和未來見到他們：在咖啡廳、超市、火車站和機場；在街坊鄰里；和在我們自己的家裡。我們會在我們的堂表兄弟姊妹和祖父母、我們的父母和手足之中——說不定還在我們自己身上，見到他們。
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在不到兩個世紀的時間裡——從一八三○年代後期，科學家許萊登和許旺提出所有動植物組織都是由細胞構成的開始，到愛蜜麗康復的那個春天——一種激進的觀念席捲了生物學和醫學，幾乎觸及了這兩種科學的每一個層面，並且永遠改變了兩者。複雜的活生物體是由微小、獨立、自成一體、自我調節的單位集合而成──你可以稱它們是「活的隔間」，或者如荷蘭顯微鏡學者安東尼．范．雷文霍克（Antonie van Leeuwenhoek）一六七六年所說的，是「活原子」。人類是這些活單元的生態系統。我們是由畫素構成的組合，是綜合體，我們的存在是合作聚集的結果。
我們是部分的總和。
細胞的發現，以及把人體重新建構為細胞生態系統，也宣告了為治療而操控細胞的新型醫學誕生。
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