張永鵬 洪纓
除了已知經(jīng)血液傳播的病原體如HIV、HBV、HCV、HTLV、瘧原蟲、梅毒螺旋體外,新的未知病原體爆發(fā)頻率和多樣性的增加,威脅著血液供應(yīng)。目前,濃縮血小板(platelet concentrates,PCs)來自單采或全血制備,儲存在20~24℃持續(xù)輕緩振搖的透氣塑料袋中,因儲存過程中血小板存在儲存損傷和細(xì)菌污染的風(fēng)險(xiǎn),保存期一般為5 d。為了降低細(xì)菌污染風(fēng)險(xiǎn),采取一系列措施如:采血前嚴(yán)格篩查獻(xiàn)血者、嚴(yán)格消毒穿刺部位皮膚、使用帶旁路系統(tǒng)的采血袋將最先流出的血液用于檢測、去除PCs中的白細(xì)胞、檢測特定病原體等。對22項(xiàng)研究進(jìn)行的meta分析發(fā)現(xiàn)[1],PCs初次細(xì)菌培養(yǎng)的污染率為0.51/1 000。另一項(xiàng)研究表明,PCs輸血傳播感染(transfusion transmitted infections,TTIs)的發(fā)生率(1.95/100 000)高于1~6℃儲存的紅細(xì)胞(RBC)(0.53/100 000)[2]。雖然美國FDA強(qiáng)制要求在儲存期間對每袋PCs進(jìn)行2次細(xì)菌培養(yǎng)或快速檢測[3];英國國家衛(wèi)生血液和移植系統(tǒng)及北愛爾蘭輸血服務(wù)機(jī)構(gòu)建議在進(jìn)行PCs細(xì)菌檢測時(shí),加大接種量、延長培養(yǎng)時(shí)間[4],這些方法既增加了檢測成本和時(shí)間,也仍不可避免輸血相關(guān)敗血癥的發(fā)生[3]。PI技術(shù)是一種主動干預(yù)措施,通過在PCs中加入或不加入光敏劑(Amotosalen或核黃素),經(jīng)紫外光(UV)照射破壞病原體核酸的一類技術(shù),可減少新出現(xiàn)或已知病原體的傳播風(fēng)險(xiǎn)[5]。
1 PI技術(shù)和病原體滅活能力 單采或全血制備混合PCs可實(shí)施PI技術(shù)。理想情況下,PI技術(shù)應(yīng)能滅活PCs中的所有病原體,且不損害血小板功能,對患者安全。但UV照射和/或殘留的光敏化合物和產(chǎn)物可能對患者產(chǎn)生不良影響。目前用于PCs的PI技術(shù)有三種:Intercept(Cerus Corporation)、Mirasol(Terumo BCT)和Theraflex UV-Platelets system(MacoPharma),前兩種已在臨床常規(guī)使用,第三種還處于臨床試驗(yàn)階段。影響PI技術(shù)的因素主要包括:某些病原體載量過大,超出處理能力;病原體抗性(如芽孢);保存血袋幾何形狀干擾導(dǎo)致難以接近病原體;干擾物質(zhì)導(dǎo)致光能傳遞不佳;制備過程中的人為差錯(cuò)等[6]。
Intercept是加入amotosalen,經(jīng)紫外光A(ultraviolet A,UVA)(波長320~400 nm;3 J/cm2)照射3~4 min后,amotosalen可插入脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的螺旋區(qū)域,與核酸形成共價(jià)健,有效破壞核酸,未結(jié)合的光敏劑則在程序的最后一步被吸附,根據(jù)PCs容量耗時(shí)約6~24 h[7]。NUSSBAUMER等[8]將7種常見細(xì)菌以3種濃度(1~10、10~100或100~1 000 CFU/單位)接種于單采血小板中,22±2℃振搖儲存過夜,用amotosalen/UVA系統(tǒng)處理,在有氧和厭氧條件下,分別在第1、2、5 d進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)測試,培養(yǎng)結(jié)果全為陰性。將高感染力的黃熱病病毒(yellow fever virus,YFV)(YFV-17D疫苗株)摻入單采血小板中,通過Intercept系統(tǒng)可滅活PCs中高濃度YFV-17D,降低了YFV TTIs風(fēng)險(xiǎn)[9]。
Mirasol是加入核黃素(維生素B2),經(jīng)紫外光A+B(ultraviolet A+B,UVA+B)(波長280~400 nm;6.2 J/mL)照射4~10 min,通過電子轉(zhuǎn)移對核酸造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞,核黃素及其副產(chǎn)物是天然存在的,已知沒有任何副作用,處理后無需去除[10]。將表皮葡萄球菌、金黃色葡萄球菌和大腸桿菌以102~107CFU/單位接種到血小板中,經(jīng)Mirasol系統(tǒng)處理后,用BacT/Alert微生物檢測系統(tǒng)進(jìn)行培養(yǎng)。當(dāng)PCs中接種102~103CFU/單位細(xì)菌量時(shí),所有細(xì)菌均可被完全滅活。當(dāng)PCs中接種細(xì)菌量超過106CFU/單位時(shí),不能被完全滅活[11]。將20種菌株接種到血小板中,結(jié)果表明核黃素和紫外線照射對滅活<20 CFU/單位的細(xì)菌有效率為98%[12]。用8種病毒評估Mirasol效果,處理前確定初始病毒載量,處理后重新檢測病毒載量,病毒量降低1.8 log~6.3 log,降低了未經(jīng)篩選病毒的輸血傳播風(fēng)險(xiǎn)[13]。PIOTROWSKI等[14]監(jiān)測6年內(nèi)超91 000單位經(jīng)Mirasol處理的PCs數(shù)據(jù),未發(fā)現(xiàn)有輸血相關(guān)敗血癥、病毒傳播及其他嚴(yán)重不良反應(yīng)的報(bào)告。
Theraflex UV-Platelets system使用紫外光C(ultraviolet C,UVC)(波長254 nm;0.2 J/cm2)照射<1 min并劇烈搖動,使核酸相互作用形成嘧啶二聚體,從而阻止核酸復(fù)制,目前正處于臨床試驗(yàn)階段[15,16]。該方法不需要添加光化學(xué)試劑,但血漿蛋白會吸收UVC光,阻止光的穿透,因此該方法對血漿中的PCs無效,只能處理血小板添加液(platelet additive solution,PAS)中的PCs。采用該技術(shù)處理后,對PCs相關(guān)的污染細(xì)菌量對數(shù)減少值為3.1~7.5[16]。血小板中摻入嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合癥冠狀病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus,SARS-CoV),克里米亞-剛果出血熱病毒(Crimean–Congo haemorrhagic fever virus,CCHFV)和尼帕病毒(Nipah virus,NiV),Theraflex處理后,可降低SARS-CoV(≥3.4 log),CCHFV(≥2.2 log)和NiV(≥4.3 log)的傳染性[5]。將登革熱(Dengue virus,DENV)、基孔肯雅熱(Chikungunya Virus,CHIKV)和羅斯河(Ross River virus,RRV)3種蟲媒病毒摻入PCs,采用不同劑量UV處理,觀察到病毒滅活分別為4.43、6.34和5.13 log,隨著UV劑量增加,病毒滅活效率隨之增加,因此該系統(tǒng)可用于新興蟲媒病毒的滅活[17]。
對于細(xì)菌污染嚴(yán)重的PCs,由于存在一些有毒性的代謝物質(zhì),即使實(shí)施PI技術(shù),仍會構(gòu)成嚴(yán)重的輸血反應(yīng)。若在PCs采集制備時(shí)盡早實(shí)施PI技術(shù),足以將相關(guān)細(xì)菌的TTI風(fēng)險(xiǎn)降低至接近零。血液中的病毒載量取決于多種因素,例如宿主的免疫狀態(tài),病毒株和感染過程。病毒感染可分為三個(gè)主要階段:①窗口期,在此期間病毒載量較低;②病毒大量復(fù)制的加速期,機(jī)體病毒載量呈高峰;③當(dāng)免疫系統(tǒng)限制病毒增殖時(shí),導(dǎo)致病毒完全消除或呈低載量攜帶狀態(tài)[18]。病毒載量到達(dá)峰值時(shí)患者通常出現(xiàn)臨床癥狀,可通過對獻(xiàn)血者的醫(yī)學(xué)評估排除急性感染,但無癥狀個(gè)體中可能存在高病毒載量,很難排除具有高度傳染性的獻(xiàn)血者[5],而若利用PI技術(shù)則可有效降低病毒傳播的風(fēng)險(xiǎn)。
2 PI-PCs血小板功能和質(zhì)量 通過觀察血小板形態(tài)變化、低滲休克反應(yīng)、不同激動劑誘導(dǎo)的聚集粘附、葡萄糖消耗、乳酸含量、pH和血小板膜上的活化標(biāo)記物(CD62p,CD63,CD40L)表達(dá)和凋亡,來確定儲存期間體外血小板功能和質(zhì)量[19]。與未處理的血小板相比,儲存5~7 d后PI-PCs血小板功能和質(zhì)量有差異,這可能是由于單采(不同機(jī)型)和全血制備方法(富板漿法或白膜法、匯集)的差異,或使用100%血漿與血漿加血小板添加液(platelet additive solution,PAS)及獻(xiàn)血者間的變異性和測試方案差異造成的[20]。經(jīng)UVC處理的PCs儲存5天后,血小板體外代謝和激活發(fā)生微小變化,回收率和存活率均有一定程度降低[21]。通過全面代謝組學(xué)研究發(fā)現(xiàn),Intercept系統(tǒng)會顯著改變存儲PCs的代謝組學(xué),但不會影響血小板的能量代謝[22]。Mirasol處理對血小板衍生微囊泡(MP)的microRNA譜圖沒有顯著影響,而Intercept會導(dǎo)致血小板衍生MP的microRNA水平發(fā)生明顯的變化[23]。采用質(zhì)譜技術(shù)分析血小板蛋白質(zhì)組學(xué),發(fā)現(xiàn)Mirasol PRT影響血小板中的幾種蛋白質(zhì),而這些蛋白質(zhì)主要與血小板粘附、激活和脫粒有關(guān)[24]。維生素B2和UV處理單采血小板后,隨著儲存時(shí)間的延長,血小板源細(xì)胞因子[趨化因子C-C基序配體3(Chemokine C-C motif ligand 3,CCL3)、趨化因子C-C基序配體5(chemokine C-C motif ligand 5,CCL5)、人轉(zhuǎn)化生長因子(human transforming growth factor-beta 1,TGF-β-1)、血小板因子4(platelet factor 4,PF4)]含量顯著高于常規(guī)的PCs[25]。UVC處理經(jīng)全血分離懸浮PAS中的PCs,導(dǎo)致血小板活化及活性氧簇生成增加,使其凋亡增加,對血小板體外功能有一定影響[26]。PI技術(shù)對血小板整體蛋白質(zhì)組的影響相對較弱,但可導(dǎo)致存儲損傷,Mirasol影響血小板形狀和粘附力,而Intercept似乎影響細(xì)胞內(nèi)血小板活化途徑的蛋白質(zhì),Theraflex則影響血小板形狀和聚集[27]。PI技術(shù)處理可增加血小板活化和血小板衍生的MP,損傷microRNA和線粒體DNA,影響其功能[28]。與未處理血小板相比,受損血小板可被循環(huán)中的免疫監(jiān)視系統(tǒng)識別并清除。
3 PI-PCs臨床輸注 很多研究評估了PI-PCs的臨床療效?;颊咻斪⒊R?guī)PCs后的CCI值顯著高于經(jīng)Mirasol處理的PCs,然而兩組的PCs和RBC輸注量并無顯著差異,較低CCI是否會導(dǎo)致出血風(fēng)險(xiǎn)增加需要進(jìn)一步研究[29]。GARBAN等[20]對amotosalen和UVA處理PCs的研究發(fā)現(xiàn),在惡性血液病血小板減少癥患者中,PI-PCs臨床療效等同于PAS-PCs,但CCI值比輸注常規(guī)PCs的患者低。這表明觀察到的某些影響可能是由于PAS本身而非PI技術(shù)所致。SCHULZ等[30]研究發(fā)現(xiàn),常規(guī)PCs或PI-PCs輸注后,兩組患者的RBC輸注量、血小板輸血不良反應(yīng)率和類型相似,沒有觀察到輸注PI-PCs相關(guān)的光療皮疹病例。關(guān)于Intercept技術(shù),對于接受光療治療高膽紅素血癥新生兒,需要關(guān)注殘留amotosalen引起皮疹的可能性[31]。最近Cochrane系統(tǒng)評價(jià)了12項(xiàng)隨機(jī)對照試驗(yàn),在血液病患者中,比較Intercept和Mirasol處理PCs與標(biāo)準(zhǔn)PCs輸注的臨床效果,數(shù)據(jù)表明,與標(biāo)準(zhǔn)PCs輸注患者相比,PI-PCs組因24 h CCI低而需要輸注較多的PCs,同種免疫導(dǎo)致PCs輸注無效風(fēng)險(xiǎn)增加。中等質(zhì)量的證據(jù)表明,輸注PI-PCs不會影響全因死亡率以及導(dǎo)致嚴(yán)重不良事件的風(fēng)險(xiǎn)[32]。BAHAR等[33]回顧性分析了28個(gè)月中接受常規(guī)PCs和PI-PCs患者的PCs和RBC需求變化,結(jié)果表明,PIPCs組平均PCs輸注間隔(20.3±13.5)h短于常規(guī)PCs組(21.2±14.2)h,PCs輸注量較高(P<0.05),但RBC輸注較少(P<0.05),其他輸血反應(yīng)(非敗血癥)率無差異(P>0.05)。常規(guī)PCs輸注后出現(xiàn)5例輸血相關(guān)敗血癥(P=0.011),PI-PCs輸注后無輸血相關(guān)敗血癥,其他類型輸血的風(fēng)險(xiǎn)未增加。一項(xiàng)觀察性研究發(fā)現(xiàn),新生兒輸注了Mirasol處理的PCs后無不良反應(yīng),似乎是安全的,但仍需要對長期輸血的兒童進(jìn)行隨訪[34]。一項(xiàng)針對19 175例輸血的血液預(yù)警項(xiàng)目顯示,PI-PCs輸注后報(bào)道的不良事件很少見,并未出現(xiàn)輸血相關(guān)急性肺損傷、TA-GVHD和輸血傳播感染[35]。法國血液預(yù)警系統(tǒng)2008年~2014年數(shù)據(jù)顯示,PI技術(shù)處理PAS-PCs的過敏反應(yīng)率也較低[36]。
4 面臨的問題 形成芽孢的細(xì)菌和無包膜病毒以及缺乏核酸的病原體(如朊病毒)不能被PI技術(shù)有效滅活[37]。對于有活動性出血或兒科患者,PI-PCs的安全性有待確定。PI-PCs是否能降低同種免疫的風(fēng)險(xiǎn),目前尚未明確。PI技術(shù)引起的血小板損傷,是否會降低輸注后體內(nèi)血小板存活率?PCs中白細(xì)胞數(shù)量和種類不同(制備技術(shù)不同所致)、存儲時(shí)間不同、ABO不同型輸注、患者同時(shí)輸注其他血液成分均可能會影響血小板功能,因此,需要對PI技術(shù)進(jìn)行更多、更大型研究來證實(shí)是否對血小板功能造成影響[38]。
5 總結(jié) 歐洲使用PI-PCs已經(jīng)超過15年,Intercept系統(tǒng)是目前美國FDA批準(zhǔn)的PI-PCs技術(shù)。已有數(shù)據(jù)表明,PI技術(shù)對血小板功能有一定影響,療效略低于常規(guī)血小板,但臨床使用是安全的。在CHIKV和寨卡病毒(Zika virus,ZIKV)爆發(fā)期間,應(yīng)用Intercept系統(tǒng)有效控制了感染風(fēng)險(xiǎn)[39,40]。當(dāng)新的和/或未知病原體通過輸血傳播時(shí),實(shí)施新病原體的檢測需要一段時(shí)間,可采用病原體滅活技術(shù)防止其經(jīng)輸血傳播。我國目前血小板尚未實(shí)施PI技術(shù),無論是引進(jìn)還是自主研發(fā),作為技術(shù)儲備,都需要此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)對未來突發(fā)公共血液安全問題。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突