輻照血(血液輻照)概述
1965年,Hathaway報(bào)道了2例先天性免疫缺陷患兒,在輸血后數(shù)周內(nèi)出現(xiàn)消瘦、轉(zhuǎn)氨酶升高、發(fā)熱、皮疹、腹瀉,并最終死亡。這就是關(guān)于輸血相關(guān)移植物抗宿主病(TA-GVHD)的最早記錄。后來(lái)這類(lèi)報(bào)道日益增多。據(jù)美國(guó)國(guó)立癌癥研究所報(bào)道,強(qiáng)烈化療及放療患者所引起TA-GVHD的發(fā)生率可達(dá)15~20%左右,死亡率達(dá)90%以上。它是輸血最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一。
TA-GVHD幾乎是致命性的,但它是可以預(yù)防的。血液輻照正是目前的最佳選擇,下面的文章將詳細(xì)地讓大家了解這一問(wèn)題?! ?br>? 1、輻照血概念
所謂輻照血主要是指經(jīng)過(guò)一定劑量的放射線(γ射線、x射線)照射處理后輸給患者的全血或成分血。血液輻照的目的是預(yù)防輸血后移植物抗宿主?。≒T-GVHD)。
? 2、輸血后移植物抗宿主病
PT-GVHD是輸血最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一。起病突然,不易診斷,進(jìn)展迅速,療效較差,死亡率高(90~100%)。目前血液制品在臨床上應(yīng)用非常廣泛,因此,有效地保護(hù)易感人群,積極防治PT-GVHD,對(duì)推進(jìn)輸血醫(yī)學(xué)健康發(fā)展意義重大。
PT-GVHD發(fā)生率:
(1) 一般受血者:0.01%~0.1%(日本1/874;美國(guó)1/7174;加拿大1/1664;德國(guó)1/3144)
(2) 惡性淋巴瘤病人:0.1%~2.0%
(3) 強(qiáng)化療后:15%~20%(美國(guó)國(guó)家癌癥研究所1995年報(bào)告)
(4) 成人心臟手術(shù)病人:0.28%(4/1439)(日本Nagoya大學(xué),回顧性調(diào)查,Transfusion 1998,38:117-1118)
(5) 放化療免疫功能低下血液病患者中:2%(4/200)(北京大學(xué)人民醫(yī)院,臨床血液學(xué)雜志2000,13:153-155)
3、PT-GVHD的發(fā)病機(jī)制
(1) 主要是受血者先天性或繼發(fā)性細(xì)胞免疫功能低下或受損,沒(méi)有能力清除輸入體內(nèi)血液中的具有免疫活性的淋巴細(xì)胞,從而使其在體內(nèi)殖活,增殖。殖活的細(xì)胞將受者的組織器官識(shí)別為非己物質(zhì),并作為靶標(biāo)進(jìn)行免疫攻擊和破壞。
? (2)
在HLA單倍型的特殊組合(供血者a/a,受血者a/b)情況下,即使免疫功能健全的病人也有可能發(fā)生PT-GVHD:即當(dāng)HLA純合子輸血給雜合子時(shí),即便是免疫功能正常的人,受者的免疫系統(tǒng)也有可能不能識(shí)別供者的淋巴細(xì)胞為非己細(xì)胞,而導(dǎo)致外來(lái)淋巴細(xì)胞在體內(nèi)的種植,產(chǎn)生對(duì)自體的免疫攻擊(圖1)?! ?br>?? 4、HLA單倍型的純合子輸血給雜合子的幾率
(1) 在無(wú)關(guān)供血者輸血中:
?? 在美國(guó)白人中為1/1.77萬(wàn)~3.9萬(wàn)
德國(guó)為1/6900~48500
日本為1/311.6(0.32%)(Transfusion 1998,38:1117)
??? 可能發(fā)生TA-GVHD的例數(shù):
美國(guó):每年有1千萬(wàn)人接受輸血,約有幾百例可能發(fā)生TA-GVHD
中國(guó):人口眾多,每年可能發(fā)生TA-GVHD更多
(2) 在一級(jí)親屬輸血中:發(fā)生TA-GVHD的概率較無(wú)關(guān)供者高8~30倍?! ?br>? 5、PT-GVHD的主要臨床特征
(1) 患者輸血后1~2周出現(xiàn)發(fā)熱反應(yīng)、斑丘疹樣皮疹、惡心、嘔吐、腹瀉等消化道紊亂以及肝炎等?! ?br> ? (2) 有66%的患者出現(xiàn)由骨髓增生不良引起的全血細(xì)胞減少。
??? (3) 患者的整個(gè)病程常常是逐漸耗竭直至死亡,且99%死于感染。(見(jiàn)圖2,3)
? 6、PT-GVHD的預(yù)防
⑴ 嚴(yán)格控制輸血適應(yīng)證。
⑵ 過(guò)濾去除活性細(xì)胞(淋巴細(xì)胞見(jiàn)附表)?! ?br>⑶ 對(duì)組織相容性復(fù)合體抗原進(jìn)行修飾?! ?br>⑷ 血液輻照。目前認(rèn)為輸血前對(duì)血制品進(jìn)行照射,是預(yù)防PT-GVHD惟一有效的方法。其機(jī)制是:淋巴細(xì)胞對(duì)γ射線敏感,通過(guò)適當(dāng)劑量的γ射線照射,可使免疫活性淋巴細(xì)胞滅活,喪失增殖能力。而對(duì)紅細(xì)胞、血小板的功能及凝血因子活性影響不大。
附表:血制品中淋巴細(xì)胞的數(shù)目
血液制品 | 淋巴細(xì)胞/單位 |
壓積紅細(xì)胞 | 0.5×109-5.0×109 |
洗滌紅細(xì)胞 | 1.0 X108-10.0X108 |
冰凍、融解、去甘油紅細(xì)胞 | ≤5.0 ×107 |
取出白細(xì)胞后過(guò)濾紅細(xì)胞 | <2.0 ×106 |
隨機(jī)供者血小板(1~10單位) | 0.5×108-5.0×108 |
單采血小板(COBE ,CS-3000) | <1.0 ×107 |
取出白細(xì)胞后過(guò)濾血小板(Pall) | ≤1.0 ×105 |
白細(xì)胞濃縮劑 | 1.0 ×1010 |
新鮮血漿 | 0.1×106-10.0×106 |
新鮮單采血漿(機(jī)采) | 1.0×107-4.0×107 |
凍--融血漿(FFP) | 0 |
冷沉淀物 | 0 |
?
?
? 7、輻照血的適應(yīng)證
美國(guó)血庫(kù)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)確定了必須接受輻照血的標(biāo)準(zhǔn)(1996年制定,參見(jiàn)2002年出版的AABB技術(shù)手冊(cè)第14版):
(1)對(duì)胎兒進(jìn)行子宮內(nèi)輸血;
(2)有選擇性的免疫功能不全或免疫損害的受血者;
(3)獻(xiàn)血者與受血者有血緣關(guān)系;
(4)受血者曾接受過(guò)骨髓移植或外周血干細(xì)胞移植;
(5)HLA配合或血小板配合的血小板受血者?! ?br>日本輸血學(xué)會(huì)、紅十字會(huì)的血液輻照準(zhǔn)則(1999):
(1)心血管外科手術(shù);
(2)癌切除外科手術(shù);
(3)先天性免疫缺陷;
(4)造血干細(xì)胞移植;
(5)胎兒;
(6)新生兒;
(7)因接受臟器移植免疫系統(tǒng)功能低下;
(8)老人;
(9)大出血、嚴(yán)重外傷?! ?br>?? 8、需要輻照的血液成分
由于輸血后GVHD是由免疫活性的淋巴細(xì)胞引起的,所以凡是含有活的淋巴細(xì)胞的所有血液制劑都需要輻照,除新鮮冰凍血漿外,全血、各種紅細(xì)胞制劑及濃縮血小板、單采血小板,以及新鮮血漿,都需要進(jìn)行輻照處理,以滅活淋巴細(xì)胞。表1為日本紅十字會(huì)統(tǒng)計(jì)的1988年~1992年引起PT-GVHD的血液種類(lèi)?! ?br>表1 引起PT-GVHD的血液種類(lèi)
血液種類(lèi) | 病 例 | 百分比(%) |
新鮮全血 | 118 | 46.4 |
濃縮紅細(xì)胞 | 68 | 26.8 |
保存全血 | 44 | 17.3 |
濃縮血小板 | 18 | 7.1 |
洗滌紅細(xì)胞 | 2 | 0.8 |
合成血(O型紅細(xì)胞+AB漿) | 2 | 0.8 |
種類(lèi)不明 | 2 | 0.8 |
合計(jì) | 254 | 100 |
?
?? 9、輻照血國(guó)內(nèi)外研究及應(yīng)用情況
輻照劑量:美國(guó)AABB規(guī)定輻照儀中心位置照射劑量為25Gy,輻照?qǐng)鲋凶钚≌丈鋭┝坎坏陀?5Gy;日本JSBT要求照射劑量在15~50 Gy范圍內(nèi),具體劑量根據(jù)血液制品不同而有所區(qū)別;歐洲學(xué)術(shù)委員會(huì)制定的照射劑量為25~40Gy?! ?br> 推廣應(yīng)用情況:美國(guó)10年前已開(kāi)始推廣輻照血,約10%的血液經(jīng)照射后使用。日本自1998年起全面推廣,目前95%以上的血液進(jìn)行照射。在一般輸血中,只要供者與受者有血緣關(guān)系的情況,以及存在免疫缺陷或免疫抑制的病人,在國(guó)外輻照血已經(jīng)作為常規(guī)輸注。我國(guó)起步較晚,近些年已日益受到重視,衛(wèi)生部已在2000年新修訂的血站基本標(biāo)準(zhǔn)中將血液輻照儀列為中心血站的必須設(shè)備。目前已有不少血站購(gòu)買(mǎi)血液輻照儀,開(kāi)展輻照血服務(wù)。在接受BMT或PBSCT的病人中,國(guó)內(nèi)輻照血也已經(jīng)作為常規(guī)使用。但總體來(lái)說(shuō),我國(guó)還未引起足夠重視,主要表現(xiàn)在:臨床對(duì)TA-GVHD缺乏了解和足夠的重視;尚需進(jìn)行更多的輻照效果及對(duì)其他細(xì)胞損傷的實(shí)驗(yàn)室研究;急需建立全國(guó)統(tǒng)一的輻照血質(zhì)量管理規(guī)范。
? 10、北京血液中心輻照血研究及應(yīng)用情況
1999年北京血液中心率先開(kāi)展了血液輻照的研究,并于1999年12底正式向臨床提供輻照血:我們系統(tǒng)地研究了不同劑量輻照對(duì)淋巴細(xì)胞的殺傷效果、不同劑量輻照對(duì)紅細(xì)胞活性功能的影響以及對(duì)血小板活性功能的影響,并研究了輻照血液制品在保存過(guò)程中紅細(xì)胞、血小板活性功能的變化等,從而確定了適合我國(guó)的有效預(yù)防TA-GVHD的輻照最低劑量,同時(shí)確定了血液制品經(jīng)輻照處理后可保存的時(shí)間;建立了輻照血制備工藝規(guī)程、輻照血質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、輻照血管理等規(guī)程;并在全國(guó)血站系統(tǒng)第一家常規(guī)提供輻照血。本項(xiàng)輻照血研究和臨床應(yīng)用工作榮獲北京市科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)?! ?br> 我們的研究結(jié)果:
?、?輻照劑量:≥25Gy劑量輻照可有效抑制淋巴細(xì)胞的增殖能力,因此預(yù)防PT-GVHD的最低輻照射劑量可定為25Gy?! ?br> ⑵ 輻照對(duì)血小板制品的影響及輻照血小板的保存時(shí)間:高至50Gy劑量輻照對(duì)血小板的聚集、釋放功能及低滲休克反應(yīng)恢復(fù)率均無(wú)顯著影響,故輻照血小板制品可與新鮮血小板制品保存相同的時(shí)間,即5天?! ?br> ?、?
輻照對(duì)紅細(xì)胞制品的影響及輻照紅細(xì)胞制品的保存時(shí)間:高至45Gy劑量輻照對(duì)紅細(xì)胞活性(ATP含量)、攜氧功能(2.3-DPG含量)無(wú)顯著影響,pH和血漿游離Hb含量均與不輻照組比較差異無(wú)顯著性;經(jīng)25Gy、35Gy、45Gy輻照處理的紅細(xì)胞制品最長(zhǎng)可保存至35天、28天、21天。
?。?)輻照紅細(xì)胞制品的注意事項(xiàng):值得注意的是,輻照可使紅細(xì)胞制品K+含量迅速升高,游離K+在輻照后的1周內(nèi)迅速升高,明顯高于不輻照組,脆性試驗(yàn)也表明輻照各組紅細(xì)胞抵抗低滲能力低于不輻照組,表明輻照對(duì)紅細(xì)胞膜有一定的損傷,并顯示出一定的劑量關(guān)系。因此應(yīng)注意較高K+的問(wèn)題,對(duì)不能耐受較高K+的新生兒、早產(chǎn)兒、腎功能不全患者及需要快速大量輸血的患者等,輻照后應(yīng)立即輸用,不能用儲(chǔ)存的輻照血。
? 11、輻照血有效期
我們的研究結(jié)果表明:經(jīng)25Gy、35Gy、45Gy輻照的全血在輻照后4℃保存35天、28天、21天,其紅細(xì)胞活性及功能與未輻照組無(wú)差別,與未輻照組有同樣好的臨床療效,即25Gy~45Gy輻照血有效期保存至采血后21天是完全可以的;經(jīng)25Gy~50Gy劑量輻照的血小板的聚集、釋放功能及低滲休克反應(yīng)恢復(fù)率均與未輻照的普通血小板制品相似,可以與普通血小板保存相同的時(shí)間,即5天?! ?br>
現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的做法是血液輻照后立即使用,這在目前尚處于初步應(yīng)用階段是可行的,但隨著應(yīng)用量的增大,工作量逐漸加大,為了及時(shí)快速提供輻照血供應(yīng)服務(wù),可以考慮預(yù)先制備保存輻照血制品。目前關(guān)于輻照血的研究和臨床應(yīng)用日益增多,可望在積累各種輻照血研究和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,制定出一個(gè)全國(guó)性的輻照血質(zhì)量管理規(guī)范。美國(guó)輻照紅細(xì)胞制品有效期為輻照后28天,當(dāng)已到原制品的有效期,則在原制品的有效期內(nèi);日本輻照血保存時(shí)間同原制品相同,都為21天。
? 12、輻照血的應(yīng)用前景
國(guó)外資料表明,TA-GVHD在一般受血者中的風(fēng)險(xiǎn)為0.01%~0.1,在高危人群中則為0.1%~2.0%;北京大學(xué)人民醫(yī)院的一項(xiàng)調(diào)查表明,在放化療免疫功能低下血液病患者中為2%。由于TA-GVHD一旦發(fā)生,患者幾乎全部死亡,必須重視預(yù)防,大力推廣應(yīng)用輻照血?! ?br> 日本由于人群HLA 的相似性,95%以上的血液經(jīng)過(guò)輻照處理,美國(guó)則是在高危人群中應(yīng)用輻照血,占臨床用血的10%。我國(guó)的情況與美國(guó)類(lèi)似,也應(yīng)在高危人群中積極推廣應(yīng)用輻照血。
預(yù)期最大輻照血應(yīng)用量:目前全國(guó)每年用血量約為1000萬(wàn)單位,如果按10%計(jì)算,我國(guó)每年輻照血應(yīng)用量為80萬(wàn)單位?! ?br>附表:需要輸注照射血液制品的疾病?
?需要照射 (絕對(duì)指征) |
異基因和自身骨髓移植 先天性免疫缺陷綜合征 霍奇金病 宮內(nèi)換血 早熟兒 白血病、淋巴瘤或?qū)嶓w瘤,大劑量免疫抑制劑和/或放射治療 急性淋巴細(xì)胞白血病 全部直系親屬供血 |
?需要照射 (相對(duì)指征) |
環(huán)磷酰胺治療 急性非淋巴細(xì)胞白血病 慢性淋巴細(xì)胞白血病或慢性粒細(xì)胞白血病 再生障礙性貧血 |
?不需照射 (無(wú)指征) | 獲得性免疫缺陷綜合征(AIDS) 地中海貧血/鐮形細(xì)胞貧血 血友病 足月出生嬰兒 |