辐照血液成分的临床应用研究

徐伟 孙美贞

在临床治疗过程中，输血已经成为其中最重要措施之一，而输血相关性移植物抗宿主病（Transfusionassociated graft-versus-host disease，TA-GVHD）作为一种致命性的输血并发症，也越来越受到重视。TAGVHD是一种严重的输血并发症，由于供血者与受血者HLA不相合，具有免疫活性的供血者淋巴细胞在输血过程中进入处于免疫缺损或免疫抑制状态的受血者体内，进一步在受血者体内植活、致敏、增殖、分化，将受者的组织器官识别为非己物质，将其作为靶目标进行免疫攻击并破坏，病死率高达90%以上[1]。TAGVHD通常起病突然，临床表现缺乏特异性，不易早期诊断，极易漏诊或误诊，绝大多数对皮质激素或免疫抑制剂治疗无效，疗效差，故仍以预防为主。采用射线辐照血液或血液成分是目前预防TA-GVHD的最常采用的可靠、有效的方法[2]。血液制品经过射线照射后能灭活淋巴细胞活性，但对其他血细胞结构和功能损害很小，能有效预防输血相关性移植物抗宿主病，保证输血疗效。常用射线主要包括X射线和γ射线两种，目前最常用的是放射源为137Cs、60Co的γ射线。本文统计了2010-2014年5年来青岛地区悬浮红细胞、辐照悬浮红细胞、单采血小板、辐照单采血小板的临床用血量，并分析辐照红细胞和辐照血小板的临床用量变化及所占红细胞和血小板全部临床用量的比例变化，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 材料 青岛市中心血站2010-2014年度《SHINOW9.0现代血站管理信息系统》自动生成的血液出库类别汇总数据。

1.2 方法 数据来源于《SHINOW9.0现代血站管理信息系统》，本文只对血液发放综合统计血液出库类别汇总中的悬浮红细胞、去白细胞悬浮红细胞、洗涤红细胞、辐照洗涤红细胞等红细胞类产品、单采血小板、去白细胞单采血小板进行统计，统计分析青岛地区2010-2014年辐照血液成分的临床用血量及占总用血量的比例，对比分析近几年辐照血液成分比例变化。

1.3 统计学处理 使用SPSS 17.0统计软件进行分析，计数资料采用 字2检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2010-2014年度5年间辐照红细胞类产品用血量占红细胞类总用血量的比例为0.91%，辐照血小板类产品占血小板总用量的比例为7.40%。2010-2014年度5年间各类血液成分用量及所占比例见表1，与2010年比，2011年辐照红细胞类和血小板类用量所占比例均有所增加，但其差异均无统计学意义（P>0.05）；与2011年比，2012年辐照红细胞类和辐照血小板类用量所占比例均增加，差异均有统计学意义（P<0.05）；与2012年比，2013年辐照红细胞类用量所占比例增高，但是辐照血小板用量却降低，其差异均无统计学意义（P>0.05）；与2013年比，2014年辐照红细胞类和血小板用量所占比例均降低，差异均无统计学意义（P>0.05）。

表1 2010-2014年度各类血液成分用量及所占比例

3 讨论

输血相关性移植物抗宿主病（TA-GVHD），是输血最严重的并发症之一，它是受血者输入含有免疫活性的淋巴细胞（主要是T-淋巴细胞）的血液或血液成分后发生的一种与骨髓移植引起的GVHD类似的临床综合征，是致命性的免疫性输血后并发症，死亡率高达90%~100%[3-4]。该病发病率很低，多发生在有免疫功能抑制的患者。正常情况下，献血者的淋巴细胞随输血进入患者体内，患者即将其视为异己物加以排斥，使之在体内不能生存、增殖或分化。因此，输血通常不会发生TA-GVHD。TA-GVHD发生必须同时具备以下三个条件：（1）供血者与受血者HLA不相合；（2）输入患者体内的血液中含有免疫活性淋巴细胞；（3）这些免疫活性淋巴细胞不能被受血者清除。一般情况下，输血不做HLA配型，受血者和献血者的HLA绝对不相合，具有TA-GVHD的发病条件。TAGVHD是献血者T淋巴细胞介导的免疫反应，由于受血者免疫功能低下或受损，当献血者的免疫活性淋巴细胞进入体内时，其不能将献血者淋巴细胞清除，反而使其在体内植活、增殖，进而攻击和破坏受血者的组织器官，引起一系列病理综合征。TA-GVHD的发病主要以下几个因素有关：受血者的免疫状态、献血者的HLA抗原、输入的淋巴细胞数量。TA-GVHD的发病及严重程度与输入体内的免疫活性淋巴细胞数量密切相关。输入的淋巴细胞越多，其病情越严重，死亡率也越高。血液越新鲜，淋巴细胞数量越多，故血液不是越新鲜越好。由于该病的病死率极高，但又缺乏特异性治疗手段，因此主要以预防为主，而血液辐照是目前预防TA-GVHD发生的最常采用的办法[5]。

将输入患者体内的血液制品进行辐照，可以有效地灭活淋巴细胞，用于血液制品辐照的射线一般有x射线和γ射线两种，这两种射线辐射物理性能和损伤淋巴细胞的方式相同。其灭活淋巴细胞的方式主要有以下两种：（1）放射性核素衰变过程中产生射线以电子粒子或次级电子的形式产生电离辐射作用，穿透有核细胞，直接损伤细胞核的DNA；（2）间接依靠产生离子或自由基的生物损伤作用，使淋巴细胞丧失有丝分裂的活性并停止增殖。这种辐射作用只在辐照的瞬间发生，在辐照完成后就不存在了，因此辐照后的血液及血液成分并不存在放射活性，不会对血液接触者和受血者造成任何杀伤作用。由于淋巴细胞被灭活，输入受体后丧失了分化增殖能力，从而成为预防TAGVHD的一种可靠有效的方法，常用的血液辐照仪大多数放射源为137Cs，青岛市中心血站辐照放射源使用137Cs[6-10]。英国血液学标准委员会在2011年颁布的《辐照血液使用指南》指出，高危患者使用的红细胞、血小板和粒细胞均需辐照，新鲜冰冻血浆、冷沉淀或血浆蛋白组分制品、解冻去甘油红细胞则不必辐照[11]。即使患者免疫功能正常，输注来自1级或2级亲属的血液均宜辐照。

强烈推荐需要输注辐照血的情况有：（1）宫内输血；（2）新生儿换血时如果先前接受过宫内输血，或者献血者为1级或2级亲属需辐照；（3）如果不存在输血延误的风险，其他新生儿换血时；（4）同种免疫血小板减少症患儿宫内输注的血小板宜辐照，随后从预产期（40周）算起6个月内输注的红细胞和血小板均宜辐照，对于其他早产或足月儿输注的血液成分则无需辐照（输注1级或2级亲属血患儿除外）；（5）受血者输注粒细胞不论年龄大小均宜辐照，且辐照后宜尽快输注；（6）严重的T淋巴细胞免疫缺陷综合征患儿；（7）异体造血干细胞移植受者从化放疗预处理开始就应使用辐照血液成分；（8）霍奇金氏淋巴瘤患者，不管临床分期如何，宜终生输注辐照血液成分；（9）当患者使用用嘌呤类似物（氟达拉滨、克拉屈滨和脱氧助间型霉素）治疗时均需使用辐照血液。而对于常规实施外科手术者、实体器官移植后的患者（除非采用阿仑单抗（抗2CD52）预处理）、常规化疗的急性白血病患者、实体瘤、自身免疫病患者、HIV感染者输血时则不必使用辐照血液。近期有研究表明，将采用自体回输式输血的肿瘤患者的自体血液进行辐照，可确保术中输血安全。Poli等[12]对已知混有肿瘤细胞的全血依次进行滤除白细胞、洗涤、辐照处理之后，用PCR方法无法检测到肿瘤细胞及其DNA，因此认为可以通过洗涤和辐照的方法处理肿瘤手术患者的自体血液后再回输。

辐照血在发达国家应用率已达30%~40%，血液制品的最佳辐照剂量应以既能灭活淋巴细胞又能维持其他血液成分（主要是红细胞和血小板）的功能与活力最小的损伤为原则[13-14]。在欧美等发达国家，辐照血液的输注已经被广泛关注并使用。在我国，输血治疗过程中血液的辐照处理也逐渐被重视，尤其在高危人群中的使用已颇受重视，大连市血液中心辐照血临床使用量已有明显增长[15]。笔者的分析数据表明，青岛地区2010-2014年辐照红细胞类血液成分应用比例仅占0.91%，辐照血小板类血液成分应用比例仅占7.40%，与发达国家数据相差较大，还需积极推广应用。作者认为，随着对TA-GVHD的不断认识，辐照血液制品应被更加广泛的认知并积极推广应用，尤其在以下情况应考虑输注辐照血或血液成分：（1）严重免疫功能受损者；（2）造血干细胞移植受血者；（3）先天性免疫缺陷受血者；（4）早产儿；（5）强烈化疗、放疗受血者；（6）宫内输血受血者；（7）输用亲属血的受血者；（8）HLA相合或血小板交叉相合的血小板制品等。

血小板输注可以有效地预防或治疗因血小板减少或功能障碍引起的出血，已经被临床越来越重视，主要用于血液病患者或者需要大量输血的患者，但反复多次输注血小板可引起血小板无效输注（PTR），而同种免疫反应是引起血小板输注无效的主要原因[16]。不仅如此，血小板输注还会引发一系列非溶血性输血反应如发热、寒战、荨麻疹等，还可能会增加某些血液病造血干细胞移植的风险，导致治疗失败。张一琼等[17]探讨分析输注辐照血小板前后血清恶性血液病患者C2反应蛋白（CRP）、血清免疫球蛋白（IgA、IgM、IgG）、补体（C3、C4）、免疫复合物（IC）的变化与血小板无效输注的关系，以及其对受者免疫指标的影响，结果表明，体内免疫指标在输注前后并没有明显变化，在某种程度上减少了免疫反应的发生，从而提高了患者的输注效率。有研究表明辐照可以消除血小板中残留的白细胞对有丝分裂原的反应能力及刺激同种异基因T淋巴细胞分化的能力，因而可以预防HLA抗原同种免疫反应及TA-GVHD[18]。也有研究表明采用射线照射血小板可以降低淋巴细胞的免疫原性，减少同种免疫反应，此外，照射还可减少血小板保存过程中某些炎性细胞因子的产生，因而在一定程度上可以预防PTR[19]。

免疫球蛋白、补体、CRP等可能参与了血小板输注无效，输注辐照机采血小板可以减少免疫反应的发生，从而提高患者的输注效率，减少输血不良反应。有统计表明，临床辐照血液制品主要应用于造血干细胞移植、白血病等血液系统疾病、免疫缺陷综合征、实体器官移植等[20]。笔者的统计分析表明，2010年-2014年5年间，与前两年相比，近3年辐照血液成分临床用量增加明显，辐照血液成分用量占总临床用量的比例也有很大的提高，并且2010-2013年这4年期间，辐照血液成分占总用血量的比例呈现逐年增高的趋势，辐照血小板用量占血小板总用量的比例增加更为明显，这也可能与该地区血液病造血干细胞移植病人不断增加等有关，这也足以说明随着对TAGVHD认识的进一步深入，随着对血小板无效输注研究的进一步深入，临床对辐照血液成分的重视程度加大，尤其是辐照血小板类，辐照血液成分的使用量也将不断增加。

亦有研究表明辐照过程会加速红细胞外钾离子浓度的上升，在辐照后的7 d内，血钾浓度升高显著，因此对于新生儿、早产儿、肾功能不全及快速大量输血等不能耐受较高浓度钾离子的患者，血液辐照后应立即输注。众所周知，辐照可以抑制淋巴细胞的作用，但对其他血细胞的作用并不完全明了。有学者通过137Cs辐照全血，然后测定不同保存期单核细胞的功能，进而研究探索辐照对单核细胞及其产生细胞因子的作用，结果表明即使受辐照后单核细胞依然可以产生细胞因子。还有学者在辐照红细胞时加入双嘧达莫（50 mM）、trolox（一种水溶性维生素E类似物，5 mM）或血浆（50%），结果发现细胞外钾离子的浓度没有显著增加，由此推断，细胞内钾离子的外漏可能与由于辐照过程中产生的氧化物氧化红细胞膜有关，在红细胞悬液中加入抗氧化剂能有效减少细胞内钾离子的外漏，降低细胞外钾离子的浓度，这也许可以解决辐照对于红细胞等功能性血液成分的破坏问题。辐照对于血液质量的影响以及如何改善辐照后血液质量，还需做更进一步的研究。因此目前也应该注意选择掌握辐照血液制品的使用适应证，警惕避免辐照血液成分的大量不必要使用。

[1] Moroff G， Lubannl C. The irradiation of blood and blood components to prevent graft-versus-host disease[J].Transfusion Med Rev，1997，7（11）：15-17.

[2] Agarwal P，Ray V，Choudhury N，et al.Effect of prestorage gamma irradiation on red blood cell[J].Indian J Med Res，2005，122（5）：365-387.

[3] Tipu H N，Ahmed T A，Khaliullah.Transfusion associated graft versus hodt disease[J].J Park Med Assoc，2008，58（3）：143-145.

[4] Roback J D，Carson J.Evidence-based practice guidelines for transfusion[J].Transfusion，2010，50（6）：1227-1239.

[5] Fast L D.developments in the prevention of transfusion-associated graft-versus-host disease[J].Br J Haematol，2012，158（5）：563-568.

[6]谢作听，蔡雪娇，郑晓勇，等.血液病患者辐照血小板输注效果调查分析[J].中国输血杂志，2012，25（9）：858-860.

[7]李志强，乐嘉宜，瞿益华.辐照去白细胞过滤单采血小板对血小板诸参数与部分细胞因子含量影响[J].临床血液学杂志，2008，21（2）：83-84.

[8]贺永明，崔凤梅.低剂量辐照细胞损伤机制[J].中国医学创新，2012，9（6）：153-155.

[9] Richard J，Davey.The effect of irradiation on blood components[M].Bethesda：AABB，1992：51-54.

[10]朱萍，李佩.辐照血液的循证输注[J].中国输血杂志，2012，25（11）：1149-1151.

[11]郭永建，黄文华，罗玉丽.英国辐照血液使用指南及其对我国的启示[J].中国输血杂志，2011，24（3）：261-266.

[12] Poli M C，Villa L L，Colella R，et al.D.Molecular evidence of tumour cell removal from salvaged blood after irriadiation an leucocyte depletion[J].Transfus Med，2004，14（2）：151-155.

[13]华岚，周小玉，许进明，等.辐照成分血的临床应用[J].临床血液学杂志：输血与检验，2011，24（8）：487-489.

[14]何其通，余晋林，郭如华，等.γ射线辐照单采血小板功能及临床应用研究[J].检验医学与临床，2013，10（4）：390-391.

[15]李玉.血液辐照在大连市血液中心的应用情况[J].中国输血杂志，2012，25（S1）：63.

[16]曹曰针，张琦，王苑，等.影响患者血小板输注效果的原因分析[J].中国输血杂志，2014，27（6）：578-580.

[17]张一琼，杨晨敏.输注辐照血小板后血液病患者免疫参数变化的临床观察[J].临床输血与检验，2012，14（1）：6-8.

[18]张献清.紫外线照射浓缩血小板的临床应用观察[J].陕西医药杂志，2004，33（6）：526-527.

[19]张献清，王军，穆士杰.不同剂量紫外线照射对浓缩血小板保存中细胞因子含量的影响[J].中华物理医学与康复杂志，2001，23（1）：23.

[20]何兆英，陈秀娟，王述明.γ-射线辐照对血液质量的影响及辐照血液临床应用[J].中国医学工程，2014，22（3）：161.