血小板添加剂的最新研究进展及其评估*

卿 芸 综述，毛 伟 审校

重庆市血液中心输血研究所，重庆 400052

血小板输注是临床上非常重要的治疗手段。目前临床常用的血小板保存方法为20～24 ℃常温振荡保存，机采血小板可以保存5～7 d。血小板保存时间过短会造成血小板的浪费。同时，血小板悬浮于血浆中输入人体后还有可能发生非溶血性发热、过敏、循环超负荷等输血不良反应。解决这些问题的途径之一是研发血小板添加剂(PAS)来保存血小板，避免不必要的血浆输注。本研究主要对在常温和4 ℃不同条件下PAS保存血小板的最新研究进展，以及PAS的临床运用和经济效益进行综述。

1 PAS在常温条件下保存血小板

ROCK等[1]于1985年提出使用PAS的理论。30多年来PAS经过不断的改良，到目前已有PAS-A(1987年)、PAS-B(1993年)、PAS-C(1997年)、PAS-D(2001年)、PAS-E(2002年)、PAS-F(2006年)、PAS-G(2009年)[2-3]，及其他新型的血小板特殊添加剂(不属于传统PAS系统)，见表1。PAS的发展主要由两大发现推动。第一个发现是醋酸盐成为其作用底物。血小板在体外可以进行醋酸盐代谢为自己提供营养，乙酸钠是有氧氧化途径最重要的物质，它可以转变为乙酰辅酶A，进入三羧酸循环后氧化供能。此过程消耗了氢离子，使pH值升高，但另一方面血小板氧化时产生了碳酸氢盐起到了缓冲液的作用[4]。第二个重要的发现是在PAS中加入钾离子和镁离子。一项大规模研究表明，在血浆中添加PAS-B、PAS-C、PAS-D、PAS-E，其中含有钾离子和镁离子的两种PAS(PAS-D和PAS-E)与不含钾离子和镁离子的其他PAS比较，含有钾离子的PAS表现出更适宜的pH值，乳酸的产率较低，P-选择素(血小板活化指标)的表达较低，重组人膜联蛋白A5(凋亡标志物)的表达较低[5]，在缺乏钾离子和镁离子的PAS中，采用PAS保存血小板的效果不如直接将血小板悬浮在血浆中保存。所以在之后的PAS发展中就一直沿用了加入钾离子和镁离子的配方。新一代PAS添加的成分主要包括葡萄糖、钙离子、碳酸氢盐等。GULLIKSSON等[6]指出，葡萄糖对血小板新陈代谢的影响尤为突出，葡萄糖浓度的下降或者缺失会引起血小板新陈代谢的速率加快，ATP水平下降，乳酸的产生及pH值下降，最终导致血小板的破坏。然而，由于葡萄糖本身的特性不利于高温的蒸汽消毒，所以其制备流程更复杂，成本更高，这一点限制了葡萄糖的应用。碳酸氢盐在维持血浆pH值中扮演着重要的角色(pH值维持在6.7以上)，且对血小板其他的功能和代谢影响较小[7]。钙离子在血小板保存中的作用存在争议。血小板悬浮在含有钙离子但不含枸櫞酸盐的95%M-sol+5%血浆中与悬浮在100%的血浆中比较，pH、形态改变度、P-选择素活性表达相似，低渗性休克反应水平升高。但是，血小板悬浮在不含有钙离子的95%M-sol+5%血浆中，形态改变度更低，P-选择素活性表达更高。说明钙离子在添加剂中是一种重要的成分[8]。而SANDGREN等[9]对80%改良PAS+20%血浆进行研究发现，在9 d的保存时间内，含有钙离子实验组与不含钙离子对照组中的血小板在新陈代谢和细胞特性上基本一致。出现不同的结论有可能和2个实验中不同的血浆浓度和不同的PAS成分有关。另外，还有一类添加剂，它们有别于传统的PAS，M-sol和碳酸氢盐林格氏溶液(BRS)-A，在日本被广泛使用。M-sol是由醋酸林格氏溶液、枸櫞酸盐抗凝剂、碳酸氢钠溶液和硫酸镁溶液混合而成。BRS-A是由临床上常用的BRS和枸櫞酸盐抗凝剂混合而成。它们有着相似的产生背景：(1)由于已有的PAS尚未被批准临床使用，所以只能将临床上已经批准使用的溶液进行混合；(2)为了能够有效预防由血浆引起的循环超负荷和过敏等输血不良反应，这两种添加剂都想要实现极低血浆水平(<5%)。采用这两种添加液保存血小板，在质量和功能上与血浆比较，均表现出优越性[10-11]，而且由于它们极低血浆水平的特点，使其在儿科输血中展现出卓越的效果[12-13]。近年来有一些新型的添加物，他们主要作用为减少血小板氧化代谢造成的储存损伤。左旋肉碱通过影响花生四烯酸代谢，减少自由基的产生和影响血小板的活化，从而延长血小板的保存时间[14]。CaripillTM(番木瓜叶的提取物，用于治疗登革热)通过降低血小板的氧化应激反应减少储存损伤[15]。目前这些新型添加物都只在体外实验证明可以延长血小板的保存时间，相关临床报道较少。

表1 经典PAS的分类和主要成分

2 PAS在4 ℃条件下保存血小板

在20世纪70年代开始人们逐渐放弃了在4 ℃条件下保存血小板，主要原因是低温存储可对血小板造成冷贮存损伤，其主要表现为更短的半衰期和形态学的改变[16]。但近年来，多个实验室的实验结果重新引起了人们对4 ℃保存血小板的兴趣。低温保存的血小板在体外和在常温保存下相比能更快地凝结成血块，更好地保护线粒体功能。这一功能对于出血创伤性的患者有明显优势[17-18]，其止血复苏的优势运用于军事或者偏远地区的抢救具有十分重要的意义。另外，4 ℃保存血小板能有效减少细菌的滋生[19]。目前，美国食品药品监督管理局已批准血小板冷藏(1～6 ℃)3 d内可以用于急性出血的患者[20]，一些临床研究支持血小板冷藏保存的有效性[21-22]。虽然血小板可以在血浆中冷藏，但是会因为激活糖蛋白Ⅱb/Ⅲa受体和纤维蛋白原的结合而增加发生血小板聚集的风险，导致血小板数量的下降。有研究表明，血小板冷藏在PAS可以通过稀释血浆纤维蛋白原来减少血小板的冷聚集，从而保存血小板功能延长至21 d[23]。有研究做了体内实验，结果却出乎意料，血小板在4 ℃保存条件下储存在PAS(PAS-C和PAS-F)的体内回收率均低于保存在血浆中的血小板，该学者认为保存在PAS中血小板的体外实验不能预测其在体内的效果，同时推测不同种类的PAS作为保存液在体内的效果也不同[24]。也有研究结果证实了以上的推测，他们将血小板保存在血浆水平为100%，35%和20%的保存液中[其余用PAS(SSP+)补充]，35%血浆+65%PAS组和100%血浆组在体内实验中效果相当，但20%血浆+80%PAS组的结果比二者都差[25]。急性出血患者输注4 ℃下保存血小板的临床资料比较缺乏，同时，PAS是否可以延长在4 ℃下血小板的保存时间也是目前探讨的问题。

3 PAS的临床应用

在临床应用方面，PAS血小板制品在国外已经取得了良好的效果。目前在欧盟被批准的PAS有PAS-B(1993)、PAS-C(1997)、PAS-D(2001)、PAS-E(2002)[2]。欧洲对于PAS研究是比较早的，美国起步较晚，目前美国食品药品监督管理局通过PAS-C(2010)和PAS-F(2013)保存血小板[3]。日本致力于洗涤血小板的研究，M-sol获得相关指南的推荐(2009)[26]。荷兰Sanquin血液中心采用两套血小板制备流程，其中一套专供PAS血小板制品，其制备量达到全年血小板总量的20%[27]。可见，采用PAS保存血小板已经在临床广泛应用。关于PAS运用于临床的实际输注效果，主要需要关注以下两项：(1)血小板计数校正计数增加值(CCI)和止血情况。很长一段时间以来，PAS储存的血小板数量确实低于血浆储存的血小板。然而，从PAS-B到PAS-C的新配方已经解决了这一大难题，促使荷兰Sanquin血液中心将PAS中的血小板储存时间从5 d延长到7 d。有研究报道，输注血小板保存在血浆、PAS-C和PAS-E的CCI值(24 h)分别为10.2、8.6和10.0，与血浆组进行比较，PAS-C组的CCI值降低16%(P<0.01)，PAS-E组降低2%，差异无统计学意义(P>0.05)[28]。另外，一项双中心临床研究发现，在未经过除去病原体技术处理的血小板中，悬浮在PAS-C组的血小板1 h，其CCI值为10.6，悬浮在PAS-E组为11.8；24 h的CCI值差异更大，PAS-C组24 h的CCI值为2.4,PAS-E组为5.8[29]。但是由于此项研究的标本量比较少，不足以支持两者CCI值之间存在差异性的结论。在日本一家儿童医院的临床数据显示，输注分别保存在血浆中和M-sol中的24 h CCI值分别为1.51±0.73和1.57±0.45，差异有统计学意义(P<0.05)[26]。可见，运用PAS在提高血小板CCI值方面，其影响因素是多方面的(PAS种类的不同，患者病情差异，甚至是地域差异)。在出血倾向方面，重悬在血浆中的血小板和由PAS替代的血小板并没有明显的区别[30]。(2)输血不良反应。荷兰国家血液监控中心对全国2006-2015年输注血小板的情况进行报道[31]，其中发放保存在PAS-B中的血小板83 884个单位，保存在PAS-C中的血小板45 728个单位，保存在血浆中的血小板423 655个单位。调查期间总共上报2 407件与输血不良反应相关的事件，PAS-B-血小板和血浆血小板相比，总的风险系数为0.99(95%CI0.88～1.11)，过敏反应风险系数为0.66(95%CI0.55～0.80)，发热反应风险系数为1.54(95%CI1.27～1.86)。PAS-C-血小板和血浆血小板相比，总的风险系数为0.56(95%CI0.46～0.68)，过敏反应风险系数为0.38(95%CI0.28～0.52)，发热反应风险系数为0.82(95%CI0.59～1.13)。与血浆血小板和PAS-B-血小板相比，PAS-C-血小板的输血反应更少。另外，与输血相关的急性肺损伤(TRALI)是一种罕见且后果严重的输血不良反应。TRALI可由人白细胞抗原(HLA)引起，有时也可由供体血浆中的人中性粒细胞抗原(HNA)抗体引起，与供体白细胞发生反应，最终导致患者肺部毛细血管发生渗漏综合征。因为TRALI非常罕见，所以报道的病例数很少，这使得有PAS或无PAS的TRALI病例比较难以解释。ANDREU等[32]的研究表明，血浆中血小板总数为49 006时，TRALI发生率为61/1 000 000；PAS中血小板总数为653 001时，TRALI发生率为12/1 000 000(P=0.04)。因此，使用PAS时可出现更少的TRALI患者。

4 经济效益

KACKER等[33]在2013年发表了一份成本效益分析报告，他们比较了目前单采血小板悬浮于血浆中(会用到输血前预防输血反应的药物)及使用PAS替换的情况。在血浆完全被PAS取代的情况下，成本更低。他们的模型显示，预防一次输血反应的成本估计为701.95美元，如果血浆替换为PAS，并且不使用输血前药物，那么比起直接输入只含血浆的血小板，成本是较低的。华盛顿大学医院则从另外一个方面评估了经济效益[34]：该医院有需要输注不同型血小板的移植患者，由于他们病情的特殊性，必须减少不同型血浆的输注量(<100 mL)，而制备每单位减少血浆的血小板产品则需要在非PAS血小板产品(其中包括手工浓缩血小板和机采血小板)的基础上额外消耗人力约92 min，额外花费约65.3美元，如果将血小板保存在PAS-F中，需要在非PAS血小板产品的基础上额外花费约19.6美元(文中使用机采血小板的方法，所以没有额外人工费用)。也就是说，如果用PAS储存血小板，制备减少血浆的血小板产品每单位节省约45.7美元，节省人工消耗约92 min，预期每年输注这样的血小板1 080个单位，则每年节省花费约47 000美元，节省约1 560 h的人力消耗。评估经济效益需要结合当地的实际情况，比如患者、医院和血液服务机构三者的关系。前面的文章从医院的角度进行了成本计算，如果从血站的角度来看，将节约更多的成本[34]。因为PAS可以替换出更多的血浆，而这些血浆将会被制备成为其他的血液制品。总之，就目前收集到的数据来看，从血浆转换到PAS储存血小板是一种更为经济的方式。

5 结 语

近年来，欧盟、英国均制定了用血浆或PAS汇集血小板的制备方法和质量要求[3，35]。目前，我国临床应用的主要是单采血小板，手工混合浓缩血小板在临床应用中所占的比例很小。而国外尤其是欧美国家用白膜汇集法制备血小板再用PAS保存的制品在临床应用中占有很大比例，而且还有增长趋势。目前我国未指明混合浓缩血小板的制备方法，也没有使用PAS作为血小板的悬浮介质，和欧美国家相比存在较大差距，但随着国内输血界对此了解的深入,PAS汇集血小板应该有一个可预期的能实现的应用前景。同时，冷藏条件下保存血小板在对减少细菌污染风险和对急性出血患者的输血策略中起到积极的作用。这些血小板保存策略与现有的存储技术相辅相成，可能为寻找到更安全的血小板长期储存方案带来帮助。最后，一项新技术的开发运用往往和其经济效益息息相关，如何在保证血液制品安全的前提条件下，节约血液资源，提高经济效益，也是值得关心的问题。