输血与红细胞同种免疫＊

徐 朴综述 李 艳审校

输血是将血液通过静脉输注给病人的一种方法，是现代医疗救治的重要措施，临床应用广泛。输注红细胞或含有红细胞的血液制品时，受血者免疫系统可对外源性红细胞抗原产生同种抗体，导致输血不良事件，严重者可引起死亡［1，2］。本文对红细胞同种免疫的发生原因和流行病学特点及其预防困境和研究方向等综述如下。

1 红细胞同种免疫发生的原因

红细胞同种免疫的发生可能是多种原因引起的，如红细胞抗原的多样性、红细胞输注次数、性别、年龄、炎症、疾病、受血者的易感性等。

1.1 红细胞抗原的多样性

人类血型系统，是人类红细胞膜表面各种血型抗原系统的统称，其中ABO血型系统是人类最早认识和最为重要的血型系统。2012年，美国佛蒙特大学生物学家布莱恩·巴利夫为首的研究团队在实验中发现了两种名为ABCB6和ABCG2的特殊转运蛋白，随后经法国国家输血研究所确认，证实这确实是两种此前未被识别的转运蛋白，含有这两种蛋白的新血型分别被命名为“朗格雷”和“尤尼奥尔”［3，4］血型。至此，人类红细胞血型系统总数由此前的30种增至32种，而其血型抗原则有数百种之多。当受血者输注红细胞制品时，会有大量不同型外源抗原进入机体，机体免疫系统对这些异源性抗原进行抗原呈递、加工等处理，产生免疫反应或免疫耐受，临床表现出同种免疫反应或同种免疫耐受。

同时，各种血型抗原在不同人种之间分布不尽相同，如在我国比较关注的Rh血型系统的D抗原，其阴性人群在我国汉族人群中的分布只有0.3%左右，而在白种人群中的分布则可达到15-17%［5，6］。如果献血人群与受血人群不是同一种族，则产生红细胞同种免疫反应的风险将显著升高，这也是镰刀细胞性贫血患者红细胞同种免疫发生率高的一个主要原因。

1.2 红细胞的输注次数

由于上述红细胞抗原的多样性，受血者输注红细胞次数越多，则接受的红细胞抗原就越多，大量的不同型外源抗原将增加红细胞同种免疫的风险［7］。

1.3 性别与年龄

由于胎儿血型与母亲血型不同，妊娠期出血可使胎儿血液进入母体，来自胎儿的异型红细胞抗原可刺激母体免疫系统产生同种免疫反应，生成的同种抗体可通过胎盘进入胎儿，导致胎儿溶血病的发生；同时，妊娠及分娩次数越多则发生红细胞同种免疫的风险越高。因此，在理论上，女性发生同种免疫反应的风险要高于男性，Pahuja等［8］的研究证实了这一点。Verduzco等［9］的研究发现，患者开始接受输血的年龄越小，发生红细胞同种免疫的风险越低，随着患者开始接受输血的年龄增加，其发生红细胞同种免疫的风险也将增加，这可能与接受抗原刺激者年龄越小越容易产生免疫耐受有关。

1.4 炎症

有研究［10］表明，炎症与红细胞同种免疫发生率显著相关。虽然镰刀细胞性贫血患者红细胞同种免疫发生率显著高于其他患者，但在该类患者的不同病理过程中，其红细胞同种免疫发生率又有明显不同，当该类患者发生血管阻塞危象时，红细胞同种免疫发生率则显著高于稳定期患者。在此病理过程中，中性粒细胞的趋化作用及单核细胞的吞噬作用明显增强，白细胞介素-6和肿瘤坏死因子也增加，这些增强的炎症因素可以影响红细胞同种免疫发生率。

同时，Smith等［11］通过研究鼠模型发现，在没有炎症存在的情况下，输注红细胞抗原鼠个体只能产生低水平或不可检测到的红细胞同种抗体，而那些有炎症存在的个体在接受红细胞抗原输注后可产生更高比率和更强的红细胞同种免疫。

Phipps等［12］认为，树突状细胞对抗原的呈递作用、协同刺激分子的表达以及CD4+T细胞的增殖等均与红细胞同种免疫相关，而不同的炎症复合物如细菌脂多糖与红细胞同种免疫并不相关，表明不同的炎症诱导剂对免疫系统的影响并不相同。

1.5 疾病

大量研究表明，镰刀细胞性贫血、地中海贫血、骨髓增生异常综合征、慢性骨髓单核细胞性白血病等疾病患者发生红细胞同种免疫的比率显著高于其他疾病患者［13，14］。而在疾病的不同状态，红细胞同种免疫的发生率也各不相同，如Graido-Gonzalez等［10］的研究发现，镰刀细胞性贫血患者发生血管阻塞危象时，其红细胞同种免疫发生率显著高于稳定期患者，这与炎症促进了红细胞同种免疫的发生有关。

1.6 受血者的易感性

Higgins等［15］以及其它的大量研究表明，在输注红细胞的各类患者中，只有极少数人发生了红细胞同种免疫，这可能与受血者的易感性有关。患者的人类白细胞抗原（Human Leukocyte Antigen，HLA）II类基因是个体对红细胞抗原发生反应的关键预报因子，可能影响受血者对红细胞抗原发生反应的易感状态［16］。除了HLA II类基因与特异性红细胞抗体引起的同种免疫直接相关外，HLA等位基因也可在无特异性红细胞抗原刺激下调节红细胞同种免疫。

同时，不同疾病的特殊易感因素也与红细胞同种免疫的发生相关，如镰刀细胞性贫血的主要病理特征就是一种慢性炎症，即使在稳定状态，其C-反应蛋白、炎性因子（白细胞介素-1、白细胞介素-6和干扰素-γ）等仍然显著高于健康人群［17］。这些炎性因子都可以促进红细胞同种免疫的发生。

2 红细胞同种免疫的流行病学

同种免疫通常在输注红细胞制品后发生，但妊娠、移植以及输注非红细胞制品也可引起同种免疫［18-20］，其中最常见的是针对红细胞抗原产生的红细胞同种免疫。

虽然很难精确确定红细胞同种免疫的发生率，但学者们估计其在一般人群中的发生率为0.5-1.5%［21］。据加拿大输血服务网估计，红细胞同种免疫在普通住院人群中的发生率为1-2%，在多次输血患者和多胎妊娠妇女中的发生率可高于5%，而在输血依赖性疾病患者中发生率高于20%，如镰刀细胞性贫血、地中海贫血患者［13］。不同地区、不同人群的红细胞同种免疫发生率不尽相同［22-24］。此外，由于检测同种抗体所用技术和输血管理策略的不同，以及检测人员水平高低等也可导致红细胞同种免疫发生率报道的差异［23，25］。

不同地区人群中引起红细胞同种免疫的同种抗体特异性不同，以最常检出的同种抗体占所有被检出同种抗体的比例为例，中国人群中最常检出的同种抗体为抗-E、抗-D、抗-M 和抗-Mia［22］，东南亚人群为抗-Lea、抗-E、抗-Mia和抗-Leb［23］，而美国人群为抗-E、抗-Lea、抗-K、抗-D、抗-Leb、抗-M、抗-P1、抗-Fya、抗-C和抗-c［24］。

尽管红细胞同种免疫发生率及同种抗体特异性分布尚存在争议，但因此而引起的临床问题如速（迟）发型溶血性输血反应、新生儿（胎儿）溶血病、因同种抗体的产生引起配血困难而导致的患者输血延误、增加供血机构的供血困难以及可能影响器管移植的存活等问题却不能忽视［2，26］。

3 红细胞同种免疫的预防困境

在临床输血工作中，欧美等发达国家对红细胞同种免疫非常重视，而在我国，其关注程度还不够。由于红细胞同种免疫仅在少数输血患者中发生［15］，而且机理尚不清楚，其发生存在高度不可预测性，因而根据有限资源对其管理策略的建立还较困难或难以实施［27］。

为了避免红细胞同种免疫的产生或其对输血产生的不良影响，较多学者［28，29］提出了不同的观点，目前比较常见的是进行预防性红细胞抗原匹配输血，即对于已经检测出同种抗体的患者，为避免输注红细胞制剂时同种免疫造成的不良输血反应，输血前对这些受血者进行特异的预防性抗原匹配，而对未检测出同种抗体的患者，输血前需对受血者进行广泛的预防性抗原匹配［27］。但此项工作既费时，又需要经过专门培训的人员操作，还需要足够的血液资源，同时还会使患者承担更高的经济费用，因此在我国能进行此项工作的医疗和采、供血机构并不多见，即使在欧美等发达国家，也并不是所有实验室均进行此项工作。

即使进行了红细胞抗原的预防性匹配输血，红细胞同种免疫仍难免发生。Miller等［30］在调查2010年镰刀细胞性贫血患者红细胞同种免疫流行情况时发现，虽然对83%的红细胞同种免疫易感患者进行预防性C、E、K抗原匹配输血，但输血后，这些人群中仍有部分患者发生了针对C、E、K抗原的红细胞同种免疫反应。

此外，红细胞抗原可发生变异，变异的抗原随着红细胞输注进入受血者体内，刺激机体免疫系统，引起红细胞同种免疫的发生，而在临床输血工作中很难对变异的抗原进行预防性匹配输血。同时，对于反复输血或产生自身抗体的患者，由于其输入的众多异型红细胞抗原或自身抗体所产生的自身凝集可干扰检测人员对患者自身红细胞抗原型别的识别，因此对这些患者进行预防性匹配输血也存在一定困难。

随着基因检测技术的发展，有学者提出对红细胞抗原进行基因检测［31］，这对于上述情况下很难进行血清学抗原检测的患者无疑提供了一种更好的选择。但遗憾的是，此类技术要求较高，限制了在一般医疗机构中的应用。

4 研究方向

为了促进对输血引起的同种免疫的理解，减少同种免疫的发生和对患者的不良影响，2010年4月，由美国国家心肺和血液研究所（National Heart，Lung and Blood Institute，NHLBI）发起成立了一个专门探讨解决上述问题和策略的工作组。该工作组就预防和管理上述出现在不同人群患者中的临床问题提出了见解和纲要［32］，并在输血引起的同种免疫未来研究和开发领域达成共识，包括受血者遗传和后天调节同种免疫的因素、输入血液制品影响同种免疫的生化特性、有利于受血者和献血者广泛而有效抗原匹配输血的高通量基因分型的新技术、分析同种免疫造成的不良后遗症、动物模型生物学和人类临床研究等。并认为对下列方面应优先研究，其一、促进有利于证实宿主特征和导致对输入血细胞产生相关同种免疫反应的临床表现的研究；其二、促进对输血患者预防和治疗方面的研究；其三、加快开发配血技术和资源。

基于NHLBI工作组的上述观点和构想，对于输血引起的红细胞同种免疫，人类将更加关注下列研究方向。

4.1 红细胞同种免疫发生机制

探讨红细胞同种免疫发生机制，包括证实宿主特征，即证实输血患者对输入红细胞抗原产生同种免疫的易感性。人类最早发现，在镰刀细胞性贫血患者中，HLA抗原B35的表达是导致红细胞同种免疫发生的高风险因素［33］。目前已经证实白种人受血者对红细胞特异性的Fya抗原发生的红细胞同种免疫与HLA II类基因的DRB1 04和DRB1 15等位基因密切相关，而HLA II类基因的DRB1＊1503等位基因则与非特异性红细胞抗原引起的红细胞同种免疫的高风险相关［34］。但对于其它疾病、其它特异性红细胞抗原，哪些易感因素与红细胞同种免疫相关？哪一类人群易产生红细胞同种免疫？这些仍是将来需要探索的领域，这些问题的证实对于阐明红细胞同种免疫发生机制，进而有针对性地高效预防红细胞同种免疫的发生有着极其重要的临床意义。

4.2 红细胞同种免疫的预防和治疗

在对红细胞同种免疫的研究史上，人类发现抗D引起的新生儿或胎儿溶血病大多发生在母亲与胎儿Rh（D）血型不一致，如果母亲为 Rh（D）阴性而胎儿为 Rh（D）阳性［35］，胎儿的Rh（D）抗原可在某些情况下进入母体血液循环，刺激母体免疫系统引起同种免疫，产生抗D抗体，导致新生儿或胎儿严重溶血病甚至死亡。幸运的是，人类在上世纪60年代找到了一种注射抗-D抗体避免新生儿或胎儿溶血病的方法［36］，即在出生前注射这种Rh免疫球蛋白，可获得非常明显的预防效果［35］。由于这种Rh免疫球蛋白预防方法的引入，抗-D引起的新生儿或胎儿溶血病发生率显著降低。但遗憾的是，这种对抗-D引起的新生儿或胎儿溶血病有较好预防效果的Rh免疫球蛋白目前在我国的关注程度并不高，而且这种预防性治疗措施对其它血型抗原引起的红细胞同种免疫并无明显效果。白种人中K抗原引起的同种免疫所致新生儿或胎儿溶血病虽然越来越引起研究者重视，但一直没有找到预防性治疗措施。最近，Stephen等［37］在其研究中介绍了一种产生肽耐受原的方法，该耐受原可以阻止K抗原引起的同种免疫，并在鼠模型中证实其对K抗体产生的同种免疫有很强的耐受性。这是目前可用于预防K抗原引起的同种免疫的一种新方法。但是，对于D、K抗原以外的其它众多红细胞血型抗原引起的同种免疫反应，人类都将去面对，期待未来的研究可以寻找到更多方法，有效预防和治疗红细胞同种免疫及其导致的严重不良反应。

4.3 高通量基因分型技术的开发和利用

对于已经发生同种免疫患者，为了预防不良反应的发生，在输血前需要进行预防性抗原匹配，这项工作需要花费大量人力、物力、财力，如果能进行低成本、方便、快捷、高效的基因分析，不论对患者或采、供血机构都具有重要的现实意义。高通量基因分型技术不仅在抗原匹配方面具有无可比拟的优势，而且对血清学检测红细胞血型抗原有困难的患者，也能提供有利的帮助。因此，开发和利用低成本、方便、快捷、高效的高通量基因分型技术对于解决目前红细胞同种免疫导致的临床问题具有重要意义。

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