大数据背景下稀有血型数据库建设与管理的研究进展

赵 瑛 圣孟华 郝明葳 解金辉 刘 军

天津市血液中心 300110

稀有血型是一种少见或者罕见的血型,不仅存在于ABO血型系统中,其他血型系统中也存在罕见的稀有血型。稀有血型是指人体红细胞缺乏高频抗原,常在血型抗原检测中被发现或者出现在不规则抗体阳性的被检测者红细胞上[1]。随着血型血清学的深入研究,现在发现的稀有血型系统有Rh、MNS、Lewis、Diego、P、Kell、Kidd和Duffy系统等。由于稀有血型数据库关系到稀有血型患者的生命安危,已经上升到了临床需求,我们中的许多人都有可能会遇到这种情况。因此,全球许多国家都已致力于稀有血型数据库的建设、维护及运行项目。我国在“十一·五”和“十二·五”期间,通过国内13个省级血液中心的联合,开展了针对Duffy、Kell、Kidd、MNS、Gerbich、Diego、Yt、Lutheran、Colton、Ok、ABO以及Rh血型系统中高频抗原的筛选并建立了中国稀有血型库。然而,全球患者对稀有血液的需求仍然存在挑战[2-3]。本文回顾分析了近十年全球稀有血型库的发展状况,以期为大数据时代的稀有血型库完善提供科学指导。

1 国际稀有血型库的发展状况

国际输血学会(International Society of Blood Transfusion,ISBT)于1965年建立了一个世界卫生组织(the World Health Organization,WHO)国际稀有血型捐赠者小组(International Rare Donor Panel,IRDP),人们开始认识到需要有组织地去管理稀有血型捐赠者信息[4]。具体运作管理授权于国际血型参比实验室(IBGRL),最初实验室在英国伦敦,现在英国Bristol,主要作用是收集世界各地各血液中心已鉴定的稀有血型供者资料、信息,以供查询使用[5-7]。

从IRDP成立以后,越来越多的国家加入该组织并成为其成员国,积极进行稀有血型筛查上报。截至2012年,IRDP成员国包括加拿大、芬兰、印度、伊朗、意大利、新加坡、西班牙、美国、新加坡、瑞士、新西兰、中国、以色列、德国、日本、法国、南非、巴西和荷兰等。ISBT稀有血型捐赠者工作组在2012年会议上展示了稀有血型库的具体数据。稀有血型因国家不同而有所不同,但某些稀有血型,如Rhnull和D-,几乎每个国家都难以提供。识别稀有血型供者对为有复杂抗体的患者提供血液具有重要意义。从国际稀有血型捐赠者库不难发现,最难以提供的是稀有血型为Rhnull,17个国家中有11个上报Rhnull为其国家稀有血型,高达65%;其次为D-,被7个国家列为稀有血型,其比例为41%;Ko和U-分别占6位,比例为35%;Di(b-)、Ge-、Hr/HrB-、Lan-为21%[8]。

人类血型具有遗传性,一些稀有血型在某些种族的人口中占主导地位。因此,许多血液中心将其资源集中在特定地理区域或人群上。例如:Jka-b-及Jk-3捐赠者在芬兰、波利尼西亚和日本人群中更常见[9];Vel-在瑞典和挪威人群中更常见等[10]。而且,稀有血型具有家族性,如果被检者是稀有血型,其家庭成员,尤其是兄弟姐妹,也可能具有稀有血型的表型或基因型。被检者可以是无偿献血者,也可以是病人或者产前孕检者,都可能为IRDP库存的扩容贡献力量。荷兰三昆血液中心每年有15个稀有血型者补充至国家稀有血型数据库,基本满足了国家稀有血型血液的自给自足。然而,国际合作仍然非常重要,特别是当需要为非白种人表型的患者找到兼容的血液时[11]。目前在IRDP管理中遇到的挑战主要是每个捐助国所采用的信息技术系统之间存在差异。2015年IRDP数据库进行了重大升级,引入远程上传捐赠者名单的功能,使面板的维护更加精简。国际组希望所有从事稀有血型库建设的成员国能够将稀有血型捐献者纳入IRDP。以确保IRDP继续增长,满足国际稀有血液的需求[12]。

2 国内无偿献血者稀有血型库的发展现状

国内的上海血液中心输血研究所早在2003年就已经开始对无偿献血者进行稀有血型血液筛查。2007年,中国卫生部将国家稀有血库的建立计划纳入了国家公共卫生血液安全专项计划[13]。2008—2010年,中国开始建设稀有血型数据库,并采用血清学筛查和基因检测进行大规模稀有血型的筛查。目前,中国有多个地区性血液中心进行全年献血者筛查,并将获得的稀有血型信息提供给上海血液中心。2011年1月我国稀有血型库已建立(http://www.chinarareblood.cn/)[14-15],进而促进了稀有血型的应用和跨地区合作,近年来我国跨省、跨区域紧急稀有血型血液的调运已有数例报道。江苏省向天津市跨省调p型血及向黑龙江省跨省调ee/Fya阴性血[16],患者最终均获得了成功救治。

然而,国内大部分血液中心或者血站的稀有血型库仅局限于RhD阴性的血液,稀有血型库容量小、种类单一、共享性差[17]。仅有几家大型血液中心,稀有血型种类较多。目前,每年都有20%～30%的稀有血型患者输血请求无法得到满足。2019年10—11月,短时间内本市出现2例D--及1例RHnull稀有血型的患者对稀有血液的需求,因本市相关稀有血液的缺乏,患者贫血及手术备血均受到困扰[18]。

陈静娴等[19]提出应针对H、MNSs、Lewis、Kidd、P、Diego、Duffy血型系统开展稀有血型筛查和资料的收集。在不规则抗体筛查和各血液中心现有工作的基础上,建立并完善全国医疗卫生系统互通的实时更新的国家稀有血型库很有必要,而且应面向所有医疗机构开放,尤其是各大血液中心及血站,当日常工作中遇到稀有血型患者有用血需求时可第一时间帮忙寻找相合血液,为患者争取最佳的治疗时间。

3 大数据时代下,完善稀有血型库的建设

大数据时代下,探索完善稀有血型数据库的综合管理模式,不断完善采供血信息化建设,优化血液中心免疫血液学研究室针对不规则抗体筛查阳性及红细胞稀有血型抗原鉴定的管理,提高临床医生和医院输血科对患者血型的全面认知。通过完善实时更新的全国医疗系统联网的稀有血型数据库,为全国的采供血机构及临床用血机构提供咨询查询及检测供血等服务。稀有血型数据库的完善是一项庞大的系统的公益事业,政府、民众及民间公益组织都需要深入了解并参与其中。

大数据时代,完善稀有血型数据库的建设,方便稀有血液跨区域或者国际调度。有文献报道[20],意大利的Lombardy稀有血型库7年间为2 365例稀有血型患者提供了8 008单位红细胞。法国、德国也通过网络建立自己国家的稀有血型注册网站,并有稀有血型献血员登记注册[21-22]。ISBT指出,如何平衡国内与国际间的稀有血液保障是当下需要解决的突出问题,并呼吁各国进行更紧密地商讨去完善并充分利用国际稀有血型库[12]。大数据时代下,稀有血型数据库已孵化成型,亟待各国努力完善。

如何强化国家稀有血型数据库的建设,笔者有以下几点建议:

(1)强化政府及民众对稀有血型的认知。随着互联网的全民化发展,近几年国家大数据已取得前所未有的发展。随着新冠疫情的发生,大数据在卫生系统中的应用也逐渐成熟,许多App也应运而生。可通过微信公众号推送稀有血型相关知识,通过微博、抖音及快手等平台宣传讲解稀有血型与临床用血知识[23]。通过政府及民间公益机构联合采供血机构,为公民免费进行包括ABO、RH、MNS等血型系统的鉴定,让公众亲身体验知晓自己血型时的愉悦感及充实感,为国家稀有血型数据库的扩容提供一定的数据基础。通过采用大数据技术,完善稀有血型库中的资料信息,进而利于挖掘更多的稀有血型者。血液中心或者血站的一线采血人员应该得到稀有血型相关培训,从专业技术人员入手,为无偿献血者宣传稀有血型的知识,也可提供部分抗原检测,补充部分无偿献血者的血型系统,扩大稀有血型献血者的发现范围。

(2)健全监督机制实时更新数据库。目前,中国稀有血型库的数据更新不够及时,规范化网络比较缺乏。比如,在中希网可看到稀有血型之家紧急救援电话,但其普及范围比较窄,知名度也不够高。类似的网站也有,但基本缺乏相关的管理机制。探索血液工作模式,理顺稀有血型数据库的运行机制,健全司法及社会的监督监管工作,维护正常的稀有血型建设及服务秩序。首先,我们应从意识上进行监督,管理稀有血型库的人员应进行培训,树立正确的监管意识,督促稀有血型库数据化建设的顺利进行。其次,应从健全监督制度入手,根据监管部门制度,制定一系列有关稀有血型库管理制度,使得监督管理有章可循。最后,可以从监管范围入手,从血液中心稀有血型库建设人员,扩展到临床医护人员、无偿献血人员等,制定相关制度,让相关人员积极主动上报稀有血型。健全监督机制,从而有利于建立稀有血型管理长效机制。

建立健全监督机制,要求各省市、各区域,每年应补充一定数量的稀有血型献血者,保证中国稀有血型数据库库存的稳定,并积极宣传,让稀有血型走进群众的视野,走入大众的知识库中。这样不仅有助于稀有血型库的建立,可进一步促进国内血液工作的进展。而且,稀有血型的实时数据应同步更新到数据库当中并通过网络面向相关医务人员公开,以便医务管理人员进行宏观分析和统筹以及其他地区的查询。

(3)完善稀有血型献血者网络体系。稀有血型献血者的信息至关重要,将其信息录入数据库内部,完善稀有血型库网络化体系,建立一个医疗行业互通共享的大数据平台。比如,稀有血型数据库与采供血系统互通,来自稀有血型库的无偿献血者再次献血时,采血人员应该给予识别并做标记,而后将其血液纳入稀有血型库存,防止稀有血液流失;或者当有患者有稀有血液需求时,检测人员可通过工作系统直接查询是否有匹配的稀有血型库存。最重要的一个提议是,我们可以借鉴美国经验,稀有血型库系统可以让稀有血型者自己注册并将其血型自愿登记到国家稀有血型数据库[24]。这样,血液中心技术人员,医院的医护人员,患者自己及无偿献血者本人,从多个角色入手,主动登记并入库稀有血型库,积极扩充稀有血型库,使得稀有血型库随时有新的血液注入里面,让稀有血型库鲜活起来,这样不仅可以节约血液筛查试剂等,还可以高效为临床患者找到匹配的新鲜的稀有血液,为患者的治疗等用血消除后顾之忧,让稀有血型人群的用血不再稀有。

中国人口基数大、民族众多、血型系统相对丰富,这是我国稀有血型库建立的基础。国民文化素质的全面提升,互联网的全民化发展,都利于稀有血型大数据的系统管理。2022年北京冬奥会是京津冀地区的一项重大国际体育赛事,京津冀医疗服务需协同发展,发挥区域优势,实行区域合作,完善稀有血型库的查询等信息化管理制度,完善稀有血液的调度制度,建立一支稳定的、无偿的、随时可召回的稀有血型队伍,借助大数据平台,完善稀有血型数据库的建设,积极应对突发事件,保障有需求的患者应急用血。

新型冠状病毒疫情的暴发,给全球经济造成了巨大损失,对医疗系统发起了巨大挑战,血液的供给也面临巨大挑战。新冠疫情导致患者增多,对血液的需求量也在增加,疫情三年来,稀有血型的需求也明显突现。加剧了稀有血型数据库的完善,大数据下稀有血型库的完善、扩充及应用将更加便捷。