血細(xì)胞分離機(jī)的臨床應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀

吳金嫻 周芙玲

血液成分采集治療技術(shù)的發(fā)展歷史較為久遠(yuǎn)，從較早的放血療法到如今利用血細(xì)胞分離機(jī)進(jìn)行血液成分采集，這一技術(shù)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展已日趨完善。單采是指將血液分離成基本的組成成分——紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板和血漿，并將其中一種或多種成分有目的性和選擇性地從血液中移除的過(guò)程。血細(xì)胞分離機(jī)在臨床上的應(yīng)用非常廣泛，包括外周血造血干細(xì)胞移植、治療性血漿置換、紅細(xì)胞去除或置換等。除了某些血液系統(tǒng)疾病，單采技術(shù)對(duì)多種自身免疫性疾病也具有重要的臨床價(jià)值和意義。臨床上大量應(yīng)用的血細(xì)胞分離機(jī)包括COBE Spectra、Fresennius COM.TEC、The Amicus、The Optia等，現(xiàn)將血細(xì)胞分離機(jī)在血液成分采集、置換、去除等方面的臨床應(yīng)用進(jìn)展和實(shí)際應(yīng)用中優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)綜述如下。

一、外周血造血干細(xì)胞采集

采集供者/患者外周血造血干細(xì)胞(PBSC)用于臨床移植，包括異基因外周血造血干細(xì)胞移植和自體外周血造血干細(xì)胞移植，是血細(xì)胞分離機(jī)最重要的臨床價(jià)值。細(xì)胞分離機(jī)采集某種細(xì)胞的基本原理是在一定離心力的作用下，設(shè)定一定的離心分離因子，經(jīng)過(guò)離心后各種細(xì)胞分布在離心容器的不同部位，如最上層是血漿，中間是各種血細(xì)胞，最下層為紅細(xì)胞，在保持平衡的前提下，調(diào)整界面位置可以將所需要的細(xì)胞收集。外周血造血干細(xì)胞的密度與單個(gè)核細(xì)胞(MNC)大小類似，PBSC主要分布在這個(gè)細(xì)胞群體中，但同時(shí)其他細(xì)胞成分如紅細(xì)胞、血小板、中性分葉粒細(xì)胞“污染”P(pán)BSC是目前無(wú)法避免的。因此，在血細(xì)胞分離機(jī)使用中需要考慮如何從技術(shù)層面減少其他細(xì)胞的“污染”。

如今市場(chǎng)上已經(jīng)有多種單采外周血造血干細(xì)胞的設(shè)備如COBE Spectra、The Optia、The Amicus等。COBE Spectra有半自動(dòng)采集程序(MNC程序)和全自動(dòng)采集程序(Auto PBSC程序)，COBE Spectra在年齡較小或需要多次移植的患者中引起的并發(fā)癥較少，可安全應(yīng)用于造血干細(xì)胞移植[1]。在兒童患者中，研究人員發(fā)現(xiàn)在與COBE Spectra保持相同的收集效率的前提下，采用The Optia收集血小板和血紅蛋白的損失更小[2]，且鈣、鎂的損失也更少，使The Optia對(duì)于兒童的造血干細(xì)胞移植較為安全可行[3]。由于The Optia-MNC存在造成血小板損失這一缺點(diǎn)，The Optia-CMNC被開(kāi)發(fā)出來(lái)，其采用更小的離心力(PF4.0)和更優(yōu)越的性能參數(shù)，可以節(jié)省操作時(shí)間和減少血小板損失[4]。The Amicus也是造血干細(xì)胞采集的一種常見(jiàn)機(jī)型，與COBE Spectra收集效率相似，其收集的終產(chǎn)物中紅細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞數(shù)量明顯高于前者，且血小板損失更少[5]，因此更適用于血小板低于正常水平的患者。

二、治療性血漿置換

血漿置換能夠去除血漿中導(dǎo)致疾病發(fā)生的某些有害成分，如致病性抗原抗體、免疫復(fù)合物、毒物等，進(jìn)而改善癥狀達(dá)到緩解病情的效果。根據(jù)美國(guó)無(wú)菌協(xié)會(huì)(ASFA)的指導(dǎo)方針，超過(guò)30種疾病可以采用治療性血漿置換(TPE)治療，包括肝功能衰竭、血栓性血小板減少性紫癜、中毒、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等[6]。TPE的使用改變了許多疾病的治療方式，同時(shí)有些過(guò)去被認(rèn)為是高死亡率的疾病如血栓性減少性紫癜，可通過(guò)TPE治療降低死亡率和患病率。

血液透析的目的是將許多分子量較低或中等的物質(zhì)去除，TPE的目標(biāo)通常是去除血漿中的單一成分。血漿置換包括膜式血漿分離法和離心式血漿分離法兩種方式。離心式血漿分離法是目前使用最廣泛的血漿置換方式，其工作程序是將患者血液抽出的同時(shí)，將血漿與血細(xì)胞分離，經(jīng)過(guò)體外機(jī)器處理后，最后將血細(xì)胞與正常血漿混合再回輸至患者體內(nèi)。這種操作不可避免會(huì)引發(fā)一些不良反應(yīng)，最常見(jiàn)的并發(fā)癥是抗凝劑造成的低鈣血癥；最嚴(yán)重并發(fā)癥是過(guò)敏反應(yīng)(喉頭水腫)。在TPE中出現(xiàn)不良事件的類型和頻率取決于諸多因素，如患者病情、進(jìn)行的手術(shù)數(shù)量、正在使用的替代液體類型及獲得的靜脈通路類型[7]。有學(xué)者對(duì)不同血細(xì)胞分離機(jī)的血漿置換效率進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，血漿置換過(guò)程中The Optia運(yùn)行時(shí)間更短，血漿置換效率更高。同時(shí)The Optia所有的參數(shù)可被計(jì)算機(jī)記錄，便于監(jiān)測(cè)[8]。在血漿置換效率方面，The Amicus和The Optia相似，但均優(yōu)于COBE Spectra。同時(shí)，與The Optia相比，The Amicus使用的抗凝劑更少[9]。

三、紅細(xì)胞去除或置換

鐮狀細(xì)胞貧血是需要紅細(xì)胞置換的一種典型疾病，死亡率極高。嚴(yán)重感染患者的標(biāo)準(zhǔn)治療方法包括藥物治療、慢性輸血、造血干細(xì)胞移植及紅細(xì)胞置換治療。紅細(xì)胞置換治療優(yōu)于輸血治療，因其可以防止鐵超載，保持血紅蛋白S(HbS)在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)[10]。HbS占總血紅蛋白的比例(HbS%)是疾病嚴(yán)重程度和血管并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估指標(biāo)，在治療周期中波動(dòng)，通常HbS%應(yīng)保持在30%以下。

常用的血細(xì)胞分離機(jī)包括Cobe Spectra和The Optia，這兩種設(shè)備均可有效降低HbS%比例。與Cobe Spectra相比，The Optia能夠運(yùn)行較低的體外血量(只有170 ml)，這在體重較輕的患者如兒童中應(yīng)用較多[11]。同時(shí)，The Optia的程序更簡(jiǎn)化，需要操作者的干預(yù)更少，運(yùn)行按照事先擬定的程序進(jìn)行，安全性更高[12]。

四、血小板去除

原發(fā)性血小板增多癥(ET)是一種以中年人為主的慢性骨髓增生性疾病，其特征為巨核細(xì)胞克隆增殖，這是由早期多潛能或定向干細(xì)胞缺陷引起的。常見(jiàn)表現(xiàn)為巨核細(xì)胞增生伴大量循環(huán)血小板，臨床病程常伴有血栓栓塞、出血和脾腫大并發(fā)癥。使用血細(xì)胞分離機(jī)去除患者體內(nèi)的血小板是一種較好的治療選擇。目前COBE Spectra型血細(xì)胞分離機(jī)在市場(chǎng)上的應(yīng)用缺乏與之相對(duì)應(yīng)的血小板專用道，大大限制了血小板單采應(yīng)用于臨床。但有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，由于COBE Spectra型血細(xì)胞分離機(jī)采用離心的原理運(yùn)行，可以通過(guò)改良血小板去除來(lái)收集血小板，不良反應(yīng)如低容量、低血鈣發(fā)生減少，可以在臨床上推廣[13]。研究人員發(fā)現(xiàn)Spectra Optia可以在孕婦妊娠期使用，其系統(tǒng)可以根據(jù)每個(gè)程序條件調(diào)整。對(duì)于妊娠期患者，血栓穿刺也是一種可行和安全的選擇[14]。

五、白細(xì)胞去除

在20世紀(jì)60年代開(kāi)發(fā)離心血細(xì)胞分離機(jī)時(shí)的第一個(gè)預(yù)期用途是減少白血病中的白細(xì)胞。白細(xì)胞去除的主要適應(yīng)證為各種類型的急、慢性白血病。通常外周血白血病細(xì)胞計(jì)數(shù)>100×109/L時(shí)，即可考慮進(jìn)行白細(xì)胞去除。白細(xì)胞增高尤其是原始/幼稚粒細(xì)胞增加常與患者的多種臨床表現(xiàn)相關(guān)，如全血粘度增加、微小血栓形成等。白細(xì)胞增多癥(HL)的定義是白細(xì)胞計(jì)數(shù)或白血病細(xì)胞計(jì)數(shù)>100×109/L。當(dāng)HL伴有白質(zhì)淤滯時(shí)，白細(xì)胞穿刺術(shù)被認(rèn)為是一種挽救生命的緊急手術(shù)。雖然手術(shù)可能會(huì)成功地將白細(xì)胞減少50%以上，但患者死于中樞神經(jīng)系統(tǒng)出血或呼吸衰竭的風(fēng)險(xiǎn)較高。過(guò)高水平白細(xì)胞會(huì)給機(jī)體帶來(lái)一定的危害，因此在配合化療的同時(shí)，及時(shí)、合理地去除過(guò)高水平病變細(xì)胞十分重要。

六、光敏化學(xué)治療

光敏化學(xué)治療(ECP)可用于治療多種疾病，包括心臟移植排斥反應(yīng)、皮膚T細(xì)胞淋巴瘤、移植物抗宿主病、肺移植排斥反應(yīng)等。通過(guò)血細(xì)胞分離機(jī)收集患者白細(xì)胞，將白細(xì)胞轉(zhuǎn)移至特制塑料袋，加入8-氧化補(bǔ)骨脂素(8-MOP)，在紫外線的照射下與細(xì)胞DNA發(fā)生相互作用，將經(jīng)過(guò)照射的細(xì)胞成分回輸至患者體內(nèi)。有研究將Cobe Spectra與Spectra Optia進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，Cobe Spectra收集的有核細(xì)胞總數(shù)明顯高于The Optia。而The Optia只收集目標(biāo)細(xì)胞，沒(méi)有明顯的紅細(xì)胞、粒細(xì)胞和血小板“污染”，且能夠收集一種特別適合ECP的白細(xì)胞異型產(chǎn)物[15]。

當(dāng)前，血細(xì)胞分離技術(shù)已相當(dāng)成熟和完善，市場(chǎng)上已有各種型號(hào)的機(jī)器應(yīng)用于臨床、血庫(kù)和血液中心，隨著其技術(shù)的革新和分子科學(xué)的發(fā)展，血細(xì)胞分離機(jī)在越來(lái)越多的疾病(如急性中毒、肝腎疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病[16-18]等)的救治中發(fā)揮重要作用，有待成為未來(lái)疾病主流治療方式之一。