紅細(xì)胞輸注無效原因的分析*

王偉 李娜 袁君 欒建鳳

輸注紅細(xì)胞后24 h內(nèi)復(fù)查血紅蛋白（Hb），如果沒有達(dá)到預(yù)期值并排除繼續(xù)失血、血液稀釋，且未發(fā)現(xiàn)臨床溶血體征則稱為無效輸血。有報(bào)道，臨床紅細(xì)胞輸注無效發(fā)生率可達(dá)18.2%，其中血液病、惡性腫瘤患者的紅細(xì)胞輸注無效率更是高達(dá)37%和42.8%[1]。對于輸注無效，臨床上部分醫(yī)生往往采取繼續(xù)輸注的措施，盲目地反復(fù)輸注血液，既浪費(fèi)了寶貴的血液資源又增加了患者的治療費(fèi)用，有可能延誤治療時(shí)機(jī)，同時(shí)還大大增加了因輸血感染各種傳染性疾病的風(fēng)險(xiǎn)。目前，對于紅細(xì)胞輸注無效的原因較少深入分析。掌握輸注無效的原因，可更好地指導(dǎo)臨床安全、有效用血。本文對可能引起紅細(xì)胞輸注無效的原因作一綜述。

1 紅細(xì)胞免疫因素

1.1 紅細(xì)胞表面物質(zhì)：紅細(xì)胞是一類具有免疫效應(yīng)的細(xì)胞：紅細(xì)胞表面的補(bǔ)體受體CR1屬于補(bǔ)體調(diào)控蛋白，能與補(bǔ)體系統(tǒng)中C3b、C4b高親和性地結(jié)合，參與紅細(xì)胞免疫粘附機(jī)制（RCIA）[2]；紅細(xì)胞膜表面血型抗原（blood group antigens，BGAs）包括：ABO、Rh、MNS、Kell、Lewis、Duffy、Landsteiner-Wiener（LW）、Indian等也廣泛參與其他免疫相關(guān)功能，其中ABO抗原作為最重要的BGAs，不僅在紅細(xì)胞和血小板上表達(dá)，同時(shí)在內(nèi)皮細(xì)胞、皮膚黏膜等組織器官均有表達(dá)。當(dāng)紅細(xì)胞上A抗原或B抗原和血清中相應(yīng)的抗體發(fā)生變異或缺失時(shí)，會(huì)產(chǎn)生正反定型不符的現(xiàn)象[3]，亞型在正反定型中不發(fā)生或發(fā)生較弱的凝集反應(yīng)，容易發(fā)生亞型漏檢[4]。LW抗原與細(xì)胞間粘附因子（intercellular cell adhesion molecule，ICAM）的基因序列有較高的同源性，可發(fā)揮細(xì)胞間粘附分子的作用[5]；Duffy血型抗原被證實(shí)可作為趨化因子的受體參與中性粒細(xì)胞活化[6]；Indian血型抗原位于CD44分子上，糖蛋白CD44含有大量可被單克隆抗體識(shí)別的表位，又被稱為淋巴細(xì)胞歸巢相關(guān)細(xì)胞粘附分子[7]；紅細(xì)胞相關(guān)表面分子CD44、CD47、CD55、CD58等均參與紅細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)[8]。有研究表明：紅細(xì)胞表面分子CD47與巨噬細(xì)胞表面分子SIRPα相互作用，CD47分子表達(dá)量的下調(diào)加強(qiáng)巨噬細(xì)胞對紅細(xì)胞的吞噬，從而影響紅細(xì)胞輸注效果[9，10]。

人體輸注不同表達(dá)量的紅細(xì)胞表面物質(zhì)后會(huì)產(chǎn)生不同的免疫效應(yīng)，如紅細(xì)胞表面補(bǔ)體受體變化影響抗體粘附情況，可能導(dǎo)致紅細(xì)胞被巨噬細(xì)胞吞噬[11]；ABO亞型漏檢會(huì)影響紅細(xì)胞輸注效果，可能危害生命[12]。血型抗原系統(tǒng)和表面分子均與受血者機(jī)體免疫微環(huán)境的變化相關(guān)，這可能干擾紅細(xì)胞正常代謝功能，影響輸注效果，這種紅細(xì)胞本身的狀態(tài)改變，正是造成紅細(xì)胞輸注無效的最主要原因之一。

1.2 紅細(xì)胞代謝產(chǎn)物：常見的紅細(xì)胞代謝產(chǎn)物包括：血紅蛋白、鐵離子、乳酸、乳酸脫氫酶等。血紅蛋白是由血紅素與4個(gè)珠蛋白肽鏈（2個(gè)α-，2個(gè)β-珠蛋白肽鏈）合成[13]。隨著紅細(xì)胞貯存期的延長，游離血紅蛋白含量上升，降解產(chǎn)生的血紅素分子（Heme）增多。Heme是一種對機(jī)體上皮細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等都具有免疫調(diào)節(jié)效應(yīng)的模式分子[14]。在Heme的刺激下，巨噬細(xì)胞分泌促炎性細(xì)胞因子如TNF-α、IL-1β、IL-6等[15]，極化呈現(xiàn)M1型巨噬細(xì)胞，機(jī)體產(chǎn)生炎癥應(yīng)答。鐵離子與巨噬細(xì)胞關(guān)系密切，游離鐵離子增加使巨噬細(xì)胞代謝鐵離子的平衡能力紊亂，導(dǎo)致巨噬細(xì)胞攝取鐵異常，使NF-κB信號(hào)通路活化，刺激機(jī)體巨噬細(xì)胞向M1型極化，上調(diào)促炎性因子及基因表達(dá)[16]。Heme和鐵離子的大量釋放使受血者機(jī)體呈現(xiàn)炎癥反應(yīng)的微環(huán)境，鐵調(diào)素（hepcidin）合成分泌增多，無法正常維持機(jī)體鐵穩(wěn)態(tài)，從而干擾紅細(xì)胞生成，繼而影響機(jī)體產(chǎn)生炎癥性貧血（anemia of inflammation，AI），降低輸血治療的效果。

2 患者自身免疫因素

2.1 特殊抗體：特殊抗體多見于多次輸血及妊娠、自身慢性疾病等[17]，隨著輸血次數(shù)的增多，輸注無效呈現(xiàn)上升趨勢[18]。免疫系統(tǒng)疾病患者的輸注無效發(fā)生率最高，可能與該類患者體內(nèi)有不同血型的同種抗體有關(guān)，從而導(dǎo)致輸注無效的產(chǎn)生[19]。特殊抗體主要通過以下途徑粘附紅細(xì)胞致破壞：①激活補(bǔ)體，補(bǔ)體C5b與C6、C7、C8和C9結(jié)合形成具有溶細(xì)胞作用的即膜攻擊復(fù)合物（membrane attack complex，MAC）。MAC形成后在靶細(xì)胞膜上形成小孔，使小的可溶性分子、離子以及水分自由通過細(xì)胞膜，細(xì)胞內(nèi)滲透壓降低，導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生溶解、破裂或死亡[20]。②抗體包裹紅細(xì)胞，形成抗原抗體復(fù)合物（immune complex，IC），由于紅細(xì)胞表面存在大量補(bǔ)體1型受體（CR1）結(jié)合位點(diǎn)，補(bǔ)體C3裂解形成的C3b、iC3b和C3c通過該結(jié)合位點(diǎn)與單核和巨噬細(xì)胞上的 CR1結(jié)合，介導(dǎo) IC的清除[21]。

2.2 調(diào)節(jié)性T細(xì)胞：調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（regulatory Tcell，Treg）是維持機(jī)體自身免疫耐受的重要組成部分，CD4+CD25+Treg是人體內(nèi)主要的T細(xì)胞亞群，具有免疫抑制效應(yīng)，可抑制其他免疫效應(yīng)細(xì)胞的增殖和活化[22]。對比紅細(xì)胞輸注前后患者T淋巴細(xì)胞亞群和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞水平變化，紅細(xì)胞輸注無效者體內(nèi)常存在著T淋巴細(xì)胞異?；罨F(xiàn)象。紅細(xì)胞輸注無效患者體內(nèi)CD4+CD25+Treg細(xì)胞數(shù)量明顯減少，機(jī)體免疫耐受平衡破壞，不能正常抑制T淋巴細(xì)胞的活化，導(dǎo)致患者體內(nèi)存在大量活化的T淋巴細(xì)胞，細(xì)胞因子釋放，加速紅細(xì)胞破壞[23]。因此，受血者體內(nèi)的CD4+CD25+Treg細(xì)胞水平對紅細(xì)胞輸注效果有一定影響。

3 非免疫因素

3.1 紅細(xì)胞成分：隨著保存時(shí)間的延長，紅細(xì)胞的氧化應(yīng)激能力、細(xì)胞膜完整性和代謝功能發(fā)生漸行性變化，具體如下：①紅細(xì)胞發(fā)生氧化損傷。即在有氧條件下紅細(xì)胞高鐵血紅蛋白（methemoglobin, MetHb）轉(zhuǎn)化脫氧血紅蛋白（deoxygenated hemoglobin）能力不足，同時(shí)使MetHb穩(wěn)定性下降，進(jìn)而形成羥自由基。羥自由基具有強(qiáng)氧化能力，可搶奪蛋白質(zhì)、脂肪等物質(zhì)的電子，這將破壞紅細(xì)胞結(jié)構(gòu)并影響其功能[24]。②紅細(xì)胞膜改變。紅細(xì)胞膜形態(tài)正常且具有良好的變形性和穩(wěn)定性是保證紅細(xì)胞功能和活力的關(guān)鍵因素。紅細(xì)胞膜的成分包括由磷脂、膽固醇和脂肪酸共同構(gòu)成的脂質(zhì)雙分子層。其中磷脂酰絲氨酸是重要的脂質(zhì)層成分，正常情況下完全存在于膜內(nèi)層，在衰老的紅細(xì)胞中膜外層表達(dá)增多[25]。磷脂酰絲氨酸是一種重要的衰老信號(hào)，可導(dǎo)致紅細(xì)胞被巨噬細(xì)胞清除。膽固醇是另一種重要的脂質(zhì)層成分，紅細(xì)胞貯存過程中膽固醇與磷脂比率增加可損害紅細(xì)胞粘度和變形性，并誘發(fā)紅細(xì)胞形態(tài)改變[26]。③紅細(xì)胞代謝產(chǎn)物改變。 紅細(xì)胞代謝過程中ATP水平會(huì)影響細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，并因此影響紅細(xì)胞存活。隨著紅細(xì)胞貯存時(shí)間延長，乳酸在上清中不斷積累，ATP在貯存達(dá)2周后濃度逐漸降低，ATP水平失衡使紅細(xì)胞代謝功能降低，紅細(xì)胞活力下降。紅細(xì)胞貯存過程中，生化和形態(tài)改變是導(dǎo)致紅細(xì)胞發(fā)生衰老甚至凋亡的重要因素[27]。不同貯存狀態(tài)的紅細(xì)胞，其重要成分改變對紅細(xì)胞的活力、攜氧能力、代謝功能等均產(chǎn)生影響，這些均可能降低異體紅細(xì)胞的輸注效果。

3.2 NO的生物活性：NO是人體生理功能發(fā)揮作用的重要分子[28]。NO具有擴(kuò)張血管、抑制血小板活化、介導(dǎo)免疫反應(yīng)、參與神經(jīng)傳遞等重要作用，且參與維持紅細(xì)胞正常生理形態(tài)、紅細(xì)胞存活和抑制紅細(xì)胞凋亡的過程[29]。有報(bào)道：游離Hb與NO的結(jié)合能力是機(jī)體內(nèi)Hb的500～1 000倍，而紅細(xì)胞貯存期間游離血紅蛋白大量增多，貯存紅細(xì)胞輸注后，使機(jī)體NO濃度大幅度下調(diào)，大大降低了NO的生物利用率，增加了氧化損傷，從而影響紅細(xì)胞輸注效果，嚴(yán)重時(shí)可產(chǎn)生輸血不良反應(yīng)如輸血相關(guān)急性肺損傷等，對患者生命安全產(chǎn)生威脅[30]。

3.3 高熱反應(yīng)：高熱反應(yīng)是最常見的輸血不良反應(yīng)。紅細(xì)胞輸注前后或輸注過程中，高熱可能會(huì)導(dǎo)致紅細(xì)胞輸注無效或者效果欠佳。一方面與機(jī)體免疫系統(tǒng)活化相關(guān)，發(fā)熱時(shí)機(jī)體產(chǎn)生致熱原（IL-6、IL-1、TNF等），激活體內(nèi)單核巨噬細(xì)胞吞噬系統(tǒng)，導(dǎo)致紅細(xì)胞被清除，縮短其存活期。另一方面，發(fā)熱時(shí)機(jī)體常處于物質(zhì)高代謝和血液快循環(huán)狀態(tài)，因此輸注的紅細(xì)胞容易被快速消耗[31]。

3.4 脾功能亢進(jìn)：當(dāng)患者脾功能亢進(jìn)時(shí)，脾臟中的單核吞噬細(xì)胞會(huì)大量破壞輸注的紅細(xì)胞，產(chǎn)生輸注無效。正常人體中，紅細(xì)胞在脾內(nèi)破壞不超過20%，脾功能亢進(jìn)患者脾索中的紅細(xì)胞容量增加，壓積增高，紅細(xì)胞的高度擁擠和脾索內(nèi)緩慢血流降低了紅細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，不利于紅細(xì)胞正常代謝，從而導(dǎo)致破壞增加[32]。

3.5 彌散性血管內(nèi)凝血：彌散性血管內(nèi)凝血（disseminated intravascular coagulation，DIC）是一組嚴(yán)重的出血性綜合征，血液制劑的替代治療常用于DIC的臨床救治，然而合理適時(shí)使用血液制劑是有效替代治療的關(guān)鍵，由于DIC患者在微循環(huán)過程中廣泛形成微血栓和體內(nèi)復(fù)雜的炎癥環(huán)境，不僅導(dǎo)致紅細(xì)胞輸注后的效果難以控制，而且要注意“火上澆油”的情況發(fā)生[33]。在使用紅細(xì)胞和血小板救治發(fā)生DIC且有明顯出血的病人時(shí)，必須根據(jù) DIC的病因、患者情況、疾病狀態(tài)、出血量和出血位置等臨床參數(shù)并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室檢測指標(biāo)，采取多方面的綜合措施，才有可能達(dá)到較好的輸注效果[34]。

3.6 藥物應(yīng)用：常用的抗生素、抗感染、抗腫瘤、抗高血壓等藥物會(huì)破壞紅細(xì)胞，使紅細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能和代謝受到影響，繼而發(fā)生藥物性免疫性溶血性貧血（drug-induced immune hemolytic anemia，DIHA）。有報(bào)道，在1996年至2015年間，共確定了73名發(fā)生DIHA的患者，其中女性49人，男性24人，患者平均年齡為63歲，與15種不同的藥物有關(guān)， 其中最常見的藥物是雙氯芬酸，其次是哌拉西林，頭孢曲松和奧沙利鉑[35]。其機(jī)制可能是大量使用抗生素類藥物，誘導(dǎo)患者產(chǎn)生針對性抗體，藥物抗體致敏或吸附在患者紅細(xì)胞上，引起紅細(xì)胞破壞，從而使紅細(xì)胞輸注無效。另外，對于化療的腫瘤患者，化療藥物可能會(huì)抑制骨髓增殖，直接破壞輸注體內(nèi)的紅細(xì)胞，因此產(chǎn)生輸注無效現(xiàn)象[36]。

4 實(shí)驗(yàn)室判定標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法

4.1 判定標(biāo)準(zhǔn) 紅細(xì)胞輸注無效判定方法包括直接法和間接法，直接法即檢測輸注前后血紅蛋白數(shù)值，按八省市無效輸血協(xié)作組的試行標(biāo)準(zhǔn)[37]，觀察血紅蛋白是否達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)的理論參考范圍。間接法是利用溶血產(chǎn)物的含量來評估是否發(fā)生輸注無效，常用的溶血產(chǎn)物有游離血紅蛋白和膽紅素等。

4.2 檢測方法 紅細(xì)胞輸注無效的實(shí)驗(yàn)室判定試驗(yàn)尚處于研究階段，主要從兩個(gè)方面，一是檢測紅細(xì)胞破壞的產(chǎn)物，如血漿游離血紅蛋白、膽紅素等；二是檢測是否存在導(dǎo)致破壞的物質(zhì)，如特殊抗體、代謝產(chǎn)物、功能性細(xì)胞的改變等。

4.3 判定流程 第一步：臨床查看受血者有無溶血臨床癥狀。輸血科復(fù)核血型血清學(xué)試驗(yàn)并查看保存的血袋及配血用供、受者標(biāo)本有無溶血現(xiàn)象；第二步：如復(fù)核血型血清學(xué)試驗(yàn)結(jié)果正確，且保存的血袋及配血用供、受者標(biāo)本無溶血現(xiàn)象，臨床分析受血者的自身狀況。第三步：根據(jù)第一、二步結(jié)果與紅細(xì)胞輸注無效原因進(jìn)行對照，并進(jìn)行鑒別診斷檢測。

5 結(jié)語與展望 臨床如發(fā)現(xiàn)輸注無效現(xiàn)象，需結(jié)合受血者疾病史、輸血史、妊娠史等具體情況分析輸注無效的原因，根據(jù)原因進(jìn)行針對性處理以減少或避免紅細(xì)胞輸注無效現(xiàn)象的再次發(fā)生。然而，紅細(xì)胞輸注無效原因復(fù)雜，判定產(chǎn)生的具體原因仍存在諸多亟待解決的問題：①輸注的紅細(xì)胞貯存狀態(tài)無法判定，不同貯存期內(nèi)紅細(xì)胞相關(guān)成分（如Heme、鐵離子）輸注后對機(jī)體微環(huán)境的影響難以評估；②受血者狀態(tài)復(fù)雜，緊急或非常規(guī)條件下無法獲知患者狀態(tài)。③紅細(xì)胞輸注無效相關(guān)判定實(shí)驗(yàn)尚需完善，有些實(shí)驗(yàn)方法僅停留在實(shí)驗(yàn)室水平，距臨床常規(guī)開展還有很長距離。本文對紅細(xì)胞輸注無效可能原因進(jìn)行分類及分析，為醫(yī)務(wù)人員解決此類問題提供參考，為紅細(xì)胞輸注無效的早期判定、早期治療提供理論基礎(chǔ)和新的思路。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突