凍干血漿在平戰(zhàn)時(shí)的應(yīng)用與研究進(jìn)展

鐘善傳，王 麗，周 斌綜述，徐立風(fēng)審校

0 引 言

戰(zhàn)創(chuàng)傷失血性休克的病理機(jī)制是由嚴(yán)重戰(zhàn)創(chuàng)傷所致的機(jī)體有效循環(huán)血量不足、組織灌流減少而出現(xiàn)器官功能障礙的一種綜合征?；颊叱霈F(xiàn)低體溫、酸中毒和凝血功能障礙被稱(chēng)為“致死三聯(lián)征”，快速恢復(fù)有效循環(huán)并打破“致死三聯(lián)征”的威脅是提高戰(zhàn)創(chuàng)傷患者救治成功率的關(guān)鍵。美軍“戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)傷員救護(hù)”(tactical combat casualty care，TCCC)2014版關(guān)于失血性休克患者的液體復(fù)蘇提出了推薦使用的順序，從高到低依次為：全血，血漿∶紅細(xì)胞∶血小板(1∶1∶1)，血漿∶紅細(xì)胞(1∶1)，單獨(dú)使用血漿或者紅細(xì)胞，羥乙基淀粉，晶體液[1]?？煽闯鲅汉脱褐破肥且后w復(fù)蘇的首選。另外，損傷控制性復(fù)蘇(damage control resuscitation, DCR)臨床實(shí)踐指南提出，血漿、血小板和懸浮紅細(xì)胞的使用比例為1∶1∶1時(shí)，可重現(xiàn)新鮮全血的效果。在某些情況下，血漿可被用作活動(dòng)性出血患者的主要復(fù)蘇液[2]。新鮮冰凍血漿(fresh frozen plasma, FFP)和普通冰凍血漿(frozen plasma, FP)是目前臨床應(yīng)用最多的血漿制品，冰凍血漿需要冷鏈運(yùn)輸，并且在使用前需要專(zhuān)用的融漿機(jī)解凍(約30 min)，解凍后在冷藏的條件下保存期僅為5 d[3]。因此，冰凍血漿的使用受到冷鏈運(yùn)輸、存貯和融漿機(jī)等條件設(shè)備的限制，不利于它在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的應(yīng)用。凍干血漿(freeze dried plasma, FDP)由于其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)成為研究的熱點(diǎn)，F(xiàn)DP是指采集單個(gè)獻(xiàn)血者的血漿或由多個(gè)不同血型獻(xiàn)血者的血漿按照一定比例混合后，經(jīng)過(guò)病毒滅活和冷凍干燥制成的固態(tài)粉末狀血液成分制品。FDP的主要成分與新鮮冰凍血漿基本相同，能夠有效增加循環(huán)血量、改善凝血功能、維持血管膠體滲透壓及血管內(nèi)皮功能[4]。本文就FDP在平戰(zhàn)時(shí)的應(yīng)用歷史與研究進(jìn)展作一綜述。

1 FDP在平戰(zhàn)時(shí)的研究應(yīng)用歷史及進(jìn)展

1.1 早期的FDP從1918年開(kāi)始就有醫(yī)師和科學(xué)家對(duì)人體血漿的各種性質(zhì)進(jìn)行研究。美國(guó)人Max Strumia博士于1927年開(kāi)始了一些最早期的血漿研究，并進(jìn)行了將血漿轉(zhuǎn)化為無(wú)菌粉末的實(shí)驗(yàn)。他發(fā)明了一種小型設(shè)備，能夠?qū)⒁簯B(tài)血漿冷凍并在真空下進(jìn)行干燥，在1940年的美國(guó)醫(yī)學(xué)會(huì)(AMA)會(huì)議上介紹了他的發(fā)明成果[5]。1940年7月，當(dāng)英國(guó)大量傷員需要輸血，英國(guó)軍方領(lǐng)導(dǎo)人呼吁美國(guó)紅十字會(huì)將血漿直接運(yùn)送到倫敦，由于遠(yuǎn)距離冷凍保存和運(yùn)輸都很困難，F(xiàn)DP的研發(fā)工作迅速展開(kāi)。1941年9月，美國(guó)國(guó)家血液替代品委員會(huì)批準(zhǔn)將FDP輸注作為新的治療方法，F(xiàn)DP使用蒸餾水重構(gòu)，并且其包裝設(shè)計(jì)可很方便地應(yīng)用于戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境[6]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在二戰(zhàn)期間，美國(guó)紅十字會(huì)采集了超過(guò)1300萬(wàn)單位的血液，其中超過(guò)1200萬(wàn)單位用于制備血漿，制備FDP超過(guò)600萬(wàn)單位[5]。另外，英國(guó)生產(chǎn)FDP超過(guò)50萬(wàn)單位，瑞典生產(chǎn)FDP約17萬(wàn)單位[7]。因此，第二次世界大戰(zhàn)也通常被稱(chēng)為“血漿戰(zhàn)爭(zhēng)”[5]。法國(guó)軍隊(duì)血液研究所早期FDP的生產(chǎn)從1949年持續(xù)到1984年，在中印戰(zhàn)爭(zhēng)期間向法軍提供了近4萬(wàn)個(gè)單位[8]。

我國(guó)也進(jìn)行了早期FDP的研究和生產(chǎn)。1951年，為適應(yīng)抗美援朝戰(zhàn)爭(zhēng)的需要，軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院生化系研究并制備了FDP。20世紀(jì)60、70年代，F(xiàn)DP的生產(chǎn)委托給了國(guó)家衛(wèi)生部的六大生物制品所和中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院輸血醫(yī)學(xué)研究所[4]。研究者對(duì)早期FDP的保存方法、臨床應(yīng)用以及乙肝病毒傳播風(fēng)險(xiǎn)等進(jìn)行了報(bào)道[9]。

由于早期的FDP未經(jīng)病毒滅活去除處理，存在傳播肝炎和艾滋病等疾病的風(fēng)險(xiǎn)，在隨后的一段時(shí)間內(nèi)FDP的研究與應(yīng)用曾一度停滯。

1.2 1990年后的FDP由于存在病毒傳播的風(fēng)險(xiǎn)以及液體復(fù)蘇研究的興起，對(duì)血漿及FDP的研究和應(yīng)用在20世紀(jì)70、80年代明顯下降。當(dāng)時(shí)業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為失血性休克的原因就是血容量的丟失，因此主張大量補(bǔ)液，通過(guò)補(bǔ)充一定比例的晶體液和膠體液，使機(jī)體循環(huán)血容量和血壓盡可能地維持在正常水平[10]。然而，充分補(bǔ)液后救治成功率并不高，患者反而因?yàn)閲?yán)重肺部并發(fā)癥而死亡，后來(lái)提出了“限制性液體復(fù)蘇”的概念[1,11]。20世紀(jì)90年代，隨著病毒滅活技術(shù)的快速發(fā)展，F(xiàn)DP再次成為戰(zhàn)創(chuàng)傷救治的研究熱點(diǎn)。與晶體和膠體復(fù)蘇液相比，血漿治療有幾個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)，包括減少晶體輸注避免稀釋性凝血病，改善內(nèi)皮功能，保持生理pH值，以及血管內(nèi)容量維持等[12]。

20世紀(jì)90年代初，德國(guó)紅十字會(huì)血液服務(wù)中心(GRCS-W)使用有機(jī)溶劑/表面活性劑(S/D)病毒滅活方法制備FDP，這是一種混合血漿，截至2007年該產(chǎn)品的使用量超過(guò)30萬(wàn)單位，沒(méi)有出現(xiàn)病毒傳播的報(bào)道。2007年，該產(chǎn)品改進(jìn)到由病原體檢測(cè)后的單供體FDP(LyoPlas)，血漿在捐獻(xiàn)后先冷凍保存4個(gè)月以上，在檢測(cè)人類(lèi)免疫缺陷病毒(HIV)、甲型肝炎病毒(HAV)、乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)和PVB-19病毒等陰性后方可應(yīng)用于FDP的制備。該產(chǎn)品具有血型特異性，需同型輸注，可以預(yù)防與大容量相關(guān)的朊病毒感染風(fēng)險(xiǎn)，并被批準(zhǔn)用于民用。LyoPlas自2007年推出到2013年，共制備使用了23萬(wàn)多個(gè)單位，其安全性與新鮮冰凍血漿相當(dāng)[13]。

法國(guó)軍事血庫(kù)于1994年恢復(fù)了FLYP的生產(chǎn)并批準(zhǔn)應(yīng)用于海外軍事行動(dòng)，從1994年到2010年，該產(chǎn)品質(zhì)量提到不斷的提升，具有許多優(yōu)點(diǎn)，包括室溫下2年的保質(zhì)期，無(wú)血型特異性(血漿不含抗A和抗B抗體)，6 min內(nèi)即可快速?gòu)?fù)溶重建，低病原體傳播風(fēng)險(xiǎn)等[14]。2011年，法國(guó)醫(yī)療產(chǎn)品衛(wèi)生安全局(Agency for Sanitary Safety of Health Products，ANSM) 批準(zhǔn)在無(wú)法獲得融化血漿的特殊環(huán)境或緊急條件下，F(xiàn)LYP可用于民用[8]。

南非國(guó)家生物制品研究所自1996年開(kāi)始生產(chǎn)FDP，這是一種多供體(可多達(dá)1500人)混合的、S/D處理的、無(wú)血型特異性的民用FDP，在南非及其周?chē)鷰讉€(gè)鄰國(guó)使用。該產(chǎn)品具有良好的安全記錄，但嚴(yán)重的蛋白S缺乏癥是Bioplasma FDP的使用禁忌癥[15]。

1.3 FDP新產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)展近年來(lái)，多個(gè)國(guó)家開(kāi)展了FDP的研發(fā)工作。美國(guó)有多款FDP產(chǎn)品正在研發(fā)中，2008年，HemCon生物技術(shù)公司根據(jù)美國(guó)陸軍的合同開(kāi)始研發(fā)一款FDP，該方法是使用病原體篩查后的新鮮冰凍血漿生產(chǎn)的單供體FDP。由于商業(yè)原因，該研究于2013年結(jié)束。Entegrion公司自2008年開(kāi)始在美軍項(xiàng)目支持下開(kāi)發(fā)一種混合的S/D噴霧干燥血漿，該項(xiàng)目的目標(biāo)是到2020年底前獲得FDA批準(zhǔn)。Vascular Solutions公司2014年開(kāi)始根據(jù)美軍研究項(xiàng)目開(kāi)發(fā)FDP，該項(xiàng)目計(jì)劃在2021年底前完成產(chǎn)品的FDA批準(zhǔn)[16]。截至目前筆者沒(méi)有找到這些項(xiàng)目是否獲批的資料，從最近的相關(guān)文獻(xiàn)來(lái)看，美國(guó)還沒(méi)有自己研制的經(jīng)FDA批準(zhǔn)的FDP產(chǎn)品，F(xiàn)DA僅批準(zhǔn)法國(guó)FLYP應(yīng)用于緊急軍事環(huán)境下[17]。

我國(guó)目前尚無(wú)新型FDP產(chǎn)品，并且由于其特殊性無(wú)法從國(guó)際公司獲得。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)相關(guān)科研單位開(kāi)展了血漿凍干工藝和凍干設(shè)備以及FDP新產(chǎn)品的研究，通過(guò)研究FDP通用性關(guān)鍵技術(shù)、改進(jìn)凍干工藝和設(shè)備、建立病毒滅活去除平臺(tái)和改進(jìn)病毒滅活方法等，將有望獲得具有血型通用性、良好的病毒安全性、均一性且血漿蛋白活性保持在較高水平的產(chǎn)品[18-21]。

2 FDP凝血參數(shù)的變化及對(duì)傷病員的治療效果

2.1 FDP制備過(guò)程對(duì)凝血參數(shù)的影響在血漿冷凍干燥過(guò)程中，可能會(huì)導(dǎo)致某些凝血因子的活性降低。Bux等[22]通過(guò)比較起始新鮮冰凍血漿和LyoPlas產(chǎn)品，研究了FDP止血參數(shù)的變化。結(jié)果表明，凍干過(guò)程導(dǎo)致凝血參數(shù)的變化大多數(shù)小于10%，因子vWF活性損失最顯著(約25%)，其余參數(shù)變化均保持在可接受范圍內(nèi)(20%以下)。對(duì)FLYP的研究也獲得了類(lèi)似的結(jié)果，經(jīng)補(bǔ)骨脂素處理后的混合血漿冷凍干燥后，除因子V下降25%外，其余所有因子的變化范圍均在20%以?xún)?nèi)，大部分因子變化小于10%。另外，病毒滅活過(guò)程對(duì)凝血因子的活性也會(huì)產(chǎn)生影響。S/D處理法和補(bǔ)骨脂素聯(lián)合紫外線法是常用的FDP病毒滅活方法，這兩種方法對(duì)因子水平有不同的影響。S/D處理后因子vWF活性下降24%，因子V下降37%，蛋白S下降44%，α-2抗血漿蛋白下降79%，其他因子的降低程度較低。補(bǔ)骨脂素聯(lián)合紫外線法處理后因子Ⅶ降低23%，因子Ⅷ降低27%，纖維蛋白原降低28%，而其他因子變化較小[23]。令人欣慰的是，在病毒滅活和冷凍干燥的過(guò)程對(duì)凝血因子活性的影響似乎小于它們兩個(gè)的疊加。例如，補(bǔ)骨脂素聯(lián)合紫外線法處理后因子Ⅷ的活性保留率為73%，冷凍干燥的保留率為80%，而研究報(bào)道FLYP中因子Ⅷ的活性保留為62%～70%，高于預(yù)測(cè)的58%(73%×80%)[22]。

2.2 FDP的保存及對(duì)凝血參數(shù)的影響報(bào)道認(rèn)為FDP蛋白在室溫下至少穩(wěn)定2年，利用海藻糖可提高FDP的儲(chǔ)存穩(wěn)定性[8, 24]。馬平等[25]對(duì)不同儲(chǔ)存條件下FDP中凝血因子活性的研究表明，室溫和25 ℃條件下保存半年后，凝血因子II、V、VIII、IX、XI仍能保持在80%以上。最近的研究表明，4 ℃和25 ℃條件下保存2年后，PT上升2%和10%，APTT上升4%和20%，因子V下降21%和30%，因子VIII下降15%和28%，纖維蛋白原濃度下降8%和19%。研究者還對(duì)血漿的pH值進(jìn)行了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)-20 ℃冷凍保存2年的新鮮冰凍血漿PH值從7.35上升到7.75，而FDP在4 ℃和25 ℃條件下保存2年后pH值仍能保持在正常生理范圍(7.29和7.45)[26]。另一項(xiàng)研究顯示，F(xiàn)DP在4 ℃保存12個(gè)月后，纖維蛋白原和因子V略有下降；25 ℃保存12個(gè)月后，纖維蛋白原和因子V含量均顯著降低，INR顯著升高。在40 ℃保存12個(gè)月后，PT、APTT、纖維蛋白原、蛋白S及因子V、Ⅷ、vWF均顯著降低，INR顯著升高，且這些參數(shù)大部分都超出了實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)范圍。因此，應(yīng)當(dāng)盡量避免在40 ℃以上的高溫條件下保存[27]。另外一些研究也得出類(lèi)似的結(jié)果[13,28-29]。

2.3 FDP對(duì)傷病員的治療效果有多項(xiàng)研究對(duì)戰(zhàn)傷傷員和平時(shí)創(chuàng)傷患者大出血后FDP治療的死亡率進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示30 d死亡率在10%～26%[14, 30-32]。其中有一項(xiàng)研究為隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)(RCT)，以普通冰凍血漿治療作為對(duì)照組，結(jié)果表明，使用FDP和普通冰凍血漿的兩組治療方案之間的患者30 d全因死亡率無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異[30]。在FDP治療后凝血功能方面，Garrigue等[31]研究表明，在治療后45 min，F(xiàn)DP治療組的患者血漿纖維蛋白原、凝血因子II、因子V水平顯著高于普通冰凍血漿治療組，而PT顯著低于普通冰凍血漿治療組。Shlaifer等[32]報(bào)道FDP治療組傷員的INR要低于復(fù)方乳酸鈉溶液治療組。Nguyen等[33]報(bào)道FDP治療組患者的纖維蛋白原水平在3 h和24 h與冰凍血漿治療組均無(wú)顯著差異。另外，有研究者對(duì)FDP治療前后傷員的凝血功能進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果顯示，與治療前相比，F(xiàn)DP治療后PT顯著降低[14]。總的來(lái)說(shuō)，對(duì)創(chuàng)傷后大出血傷病員進(jìn)行FDP治療能顯著改善患者的凝血功能，其效果要優(yōu)于或相當(dāng)于普通冰凍血漿。在不良反應(yīng)方面，大部分傷病員對(duì)FDP無(wú)明顯不良反應(yīng)。有少部分病人(4.6%，5/109)發(fā)生輸注困難，表現(xiàn)為無(wú)法輸注或輸注極緩；個(gè)別患者(0.9%，1/109)在輸注冰凍血漿后出現(xiàn)寒顫癥狀[30]。另有少量患者(1.4%，4/269)皮膚出現(xiàn)可自行消退的一過(guò)性紅斑[8]。在保護(hù)血管內(nèi)皮方面，F(xiàn)DP與新鮮冰凍血漿具有同樣的效果，可促進(jìn)創(chuàng)傷相關(guān)糖萼損傷的再生，減輕血管內(nèi)皮損傷，恢復(fù)血管內(nèi)皮細(xì)胞連接的完整性和通透性，最終改善內(nèi)皮細(xì)胞功能，進(jìn)而減輕炎癥，減輕失血性休克和創(chuàng)傷引起的器官損傷[34-35]。

3 結(jié) 語(yǔ)

早期血漿輸注對(duì)于提高創(chuàng)傷性大出血患者的生存率非常重要，在戰(zhàn)場(chǎng)或偏遠(yuǎn)的平民環(huán)境中，難以在受傷后迅速將患者轉(zhuǎn)移到醫(yī)院，院前(戰(zhàn)場(chǎng))輸注FDP是最好的選擇。隨著血漿凍干工藝和凍干設(shè)備的不斷改進(jìn)，以及制備過(guò)程中生物大分子的活性保留和病毒滅活方法等研究的不斷深入，F(xiàn)DP在戰(zhàn)時(shí)和平時(shí)都將得到更為廣泛的應(yīng)用。本文總結(jié)了FDP的應(yīng)用歷史與研究進(jìn)展，為今后的進(jìn)一步研究和應(yīng)用提供一定的參考依據(jù)。