圍術(shù)期異體紅細(xì)胞輸注與術(shù)后感染相關(guān)性分析的研究進(jìn)展

徐宵寒，虞雪融，黃宇光

中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院麻醉科，北京 100730

異體紅細(xì)胞輸注是快速糾正貧血、改善組織氧合的有效措施。隨著外科手術(shù)量的增加，圍手術(shù)期臨床用血需求也日益增長，輸血相關(guān)不良反應(yīng)近年來也備受關(guān)注。異體紅細(xì)胞輸注可導(dǎo)致一系列免疫反應(yīng)，輸血相關(guān)免疫調(diào)節(jié)(transfusion related immunomodulation，TRIM)就是其中之一[1]。TRIM于40余年前最早報道于腎移植患者，輸血后患者出現(xiàn)明顯的免疫抑制，生存率顯著提高[2]。但是，后續(xù)臨床研究發(fā)現(xiàn)，免疫系統(tǒng)的削弱也很可能伴隨著感染和腫瘤轉(zhuǎn)移風(fēng)險的增加[3-4]。

既往臨床研究結(jié)果概述

出于倫理考慮，圍繞輸血與術(shù)后感染關(guān)系，隨機對照試驗(randomized controlled trial，RCT)無法直接將是否輸血作為干預(yù)條件，只能轉(zhuǎn)而間接比較不同的紅細(xì)胞輸注閾值對感染結(jié)局的影響。2014年發(fā)表的薈萃分析總結(jié)了既往發(fā)表的17項相關(guān)RCT的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)與寬松的紅細(xì)胞輸注閾值(Hb 90～130 g/L)相比，限制的紅細(xì)胞輸注閾值(Hb 70～80 g/L)不降低總體感染性并發(fā)癥的發(fā)生率，但可降低嚴(yán)重感染的發(fā)生率[5]。這一結(jié)論使研究者們更加好奇異體血輸注與術(shù)后感染的復(fù)雜關(guān)系。

與RCT不同，觀察性實驗可直接比較輸血組與未輸血組感染風(fēng)險。隨著大數(shù)據(jù)和真實世界研究的發(fā)展，針對圍手術(shù)期異體紅細(xì)胞輸注與術(shù)后感染相關(guān)性的觀察性研究中，已不乏多中心、大樣本、高質(zhì)量研究。目前，相關(guān)研究多為回顧性研究，多集中于血液成分需求量較大的骨科和心臟等Ⅰ類切口手術(shù)，多數(shù)支持輸血增加感染風(fēng)險的結(jié)論[6-8]。在胃、結(jié)腸、肝、胰十二指腸切除術(shù)等腹部大手術(shù)中，也發(fā)現(xiàn)了異體紅細(xì)胞輸注與術(shù)后30 d內(nèi)手術(shù)部位感染的相關(guān)性[9-15]。在根治性膀胱切除術(shù)等盆腔手術(shù)中，目前不同研究對于輸血與術(shù)后泌尿系感染的相關(guān)性問題尚未得出一致性結(jié)論[16-18]。針對口咽部手術(shù)的研究目前較少，也發(fā)現(xiàn)了輸血與術(shù)后肺炎和傷口感染的相關(guān)性[19]。

輸血相關(guān)免疫調(diào)節(jié)的機制探討

TRIM的機制目前尚未完全明確。紅細(xì)胞成分中，除有效的紅細(xì)胞外，還包含少量的白細(xì)胞成分；同時，存儲過程中細(xì)胞成分的衰老也可導(dǎo)致存儲相關(guān)損傷[20]。以上因素均可對免疫系統(tǒng)造成影響。白細(xì)胞成分方面，供者抗原呈遞細(xì)胞攜帶的組織相容性復(fù)合物Ⅱ可與受者淋巴細(xì)胞結(jié)合，在缺少共刺激信號的情況下，導(dǎo)致適應(yīng)性T淋巴細(xì)胞抑制[21]。存儲相關(guān)損傷方面，血液成分中的衰老細(xì)胞可自動引發(fā)自噬過程，其細(xì)胞膜上會暴露磷脂酰絲氨酸。受者的免疫細(xì)胞與磷脂酰絲氨酸接觸后，將誘發(fā)一系列免疫抑制變化，包括抗炎性細(xì)胞因子的釋放(如白細(xì)胞介素-10和轉(zhuǎn)化生長因子-β)、抗原呈遞細(xì)胞激活的抑制、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞比例增加等[22]。此外，衰老的紅細(xì)胞可能在受者體內(nèi)發(fā)生溶血，游離血紅蛋白被巨噬細(xì)胞吞噬后，可誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞由激活表型(M1)轉(zhuǎn)化為免疫抑制表型(M2)；還可導(dǎo)致自然殺傷細(xì)胞和B細(xì)胞的激活抑制[23]。除上述免疫抑制作用以外，近來的臨床前研究還發(fā)現(xiàn)，紅細(xì)胞成分輸注也可同時產(chǎn)生促炎作用。溶血可導(dǎo)致游離鐵釋放，激活炎癥小體，并催化活性氧的生成[23]；進(jìn)一步導(dǎo)致白細(xì)胞預(yù)刺激、中性粒細(xì)胞趨化性增強、單核/巨噬細(xì)胞激活和促炎性細(xì)胞因子釋放等[3，20]。由此可見，促炎作用和免疫抑制作用常常是相反的，因此，紅細(xì)胞成分輸注給機體帶來的綜合效應(yīng)往往難以預(yù)測，對于這一研究問題，需結(jié)合血液成分特點、手術(shù)特點和受者特點具體分析。

紅細(xì)胞成分存儲時間

目前我國CPDA-1液存儲的懸浮紅細(xì)胞在4 ℃低溫下最長存儲時間為35 d。存儲過程中，紅細(xì)胞會出現(xiàn)一系列生化和結(jié)構(gòu)上的損傷變化[24]。存儲時間長的紅細(xì)胞可由兩面凹形變?yōu)閳A形，導(dǎo)致細(xì)胞膜的穩(wěn)定性下降，在受者體內(nèi)更易破碎，更易釋放游離鐵和游離血紅蛋白，引發(fā)炎癥反應(yīng)[25]。另一方面，陳舊紅細(xì)胞成分中有微顆粒大量釋放[23]，來自供者的微RNA(micro-ribonucleic acid，miRNA)可被包裹入微顆粒，在受者外周血中被免疫細(xì)胞攝取，進(jìn)而修飾其基因轉(zhuǎn)錄后表達(dá)，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用[26-27]。但值得注意的是，研究者們也發(fā)現(xiàn)，存儲相關(guān)損傷不僅僅與存儲時間相關(guān)，供者因素和存儲條件也發(fā)揮了重要作用，故存儲后血液成分的質(zhì)量不能僅根據(jù)存儲時間一概而論[28-29]。

在紅細(xì)胞存儲時間與術(shù)后感染相關(guān)性分析的研究中，RCT與觀察性研究得出了不一致的結(jié)論。2016年發(fā)表的系統(tǒng)評價納入了31篇觀察性研究文章，發(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞存儲時間延長與術(shù)后死亡率增加相關(guān)[30]。但是，同年發(fā)表的另一篇系統(tǒng)評價納入了12篇比較陳舊紅細(xì)胞和新鮮紅細(xì)胞輸注對結(jié)局影響的RCT，發(fā)現(xiàn)陳舊紅細(xì)胞輸注增加院內(nèi)感染風(fēng)險(低證據(jù)級別)，但不增加死亡的風(fēng)險[31]；2年后發(fā)表的另一篇系統(tǒng)評價納入了16篇類似的RCT，也得出了相同的結(jié)論[32]。另一系統(tǒng)評價發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)傷和心臟術(shù)后患者中陳舊紅細(xì)胞輸注與感染的相關(guān)性更強[33]。雖然，總體上看，RCT研究結(jié)論較為一致；但是，大多數(shù)研究均未將紅細(xì)胞存儲時間作為連續(xù)變量分析，而是根據(jù)設(shè)定的存儲時間閾值，將紅細(xì)胞成分分為“新鮮”和“陳舊”兩組。不同研究中，對“新鮮紅細(xì)胞”的定義由存儲≤3 d跨至≤21 d，這可能影響結(jié)果的可靠性。

紅細(xì)胞成分輸注量

既往臨床研究中，關(guān)于紅細(xì)胞輸注量與術(shù)后感染的關(guān)系并未得出一致性結(jié)論。有研究發(fā)現(xiàn)，在接受冠狀動脈旁路移植術(shù)、非心臟非血管胸科手術(shù)、口咽手術(shù)和腹部手術(shù)的患者中，即使僅輸注1～2U紅細(xì)胞即與術(shù)后包括感染的并發(fā)癥率增加相關(guān)[34-35]；且術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率與紅細(xì)胞輸注量有劑量反應(yīng)關(guān)系[19，36]。但也有研究得出相反結(jié)論：另一些在心臟瓣膜手術(shù)和冠狀動脈旁路移植術(shù)中，輸注1～2 U去白紅細(xì)胞與術(shù)后感染未見顯著相關(guān)性[37-38]；在接受胃癌根治術(shù)的患者中，只有輸注紅細(xì)胞量達(dá)>7.5 U才會與術(shù)后感染風(fēng)險增加相關(guān)[39]。因此，仍需更多的研究進(jìn)一步明確在其他術(shù)式、其他人群中紅細(xì)胞輸注量與感染的關(guān)系。

紅細(xì)胞成分的去白細(xì)胞處理

紅細(xì)胞成分中包含的白細(xì)胞成分在TRIM中發(fā)揮了重要作用，白細(xì)胞來源的微顆粒和其釋放的細(xì)胞因子可誘導(dǎo)受者的氧化應(yīng)激反應(yīng)和免疫耐受；且隨血液成分存儲時間延長，這種負(fù)面影響增大。體外實驗表明，去除白細(xì)胞(習(xí)稱去白)處理可在一定程度上減緩細(xì)胞膜衰老、溶血、微顆粒形成、促炎性細(xì)胞因子和活性氧物質(zhì)積累[40]?；谝陨献C據(jù)，2002年，美國開始大規(guī)模在臨床上推行去白紅細(xì)胞成分的使用，但目前的技術(shù)還是難以實現(xiàn)100%去除白細(xì)胞成分[41]。1990年以來，有大量臨床研究關(guān)注紅細(xì)胞去白處理對預(yù)后的影響，但并未得到一致性結(jié)論。1996年發(fā)表的針對結(jié)直腸手術(shù)患者的RCT研究發(fā)現(xiàn)，去白處理可顯著降低術(shù)后感染發(fā)生率[42]；在入住重癥監(jiān)護(hù)室(intensive care unit，ICU)的患者中，去白紅細(xì)胞輸注可減少導(dǎo)管相關(guān)感染風(fēng)險[43]；在接受骨科手術(shù)人群中，未發(fā)現(xiàn)去白處理與術(shù)后感染風(fēng)險或死亡有顯著相關(guān)性[44]；在創(chuàng)傷患者和接受心血管手術(shù)的患者中，不同研究結(jié)論相反[45-46]，一項納入了7項針對心血管手術(shù)患者的RCT的系統(tǒng)評價發(fā)現(xiàn)去白處理可減少術(shù)后感染風(fēng)險[47]。綜合以上，2015年發(fā)表的系統(tǒng)評價納入了13項各類人群的研究，也未發(fā)現(xiàn)去白處理與感染的相關(guān)性[48]。由此可見，既往研究對其他類型的手術(shù)圍手術(shù)期去白處理的作用關(guān)注不多，此方面證據(jù)仍需高質(zhì)量研究的補充。

紅細(xì)胞成分輸注時機

既往比較術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后輸血對預(yù)后影響的研究并不多見，且結(jié)論并不一致。針對炎性腸病行腸道手術(shù)患者，一項回顧性研究發(fā)現(xiàn)術(shù)中或術(shù)后紅細(xì)胞輸注與術(shù)后感染相關(guān)，但術(shù)前輸注的相關(guān)性不顯著[12]；但另一項回顧性研究則發(fā)現(xiàn)，術(shù)前6個月內(nèi)紅細(xì)胞輸注與術(shù)后感染相關(guān)，但術(shù)中輸血反而不相關(guān)[13]。另一項針對胃癌根治術(shù)患者的回顧性研究發(fā)現(xiàn)，僅術(shù)中紅細(xì)胞輸注與感染相關(guān)，術(shù)前和術(shù)后輸注均無顯著相關(guān)性，且術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后多次輸血顯著增加感染風(fēng)險[39]。因此，輸血時機與預(yù)后的相關(guān)性仍有必要探究。

術(shù)中或術(shù)后輸血多旨在糾正手術(shù)導(dǎo)致的急性失血性貧血，而術(shù)前輸血則多旨在糾正慢性貧血狀態(tài)。一項針對麻醉門診就診人群的研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)前貧血發(fā)生率高達(dá)29%[49]，多項研究顯示術(shù)前貧血是不良預(yù)后的預(yù)測因素[50-52]。因此，術(shù)前應(yīng)糾正外周血血紅蛋白水平至130 g/L。糾正術(shù)前貧血方式并非異體紅細(xì)胞輸注，而是口服或靜脈補鐵治療和重組人紅細(xì)胞生成素治療[49，53-54]。但需要注意的是，口服鐵劑治療需持續(xù)6～8周方可起到提升紅細(xì)胞的效果，且有較大的胃腸道副作用；靜脈鐵劑也需約1周起效，且存在過敏的風(fēng)險；紅細(xì)胞生成素需術(shù)前持續(xù)應(yīng)用至少1～2周[55-56]。因此，對于手術(shù)時間緊迫、術(shù)前重度貧血，及無法通過上述方式糾正貧血的患者，術(shù)前異體紅細(xì)胞輸注仍是必要的選擇。

既往文獻(xiàn)局限性分析與未來研究展望

分析既往文獻(xiàn)，仍可發(fā)現(xiàn)如下局限性。

第一，既往研究多僅涉及單病種、單一術(shù)式，推廣性受限。雖然，既往研究已涉及心臟、骨科、創(chuàng)傷、胸部、腹部、口咽等各種術(shù)式，但各項研究多只著眼于某一種術(shù)式或某一部位的手術(shù)，研究人群特征單一。異體紅細(xì)胞輸注對免疫系統(tǒng)的影響是全身性和多方面的。因此是否在不同術(shù)式中有相似程度的影響，仍需進(jìn)一步探究。

第二，輸血日期距手術(shù)日期較短，難以準(zhǔn)確評估輸血的遠(yuǎn)期影響。既往研究中，有一部分未明確說明輸血日期與手術(shù)日期的間隔。對于明確說明間隔時間的研究，多數(shù)僅考慮術(shù)中及術(shù)后72小時內(nèi)的輸血，甚至只考慮術(shù)中的輸血。理應(yīng)注意到的是，目前發(fā)表的臨床前研究和臨床研究均未明確異體紅細(xì)胞輸注對免疫系統(tǒng)造成的影響的持續(xù)時間，而術(shù)后72小時后的輸血并不鮮見，且術(shù)后72小時后仍為感染的高危時間。如僅將術(shù)中及術(shù)后72小時內(nèi)接受輸血者納入輸血組，則可能將術(shù)后72小時后接受輸血者納入對照組，從而對研究結(jié)果造成影響。鑒于此，更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒☉?yīng)是將術(shù)后感染發(fā)生前的輸血均納入輸血組。

第三，術(shù)后感染定義和診斷標(biāo)準(zhǔn)不明確。大多數(shù)既往研究僅將手術(shù)部位感染作為術(shù)后感染的結(jié)局指標(biāo)。雖然，手術(shù)部位感染是發(fā)生率最高的術(shù)后感染類型，但其他常見的術(shù)后感染，也值得關(guān)注，如泌尿系感染、肺炎、導(dǎo)管相關(guān)感染、膿毒血癥、艱難梭菌消化道感染等。雖然，另一部分既往研究將多種感染類型納入結(jié)局指標(biāo)，但大多未對其感染結(jié)局的診斷標(biāo)準(zhǔn)做出明確說明。不容忽視的是，臨床工作中，感染的診斷較為復(fù)雜，需綜合參考臨床表現(xiàn)、實驗室檢查、微生物培養(yǎng)、影像學(xué)檢查、經(jīng)驗性抗感染效果等多方面因素，術(shù)后感染還需與術(shù)后吸收性發(fā)熱等鑒別。因此，如無統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)，僅依賴接診醫(yī)師的診斷意見，很難保證研究人群中對結(jié)局評估的一致性和客觀性。

第四，混雜因素定義不明確。究竟是異體紅細(xì)胞輸注本身導(dǎo)致術(shù)后感染風(fēng)險增加；還是接受輸血的患者手術(shù)出血多、病情較為復(fù)雜，術(shù)后更可能感染？這是此類研究無法避免的問題，而解決這一問題的主要措施就是混雜控制。只有盡可能地充分調(diào)整患者基礎(chǔ)健康狀況和手術(shù)創(chuàng)傷性等重要混雜，才能得出較為可靠的結(jié)論。雖然，既往研究中不乏大樣本研究，亦不乏混雜考慮充分、調(diào)整方法合理的研究，但大多數(shù)研究均為對混雜因素的定義明確說明，謹(jǐn)慎推測可能依據(jù)病案記錄中的診斷，極大地依賴接診醫(yī)師的判斷。但實際上，與輸血和術(shù)后感染相關(guān)的若干重要混雜因素或未被統(tǒng)一定義，在多中心研究中尤為可能。如術(shù)前貧血，對于Hb在100～130 g/L者，可能在某中心被診斷為貧血，而在另一中心并未被診斷，而這可能對結(jié)果產(chǎn)生影響。

綜上所述，未來圍手術(shù)期異體紅細(xì)胞輸注與術(shù)后感染相關(guān)性分析的觀察性研究，可更多著眼于多種術(shù)式，延長輸血與手術(shù)時間間隔的時間窗范圍，將多種感染類型納入結(jié)局，在保證充足樣本量的情況下，盡可能實現(xiàn)對感染結(jié)局和混雜因素的準(zhǔn)確定義。此外，在血液成分特征對感染的影響方面，目前也有較大挖掘空間。此方面高質(zhì)量臨床證據(jù)，能幫助醫(yī)生更為精確把握限制性紅細(xì)胞輸注指征，更為及時地發(fā)現(xiàn)貧血、合理地糾正貧血，對大量輸血患者更加嚴(yán)密地監(jiān)測和預(yù)防術(shù)后感染。這對改善臨床血液成分合理使用、改善患者術(shù)后結(jié)局具有重要意義。