血小板輸注的免疫學研究進展*

趙曉明，楊　冀，胡　靚 綜述，吳文娟 審校

(同濟大學附屬東方醫院南院檢驗科，上海 200120)

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血小板輸注的免疫學研究進展*

趙曉明，楊冀，胡靚 綜述，吳文娟△審校

(同濟大學附屬東方醫院南院檢驗科，上海 200120)

關鍵詞:血小板；免疫；輸血反應；出血

近年來隨著輸血醫學的迅速發展，成分輸血的比率大幅地提高，血小板的輸注也越來越被廣泛應用。輸注血小板制品是臨床上治療因血小板數量減少或功能異常導致出血的重要舉措之一，其主要目的是提升血小板數及止血。急性白血病、再生障礙性貧血等血液病患者由于血小板減少可引起致命的并發癥，常需要多次輸注血小板，另外，惡性腫瘤接受聯合化療的患者、骨髓移植的患者等都需要輸注血小板。而目前血小板的輸注尚無具體的適用標準，在臨床應用中70%是用于預防性輸注或慢性疾病，而不是用于急性出血的治療。然而預防性的輸注血小板后，高達75%的患者仍有出血現象的發生。血小板的主要功能是參與生理止血，促進血塊收縮和維持血管內皮的完整性，在血液凝固中起重要作用。最近幾年，關于血小板免疫學的研究逐漸增多，它在炎癥反應、血栓形成中發揮重要的作用，并且與腫瘤的生長及轉移也有密切關系。血小板輸血可引起發熱、過敏、急性肺損傷等輸血不良反應。血小板輸注的有效性也一直是備受關注的研究課題，因為在臨床上導致血小板輸注無效的情況經常發生，達不到治療的效果而成為困擾臨床的一大難題。本文主要就血小板的免疫調節功能和血小板輸注后機體免疫系統的變化進行了綜述。

1血小板的免疫學研究進展

1.1血小板的起源血小板是起源于巨核細胞的一種無核的細胞成分，其在血栓形成與止血中的作用已非常清楚，最近的研究發現它們在炎癥中發揮重要的作用。從進化的角度來看，血小板可能起源于一個具有強大的止血功能和防御特性的多樣性的細胞類型[1]。因此他們的止血作用是與監督和抗炎特性密切交織在一起的。血小板表面受體的激活引起由內而外的信號傳導和整合素的活化，而這一活動對血栓的形成是至關重要的。

1.2血小板表達的免疫介質血小板除了表達G-蛋白偶聯受體外[主要是蛋白酶激活受體(PARs)]，也有基于酪氨酸活化基序的免疫受體(ITAM)，例如Fc受體、糖蛋白VI(GPVI)和C型凝集素樣受體2(CLEC2)。Fc受體促使免疫球蛋白和免疫復合物的結合，而GPVI和CLEC2在炎癥反應中對保持血管的完整性起重要作用[2]。Toll樣受體(TLR)也存在于血小板上，而它們的功能還不是特別的明確。最近的一個報道表明血小板表達的TLR4可能在調節LPS誘導的細胞因子產生中發揮作用，并且具有一定的調節炎癥因子、黏附因子的作用[3]。

此外，血小板表達柯薩奇病毒和腺病毒受體，柯薩奇病毒1和3可以誘導血小板上P-選擇素和磷脂酰絲氨酸的暴露。血小板的存在導致柯薩奇病毒1和3滴度的降低，致使感染這種病毒的小鼠有較低的心肌病毒負荷量。近期的一個報道闡述了患者在腦心肌炎病毒(EMCV)感染期間，血小板是怎樣通過TLR7來保護宿主的。血小板減少導致生存率的下降，給TLR7 缺失的小鼠輸注血小板后其存活率顯著提高[4]。最近發現了另一種與血小板相關聯的病毒是H1N1流感病毒。在H1N1流感病毒感染期間，血小板表面受體激活，產生脂質介質并且釋放血小板微粒子(SPS)，患者血液循環中的病毒和IgG免疫復合物通過FcγRⅡa來激活血小板，而H1N1病毒能夠通過凝血酶的產生來激活血小板[5]。

血小板還表達高遷移率族蛋白1(HMGB1)，血小板激活后，HMGB1從細胞質轉運到外層的細胞膜，其在胞外影響血小板的抗炎，增殖和遷移過程[6]。TLR2、TLR4和TLR9作為高級糖基化末端產物的受體(RAGE)參與HMGB1的炎癥反應，而這些信號最終導致NF-κB的活化。隨著血小板保存期限的延長，HMGB1會逐漸增加并且會引起一些輸血不良反應。

1.3血小板與白細胞之間的相互作用活化血小板表面表達P-選擇素，通過與白細胞上P-選擇素糖蛋白配體-1(PSGL-1)結合，可以促使活化的血小板與中性粒細胞、單核細胞、淋巴細胞等多種免疫細胞黏附，從而形成血小板白細胞復合體，促進白細胞黏附于內皮細胞[7]。

在分子水平，P-選擇素通過識別酪氨酸硫酸殘基，巖藻糖、半乳糖和唾液酸殘基，而以立體構象的形式結合在PSGL-1的N-末端區域。總的來說，P-選擇素和PSGL-1之間的結合/解離速率都是非常快速的。整合素通過Src家族激酶(SFK)進行內外信號傳導，引起富含脯氨酸的酪氨酸激酶2(Pyk2)的磷酸化，整合素連接的穩定性引發持續的白細胞活化，最終引起包括NF-κB激活在內的炎癥反應[8]。

1.4血小板在免疫應答中的作用血小板含有大量的CD40L(通常被稱為CD154)，它一種在T細胞依賴的同型轉換和B細胞亞類的抗體產生中發揮重要作用的蛋白質，因此它在適應性免疫中的作用非常顯著。血小板可以通過CD40L刺激中性粒細胞、T細胞和內皮細胞。血小板減少癥的患者在血小板計數高于10×109/L的情況下通常不會有出血現象的發生，除非是有炎癥發生時，而炎癥反應通常伴隨著一定程度的血管滲漏。血小板在保持血管完整性方面的作用主要取決于血小板ITAM受體，借此保護腫瘤患者的血管并且預防其腫瘤內部出血[9-10]。令人驚訝的是，在炎癥反應期間血小板可以增強血管通透性，這可能是由于他們分泌VEGF、5-羥色胺和其他相似作用因子的緣故，尤其是5-羥色胺已被證明在增強血管通透性方面的作用是不容忽視的。

在患者感染登革熱病毒期間，通過檢查血管的完整性，有學者發現在富亮氨酸蛋白與核苷酸結合區域(NLRP3)裝配后，血小板通過釋放富含IL-1β的微粒子而促進血管滲漏，因此在這種病毒的感染過程中患者會經常出現出血現象[11]。有研究提示血小板可以作為血管內皮損傷和其他潛在的入侵者的第一個傳感器。血小板黏附于中性粒細胞上繼而激活粒細胞，通過釋放核小體和絲氨酸蛋白酶從而觸發內源性和外源性的凝血途徑，血小板和中性粒細胞為了捕獲微循環中的入侵者而局部地促進血栓的形成過程，這表明內在的防御機制和血栓形成過程是密切交織在一起的[12]。血小板作為一個循環LPS的傳感器，起到促進中性粒細胞的活化的功能。值得注意的是，在輸血相關急性肺損傷小鼠模型中，血小板也參與到中性粒細胞捕獲外來入侵者的過程中[13]。

2血小板儲存中的炎癥變化

儲存的血小板中α顆粒內容物的釋放會引起P-選擇素和CD40L的表達逐步增加。通常隨著儲存時間的延長，白細胞上附著的血小板數量會增加[14]。大量的P-選擇素和CD40L以可溶性P-選擇素(sPS)和可溶性CD40L(sCD40L)的形式分別流入胞漿。CD40L與中性粒細胞和內皮細胞的相互作用是與非抗體介導的輸血相關性急性肺損傷(TRALI)有密切關聯的。血小板與T細胞一起參與介導B細胞的激活，而且作為其激活的第一個信號，使B細胞產生的IgG1、IgG2和IgG3增加，而IgG4、IgA和IgM量并不增加。有趣的是，血小板對樹突狀細胞的活化已被證明是與sCD40L無關的。但血小板確實是黏附于樹突狀細胞，樹突狀細胞的激活是由核苷酸ADP和ATP介導的。除了P-選擇素和CD40L，在血小板上清液中還發現許多其他的α顆粒和致密顆粒物質存在：例如β-血小板球蛋白、血小板因子4和5 -羥色胺等。

血小板微粒(PMP)是在血小板活化或凋亡后釋放的，濃縮血小板的上清液中含有PMP，它在采集或存儲血小板的過程中被激活。機采的血小板中PMP含量比從全血中手工分離的血小板中要低[15]。輸注活化的PMP早期即能引起動脈粥樣硬化病變并且加劇患者的動脈粥樣硬化。此外，PMP能使血小板運輸RNA、細胞因子、趨化因子或其他細胞和組織，因為它們足夠小以至于可以離開血液循環并進入到周圍的組織[16]。此外，PMP還作為使者把炎癥信息傳遞至內皮細胞和白細胞。至今尚未有學者研究過輸注血小板后PMP是如何發揮其抗炎作用的，其在止血性能方面發揮的作用也有待進一步的研究，但它確實會對受血者產生一些系統性的影響。存儲的血小板也含有一些白細胞的微小成分，這與臨床研究中的HLA激活和血小板輸注無效有關。

通過一些臨床相關性的研究發現，對炎癥高發的兒科病患輸注洗滌的紅細胞和血小板(即除去上清液)相對于輸注非洗滌血小板的對照組來說，其炎癥發生率較低，此外，與對照組相比較，其輸血需求量較少而且死亡率也較低[17]。

3血小板輸注的輸血反應與免疫調節的關系

輸注血小板比輸注任何其他的血液成分更能引起輸血反應的發生，其輸血不良反應的范圍從輕微的過敏反應到嚴重的過敏反應、非溶血性發熱反應、輸血相關的敗血癥和輸血相關性急性肺損傷(TRALI)。可以采取一些措施來降低輸血反應的發生率，例如輸注少白細胞或洗滌的血小板，還有輸注ABO血型相匹配的血小板等。如上面所描述的，存儲的血小板釋放sCD40L，它們表面的CD40L也增加。事實上與其他的血液制品相比較，機采的濃縮血小板和在全血中采集的血小板中sCD40L濃度是最高的。sCD40L能夠加速中性粒細胞氧化酶的合成，這一現象提示sCD40L參與非抗體介導的急性肺損傷。早期的研究數據表明，sCD40L通過激活環氧合酶-2而產生前列腺素E2(PGE2)，由此可以引起發熱性輸血反應。值得注意的是，在體外很低的sCD40L濃度即可產生PGE2，而在輸注未洗滌的血小板后PGE2會急劇增加[18]。此外，血小板保存袋中細胞因子(如IL-1β、IL-6、IL-27)和可溶性OX40配體的累積增加已被證明促進非溶血性發熱反應的發生，而洗滌和去白的血小板可以減少發熱性輸血反應的發生率[19]。對惡性血液病的患者輸注血小板后，這些細胞因子可以促進腫瘤的生長，并且對生長因子靶向療法有拮抗作用[20]。

有研究發現，輸注血小板引起的非溶血性發熱反應會使患者容易產生自身抗體，從而需要輸注更多的血制品[21]。由于血小板中的細胞因子濃度高到足以誘導發熱性輸血反應和體液免疫應答的發生，使受血者更容易產生有效的抗體。有學者認為輸血會改變受血者的免疫系統，這一觀點源于對于接受移植的患者來說同種異體輸血會提高腎移植的存活率的發現。也有研究表明輸血與大腸癌的復發及圍手術期癌癥患者的感染相關聯。聚集在濃縮血小板中的可溶性介質很有可能會影響受血者的免疫調節功能，例如sCD40L及其類似的生物活性介質可以改變宿主的免疫應答方式，使腫瘤的免疫防御功能受損，并可以刺激PGE2的產生[22]。另一個可能的機制是sCD40L作為循環中的白血病細胞的增殖和存活因子而發揮功能。對白血病患者來說，輸注洗滌的血小板或許可以提高他們的生存率[23]。洗滌的血小板是除去上清液的血小板，它是比較容易獲得的，其制作成本不高而且制作方法也相對簡單。

在輸注血小板引起的輸血反應中TRALI是最常見的。雖然還未證實血小板輸注與TRALI發展之間的因果關系，但有研究發現血小板與抗體介導的TRALI的發病機制相關聯，在小鼠模型中用阿司匹林治療和降低血小板數量的方法可以預防TRALI的發生[24]。

4ABO血型相合對血小板輸注的重要性

在現代輸血醫學中，ABO血型系統仍然是最重要的系統，在上世紀50年代人們發現血小板也表達ABO抗原[25]。早期的臨床研究發現，ABO血型不相合的血小板輸注使血小板計數增量較低，大量的隨機和觀察性的研究進一步證實了這一觀點。有研究發現ABO血型相同的血小板輸注可以更有效地預防出血并且減少輸注的次數[26]。體外模型的研究數據表明，ABO血型抗體可以抑制血小板聚集，不同滴度的抗-A和抗-B甚至影響血小板的分布、凝血酶的生成和血栓彈力圖度量，所有的這些證據都表明患者的止血功能有不同程度的損害，這個發現為ABO血型不相合的血小板輸注會降低血小板的止血活性提供了一種可能的解釋[27]。對患者進行ABO血型不相合的血小板輸注后，其血液循環中的ABO血型高分子質量的免疫復合物可以通過Fc受體和補體受體C1q黏附于血小板上，從而導致受血者發生炎癥反應和出血現象。

ABO血型相同的血小板輸注對進行外科手術的患者來說，可以改善臨床效果并且降低輸血的需求。觀察性的實驗研究表明，為外科手術患者輸注至少一個單位ABO血型不相合的血小板后，患者的住院時間和發熱的時間都明顯延長，并且需要輸注更多的紅細胞。值得注意的是，接受ABO血型相同的血小板輸注的患者的死亡率是ABO血型不相合的血小板輸注的死亡率的四分之一，并且前者使用抗生素的時間減少，在ICU病房的時間也縮短[28]。

5血小板輸注無效

血小板輸注無效指患者在輸注血小板后對血小板反應性下降，即連續兩次輸注足量隨機供者血小板后，沒有達到合適的校正血小板增高指數值(CCI)，臨床出血現象也未見改善。反復輸注血小板的患者，血小板輸注無效 的發生率為30%～70%。多種因素均有可能導致血小板輸注無效的發生，其影響因素大致分為非免疫因素和免疫因素，其中非免疫因素主要有：感染發熱、脾腫大、骨髓移植等，免疫因素主要有：ABO血型不合、HLA、血小板特異性抗體(HPA)等。

總體而言，非免疫因素比免疫因素介導的血小板輸注無效更常見[29]。但鑒于這篇綜述的重點，在此筆者重點討論免疫因素介導的機制。免疫介導的血小板輸注無效的最常見的原因是，表達于血小板和其他多數細胞上的抗體HLA-A、B(MHCⅠ類分子)的形成，或HPA的形成。輸注含白細胞的血制品，HLA抗原的敏感性較高，因此有較高的免疫發生率，而去白細胞輸血能夠明顯地減少血小板輸注無效的發生。解決同種免疫性的血小板輸注無效的潛在方案是，通過HLA配型或是由試驗確定抗體特異性而選擇缺乏其相應抗原的供血者的方法，從而找到HLA相匹配的供者，但這需要花費大量的時間與金錢[30]。

6結語

血小板輸血是一把雙刃劍，探討輸血后機體免疫系統的改變、發生及其對治療效果的影響對臨床輸血技術的發展和科學合理用血的實施有著重要的意義。臨床輸血不應該僅僅停留在無不良反應的階段，還應該關注其治療效果以及影響因素。臨床醫生要把握好血小板輸注的指征，盡可能減少或避免輸注，積極治療原發病，需反復輸注者盡可能地選擇HLA相匹配的單采血小板，做到科學、合理、充分地利用現有血小板資源，最大限度發揮其臨床效應。

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(收稿日期：2015-12-21)

DOI:10.3969/j.issn.1673-4130.2016.08.033

文獻標識碼：A

文章編號：1673-4130(2016)08-1096-04

基金項目：浦東新區衛生系統重點專科建設(PWZz2013-03)。

作者簡介：趙曉明，女，檢驗師，主要從事輸血醫學的研究。△通訊作者，E-mail：wwj3289@easthospital.cn。