血小板添加劑的最新研究進展及其評估*

卿 蕓 綜述，毛 偉 審校

重慶市血液中心輸血研究所，重慶 400052

血小板輸注是臨床上非常重要的治療手段。目前臨床常用的血小板保存方法為20～24 ℃常溫振蕩保存，機采血小板可以保存5～7 d。血小板保存時間過短會造成血小板的浪費。同時，血小板懸浮于血漿中輸入人體后還有可能發生非溶血性發熱、過敏、循環超負荷等輸血不良反應。解決這些問題的途徑之一是研發血小板添加劑(PAS)來保存血小板，避免不必要的血漿輸注。本研究主要對在常溫和4 ℃不同條件下PAS保存血小板的最新研究進展，以及PAS的臨床運用和經濟效益進行綜述。

1 PAS在常溫條件下保存血小板

ROCK等[1]于1985年提出使用PAS的理論。30多年來PAS經過不斷的改良，到目前已有PAS-A(1987年)、PAS-B(1993年)、PAS-C(1997年)、PAS-D(2001年)、PAS-E(2002年)、PAS-F(2006年)、PAS-G(2009年)[2-3]，及其他新型的血小板特殊添加劑(不屬于傳統PAS系統)，見表1。PAS的發展主要由兩大發現推動。第一個發現是醋酸鹽成為其作用底物。血小板在體外可以進行醋酸鹽代謝為自己提供營養，乙酸鈉是有氧氧化途徑最重要的物質，它可以轉變為乙酰輔酶A，進入三羧酸循環后氧化供能。此過程消耗了氫離子，使pH值升高，但另一方面血小板氧化時產生了碳酸氫鹽起到了緩沖液的作用[4]。第二個重要的發現是在PAS中加入鉀離子和鎂離子。一項大規模研究表明，在血漿中添加PAS-B、PAS-C、PAS-D、PAS-E，其中含有鉀離子和鎂離子的兩種PAS(PAS-D和PAS-E)與不含鉀離子和鎂離子的其他PAS比較，含有鉀離子的PAS表現出更適宜的pH值，乳酸的產率較低，P-選擇素(血小板活化指標)的表達較低，重組人膜聯蛋白A5(凋亡標志物)的表達較低[5]，在缺乏鉀離子和鎂離子的PAS中，采用PAS保存血小板的效果不如直接將血小板懸浮在血漿中保存。所以在之后的PAS發展中就一直沿用了加入鉀離子和鎂離子的配方。新一代PAS添加的成分主要包括葡萄糖、鈣離子、碳酸氫鹽等。GULLIKSSON等[6]指出，葡萄糖對血小板新陳代謝的影響尤為突出，葡萄糖濃度的下降或者缺失會引起血小板新陳代謝的速率加快，ATP水平下降，乳酸的產生及pH值下降，最終導致血小板的破壞。然而，由于葡萄糖本身的特性不利于高溫的蒸汽消毒，所以其制備流程更復雜，成本更高，這一點限制了葡萄糖的應用。碳酸氫鹽在維持血漿pH值中扮演著重要的角色(pH值維持在6.7以上)，且對血小板其他的功能和代謝影響較小[7]。鈣離子在血小板保存中的作用存在爭議。血小板懸浮在含有鈣離子但不含枸櫞酸鹽的95%M-sol+5%血漿中與懸浮在100%的血漿中比較，pH、形態改變度、P-選擇素活性表達相似，低滲性休克反應水平升高。但是，血小板懸浮在不含有鈣離子的95%M-sol+5%血漿中，形態改變度更低，P-選擇素活性表達更高。說明鈣離子在添加劑中是一種重要的成分[8]。而SANDGREN等[9]對80%改良PAS+20%血漿進行研究發現，在9 d的保存時間內，含有鈣離子實驗組與不含鈣離子對照組中的血小板在新陳代謝和細胞特性上基本一致。出現不同的結論有可能和2個實驗中不同的血漿濃度和不同的PAS成分有關。另外，還有一類添加劑，它們有別于傳統的PAS，M-sol和碳酸氫鹽林格氏溶液(BRS)-A，在日本被廣泛使用。M-sol是由醋酸林格氏溶液、枸櫞酸鹽抗凝劑、碳酸氫鈉溶液和硫酸鎂溶液混合而成。BRS-A是由臨床上常用的BRS和枸櫞酸鹽抗凝劑混合而成。它們有著相似的產生背景：(1)由于已有的PAS尚未被批準臨床使用，所以只能將臨床上已經批準使用的溶液進行混合；(2)為了能夠有效預防由血漿引起的循環超負荷和過敏等輸血不良反應，這兩種添加劑都想要實現極低血漿水平(<5%)。采用這兩種添加液保存血小板，在質量和功能上與血漿比較，均表現出優越性[10-11]，而且由于它們極低血漿水平的特點，使其在兒科輸血中展現出卓越的效果[12-13]。近年來有一些新型的添加物，他們主要作用為減少血小板氧化代謝造成的儲存損傷。左旋肉堿通過影響花生四烯酸代謝，減少自由基的產生和影響血小板的活化，從而延長血小板的保存時間[14]。CaripillTM(番木瓜葉的提取物，用于治療登革熱)通過降低血小板的氧化應激反應減少儲存損傷[15]。目前這些新型添加物都只在體外實驗證明可以延長血小板的保存時間，相關臨床報道較少。

表1 經典PAS的分類和主要成分

2 PAS在4 ℃條件下保存血小板

在20世紀70年代開始人們逐漸放棄了在4 ℃條件下保存血小板，主要原因是低溫存儲可對血小板造成冷貯存損傷，其主要表現為更短的半衰期和形態學的改變[16]。但近年來，多個實驗室的實驗結果重新引起了人們對4 ℃保存血小板的興趣。低溫保存的血小板在體外和在常溫保存下相比能更快地凝結成血塊，更好地保護線粒體功能。這一功能對于出血創傷性的患者有明顯優勢[17-18]，其止血復蘇的優勢運用于軍事或者偏遠地區的搶救具有十分重要的意義。另外，4 ℃保存血小板能有效減少細菌的滋生[19]。目前，美國食品藥品監督管理局已批準血小板冷藏(1～6 ℃)3 d內可以用于急性出血的患者[20]，一些臨床研究支持血小板冷藏保存的有效性[21-22]。雖然血小板可以在血漿中冷藏，但是會因為激活糖蛋白Ⅱb/Ⅲa受體和纖維蛋白原的結合而增加發生血小板聚集的風險，導致血小板數量的下降。有研究表明，血小板冷藏在PAS可以通過稀釋血漿纖維蛋白原來減少血小板的冷聚集，從而保存血小板功能延長至21 d[23]。有研究做了體內實驗，結果卻出乎意料，血小板在4 ℃保存條件下儲存在PAS(PAS-C和PAS-F)的體內回收率均低于保存在血漿中的血小板，該學者認為保存在PAS中血小板的體外實驗不能預測其在體內的效果，同時推測不同種類的PAS作為保存液在體內的效果也不同[24]。也有研究結果證實了以上的推測，他們將血小板保存在血漿水平為100%，35%和20%的保存液中[其余用PAS(SSP+)補充]，35%血漿+65%PAS組和100%血漿組在體內實驗中效果相當，但20%血漿+80%PAS組的結果比二者都差[25]。急性出血患者輸注4 ℃下保存血小板的臨床資料比較缺乏，同時，PAS是否可以延長在4 ℃下血小板的保存時間也是目前探討的問題。

3 PAS的臨床應用

在臨床應用方面，PAS血小板制品在國外已經取得了良好的效果。目前在歐盟被批準的PAS有PAS-B(1993)、PAS-C(1997)、PAS-D(2001)、PAS-E(2002)[2]。歐洲對于PAS研究是比較早的，美國起步較晚，目前美國食品藥品監督管理局通過PAS-C(2010)和PAS-F(2013)保存血小板[3]。日本致力于洗滌血小板的研究，M-sol獲得相關指南的推薦(2009)[26]。荷蘭Sanquin血液中心采用兩套血小板制備流程，其中一套專供PAS血小板制品，其制備量達到全年血小板總量的20%[27]。可見，采用PAS保存血小板已經在臨床廣泛應用。關于PAS運用于臨床的實際輸注效果，主要需要關注以下兩項：(1)血小板計數校正計數增加值(CCI)和止血情況。很長一段時間以來，PAS儲存的血小板數量確實低于血漿儲存的血小板。然而，從PAS-B到PAS-C的新配方已經解決了這一大難題，促使荷蘭Sanquin血液中心將PAS中的血小板儲存時間從5 d延長到7 d。有研究報道，輸注血小板保存在血漿、PAS-C和PAS-E的CCI值(24 h)分別為10.2、8.6和10.0，與血漿組進行比較，PAS-C組的CCI值降低16%(P<0.01)，PAS-E組降低2%，差異無統計學意義(P>0.05)[28]。另外，一項雙中心臨床研究發現，在未經過除去病原體技術處理的血小板中，懸浮在PAS-C組的血小板1 h，其CCI值為10.6，懸浮在PAS-E組為11.8；24 h的CCI值差異更大，PAS-C組24 h的CCI值為2.4,PAS-E組為5.8[29]。但是由于此項研究的標本量比較少，不足以支持兩者CCI值之間存在差異性的結論。在日本一家兒童醫院的臨床數據顯示，輸注分別保存在血漿中和M-sol中的24 h CCI值分別為1.51±0.73和1.57±0.45，差異有統計學意義(P<0.05)[26]。可見，運用PAS在提高血小板CCI值方面，其影響因素是多方面的(PAS種類的不同，患者病情差異，甚至是地域差異)。在出血傾向方面，重懸在血漿中的血小板和由PAS替代的血小板并沒有明顯的區別[30]。(2)輸血不良反應。荷蘭國家血液監控中心對全國2006-2015年輸注血小板的情況進行報道[31]，其中發放保存在PAS-B中的血小板83 884個單位，保存在PAS-C中的血小板45 728個單位，保存在血漿中的血小板423 655個單位。調查期間總共上報2 407件與輸血不良反應相關的事件，PAS-B-血小板和血漿血小板相比，總的風險系數為0.99(95%CI0.88～1.11)，過敏反應風險系數為0.66(95%CI0.55～0.80)，發熱反應風險系數為1.54(95%CI1.27～1.86)。PAS-C-血小板和血漿血小板相比，總的風險系數為0.56(95%CI0.46～0.68)，過敏反應風險系數為0.38(95%CI0.28～0.52)，發熱反應風險系數為0.82(95%CI0.59～1.13)。與血漿血小板和PAS-B-血小板相比，PAS-C-血小板的輸血反應更少。另外，與輸血相關的急性肺損傷(TRALI)是一種罕見且后果嚴重的輸血不良反應。TRALI可由人白細胞抗原(HLA)引起，有時也可由供體血漿中的人中性粒細胞抗原(HNA)抗體引起，與供體白細胞發生反應，最終導致患者肺部毛細血管發生滲漏綜合征。因為TRALI非常罕見，所以報道的病例數很少，這使得有PAS或無PAS的TRALI病例比較難以解釋。ANDREU等[32]的研究表明，血漿中血小板總數為49 006時，TRALI發生率為61/1 000 000；PAS中血小板總數為653 001時，TRALI發生率為12/1 000 000(P=0.04)。因此，使用PAS時可出現更少的TRALI患者。

4 經濟效益

KACKER等[33]在2013年發表了一份成本效益分析報告，他們比較了目前單采血小板懸浮于血漿中(會用到輸血前預防輸血反應的藥物)及使用PAS替換的情況。在血漿完全被PAS取代的情況下，成本更低。他們的模型顯示，預防一次輸血反應的成本估計為701.95美元，如果血漿替換為PAS，并且不使用輸血前藥物，那么比起直接輸入只含血漿的血小板，成本是較低的。華盛頓大學醫院則從另外一個方面評估了經濟效益[34]：該醫院有需要輸注不同型血小板的移植患者，由于他們病情的特殊性，必須減少不同型血漿的輸注量(<100 mL)，而制備每單位減少血漿的血小板產品則需要在非PAS血小板產品(其中包括手工濃縮血小板和機采血小板)的基礎上額外消耗人力約92 min，額外花費約65.3美元，如果將血小板保存在PAS-F中，需要在非PAS血小板產品的基礎上額外花費約19.6美元(文中使用機采血小板的方法，所以沒有額外人工費用)。也就是說，如果用PAS儲存血小板，制備減少血漿的血小板產品每單位節省約45.7美元，節省人工消耗約92 min，預期每年輸注這樣的血小板1 080個單位，則每年節省花費約47 000美元，節省約1 560 h的人力消耗。評估經濟效益需要結合當地的實際情況，比如患者、醫院和血液服務機構三者的關系。前面的文章從醫院的角度進行了成本計算，如果從血站的角度來看，將節約更多的成本[34]。因為PAS可以替換出更多的血漿，而這些血漿將會被制備成為其他的血液制品。總之，就目前收集到的數據來看，從血漿轉換到PAS儲存血小板是一種更為經濟的方式。

5 結 語

近年來，歐盟、英國均制定了用血漿或PAS匯集血小板的制備方法和質量要求[3，35]。目前，我國臨床應用的主要是單采血小板，手工混合濃縮血小板在臨床應用中所占的比例很小。而國外尤其是歐美國家用白膜匯集法制備血小板再用PAS保存的制品在臨床應用中占有很大比例，而且還有增長趨勢。目前我國未指明混合濃縮血小板的制備方法，也沒有使用PAS作為血小板的懸浮介質，和歐美國家相比存在較大差距，但隨著國內輸血界對此了解的深入,PAS匯集血小板應該有一個可預期的能實現的應用前景。同時，冷藏條件下保存血小板在對減少細菌污染風險和對急性出血患者的輸血策略中起到積極的作用。這些血小板保存策略與現有的存儲技術相輔相成，可能為尋找到更安全的血小板長期儲存方案帶來幫助。最后，一項新技術的開發運用往往和其經濟效益息息相關，如何在保證血液制品安全的前提條件下，節約血液資源，提高經濟效益，也是值得關心的問題。