吳金嫻 周芙玲
血液成分采集治療技術(shù)的發(fā)展歷史較為久遠,從較早的放血療法到如今利用血細胞分離機進行血液成分采集,這一技術(shù)經(jīng)過長時間的發(fā)展已日趨完善。單采是指將血液分離成基本的組成成分——紅細胞、白細胞、血小板和血漿,并將其中一種或多種成分有目的性和選擇性地從血液中移除的過程。血細胞分離機在臨床上的應(yīng)用非常廣泛,包括外周血造血干細胞移植、治療性血漿置換、紅細胞去除或置換等。除了某些血液系統(tǒng)疾病,單采技術(shù)對多種自身免疫性疾病也具有重要的臨床價值和意義。臨床上大量應(yīng)用的血細胞分離機包括COBE Spectra、Fresennius COM.TEC、The Amicus、The Optia等,現(xiàn)將血細胞分離機在血液成分采集、置換、去除等方面的臨床應(yīng)用進展和實際應(yīng)用中優(yōu)勢和缺點綜述如下。
采集供者/患者外周血造血干細胞(PBSC)用于臨床移植,包括異基因外周血造血干細胞移植和自體外周血造血干細胞移植,是血細胞分離機最重要的臨床價值。細胞分離機采集某種細胞的基本原理是在一定離心力的作用下,設(shè)定一定的離心分離因子,經(jīng)過離心后各種細胞分布在離心容器的不同部位,如最上層是血漿,中間是各種血細胞,最下層為紅細胞,在保持平衡的前提下,調(diào)整界面位置可以將所需要的細胞收集。外周血造血干細胞的密度與單個核細胞(MNC)大小類似,PBSC主要分布在這個細胞群體中,但同時其他細胞成分如紅細胞、血小板、中性分葉粒細胞“污染”PBSC是目前無法避免的。因此,在血細胞分離機使用中需要考慮如何從技術(shù)層面減少其他細胞的“污染”。
如今市場上已經(jīng)有多種單采外周血造血干細胞的設(shè)備如COBE Spectra、The Optia、The Amicus等。COBE Spectra有半自動采集程序(MNC程序)和全自動采集程序(Auto PBSC程序),COBE Spectra在年齡較小或需要多次移植的患者中引起的并發(fā)癥較少,可安全應(yīng)用于造血干細胞移植[1]。在兒童患者中,研究人員發(fā)現(xiàn)在與COBE Spectra保持相同的收集效率的前提下,采用The Optia收集血小板和血紅蛋白的損失更小[2],且鈣、鎂的損失也更少,使The Optia對于兒童的造血干細胞移植較為安全可行[3]。由于The Optia-MNC存在造成血小板損失這一缺點,The Optia-CMNC被開發(fā)出來,其采用更小的離心力(PF4.0)和更優(yōu)越的性能參數(shù),可以節(jié)省操作時間和減少血小板損失[4]。The Amicus也是造血干細胞采集的一種常見機型,與COBE Spectra收集效率相似,其收集的終產(chǎn)物中紅細胞、淋巴細胞、單核細胞數(shù)量明顯高于前者,且血小板損失更少[5],因此更適用于血小板低于正常水平的患者。
血漿置換能夠去除血漿中導(dǎo)致疾病發(fā)生的某些有害成分,如致病性抗原抗體、免疫復(fù)合物、毒物等,進而改善癥狀達到緩解病情的效果。根據(jù)美國無菌協(xié)會(ASFA)的指導(dǎo)方針,超過30種疾病可以采用治療性血漿置換(TPE)治療,包括肝功能衰竭、血栓性血小板減少性紫癜、中毒、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等[6]。TPE的使用改變了許多疾病的治療方式,同時有些過去被認為是高死亡率的疾病如血栓性減少性紫癜,可通過TPE治療降低死亡率和患病率。
血液透析的目的是將許多分子量較低或中等的物質(zhì)去除,TPE的目標通常是去除血漿中的單一成分。血漿置換包括膜式血漿分離法和離心式血漿分離法兩種方式。離心式血漿分離法是目前使用最廣泛的血漿置換方式,其工作程序是將患者血液抽出的同時,將血漿與血細胞分離,經(jīng)過體外機器處理后,最后將血細胞與正常血漿混合再回輸至患者體內(nèi)。這種操作不可避免會引發(fā)一些不良反應(yīng),最常見的并發(fā)癥是抗凝劑造成的低鈣血癥;最嚴重并發(fā)癥是過敏反應(yīng)(喉頭水腫)。在TPE中出現(xiàn)不良事件的類型和頻率取決于諸多因素,如患者病情、進行的手術(shù)數(shù)量、正在使用的替代液體類型及獲得的靜脈通路類型[7]。有學者對不同血細胞分離機的血漿置換效率進行比較發(fā)現(xiàn),血漿置換過程中The Optia運行時間更短,血漿置換效率更高。同時The Optia所有的參數(shù)可被計算機記錄,便于監(jiān)測[8]。在血漿置換效率方面,The Amicus和The Optia相似,但均優(yōu)于COBE Spectra。同時,與The Optia相比,The Amicus使用的抗凝劑更少[9]。
鐮狀細胞貧血是需要紅細胞置換的一種典型疾病,死亡率極高。嚴重感染患者的標準治療方法包括藥物治療、慢性輸血、造血干細胞移植及紅細胞置換治療。紅細胞置換治療優(yōu)于輸血治療,因其可以防止鐵超載,保持血紅蛋白S(HbS)在標準值范圍內(nèi)[10]。HbS占總血紅蛋白的比例(HbS%)是疾病嚴重程度和血管并發(fā)癥風險的評估指標,在治療周期中波動,通常HbS%應(yīng)保持在30%以下。
常用的血細胞分離機包括Cobe Spectra和The Optia,這兩種設(shè)備均可有效降低HbS%比例。與Cobe Spectra相比,The Optia能夠運行較低的體外血量(只有170 ml),這在體重較輕的患者如兒童中應(yīng)用較多[11]。同時,The Optia的程序更簡化,需要操作者的干預(yù)更少,運行按照事先擬定的程序進行,安全性更高[12]。
原發(fā)性血小板增多癥(ET)是一種以中年人為主的慢性骨髓增生性疾病,其特征為巨核細胞克隆增殖,這是由早期多潛能或定向干細胞缺陷引起的。常見表現(xiàn)為巨核細胞增生伴大量循環(huán)血小板,臨床病程常伴有血栓栓塞、出血和脾腫大并發(fā)癥。使用血細胞分離機去除患者體內(nèi)的血小板是一種較好的治療選擇。目前COBE Spectra型血細胞分離機在市場上的應(yīng)用缺乏與之相對應(yīng)的血小板專用道,大大限制了血小板單采應(yīng)用于臨床。但有學者發(fā)現(xiàn),由于COBE Spectra型血細胞分離機采用離心的原理運行,可以通過改良血小板去除來收集血小板,不良反應(yīng)如低容量、低血鈣發(fā)生減少,可以在臨床上推廣[13]。研究人員發(fā)現(xiàn)Spectra Optia可以在孕婦妊娠期使用,其系統(tǒng)可以根據(jù)每個程序條件調(diào)整。對于妊娠期患者,血栓穿刺也是一種可行和安全的選擇[14]。
在20世紀60年代開發(fā)離心血細胞分離機時的第一個預(yù)期用途是減少白血病中的白細胞。白細胞去除的主要適應(yīng)證為各種類型的急、慢性白血病。通常外周血白血病細胞計數(shù)>100×109/L時,即可考慮進行白細胞去除。白細胞增高尤其是原始/幼稚粒細胞增加常與患者的多種臨床表現(xiàn)相關(guān),如全血粘度增加、微小血栓形成等。白細胞增多癥(HL)的定義是白細胞計數(shù)或白血病細胞計數(shù)>100×109/L。當HL伴有白質(zhì)淤滯時,白細胞穿刺術(shù)被認為是一種挽救生命的緊急手術(shù)。雖然手術(shù)可能會成功地將白細胞減少50%以上,但患者死于中樞神經(jīng)系統(tǒng)出血或呼吸衰竭的風險較高。過高水平白細胞會給機體帶來一定的危害,因此在配合化療的同時,及時、合理地去除過高水平病變細胞十分重要。
光敏化學治療(ECP)可用于治療多種疾病,包括心臟移植排斥反應(yīng)、皮膚T細胞淋巴瘤、移植物抗宿主病、肺移植排斥反應(yīng)等。通過血細胞分離機收集患者白細胞,將白細胞轉(zhuǎn)移至特制塑料袋,加入8-氧化補骨脂素(8-MOP),在紫外線的照射下與細胞DNA發(fā)生相互作用,將經(jīng)過照射的細胞成分回輸至患者體內(nèi)。有研究將Cobe Spectra與Spectra Optia進行比較發(fā)現(xiàn),Cobe Spectra收集的有核細胞總數(shù)明顯高于The Optia。而The Optia只收集目標細胞,沒有明顯的紅細胞、粒細胞和血小板“污染”,且能夠收集一種特別適合ECP的白細胞異型產(chǎn)物[15]。
當前,血細胞分離技術(shù)已相當成熟和完善,市場上已有各種型號的機器應(yīng)用于臨床、血庫和血液中心,隨著其技術(shù)的革新和分子科學的發(fā)展,血細胞分離機在越來越多的疾病(如急性中毒、肝腎疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病[16-18]等)的救治中發(fā)揮重要作用,有待成為未來疾病主流治療方式之一。