科普|從“病毒滅活血漿”淺談血液成分病原體滅活技術

血液是人體的生命之河,捐獻血液挽救生命,是我們所有人的共識。全血採集後,經過檢測、分離會製備成不同成分的血液製品,用於臨牀不同疾病的治療,比如紅細胞懸液、濃縮血小板、冷沉澱,也許沒有人注意到,其中一種叫做“病毒滅活血漿”的血液製品似乎有別於普通的血漿,那它與普通血漿的區別是什麼,爲什麼沒有“病毒滅活紅細胞”、“病毒滅活血小板”?讓我們從“病毒滅活血漿”說起吧 ……

爲什麼要“病毒滅活”?

“病毒滅活”,望文生義,就是把病毒殺滅的意思。但是人體的血液中有病毒麼?答案是:可能有。美國血庫協會(AABB)公佈的可能威脅血液安全的病原體種類,除了病毒,還有細菌、寄生蟲、螺旋體、真菌等等,總數達七十餘種。然而直到1982年輸血後艾滋病病毒的傳播,才使更多的人們關注到病原體通過血液傳播的危險。

在健康人羣的血液中,並不存在與生俱來的病原微生物,當機體接觸到某種傳染病並被感染後,相應的病原微生物纔會進入血液循環,這種已攜帶着某種病原體、看起來卻沒有任何臨牀症狀的人稱爲病原體攜帶者,如果作爲獻血者,他們的血液,無疑是在挽救生命的同時又把病患推向了感染的危險。因此對每一份血液進行相關傳染病標誌物(抗原、抗體或者核酸)的檢測,避免被感染的血液進入臨牀,是降低傳染性輸血風險的關鍵。

感染初期,人體血液內的病原微生物是極微量的,從病毒感染人體到血液中的病毒感染標誌物(抗原、抗體或者核酸)能夠被檢測到的這段時間,稱爲窗口期。隨着檢測技術的發展,試劑檢測能力的不斷提升,所對應的窗口期也越來越短。只是無論哪種病原體標誌物,它總是從無到有,從少到多,直至被檢測試劑捕捉到。即使是目前最先進的核酸檢測,也會有它無法檢測到的下限濃度,窗口期是始終存在的。因此,當獻血者病原體標誌物的檢測結果爲陰性時,並不能完全排除病原體的感染,若處於窗口期,此時捐獻的血液恰恰是攜帶着病原體,具有傳染性的。

目前上海市血液中心對每一份血液都進行乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)、艾滋病病毒(HIV)和梅毒螺旋體的篩查,雖然與輸血傳播性感染相關的病原體種類很多,但從經濟學的角度考慮,也不可能無限擴大篩查項目,如何針對性地開展也需要考慮當時當地的實際情況,比如疾病的流行狀況、傳染病發病率、輸血感染率等等。寨卡病毒病在全球流行期間,美國等地都增加了對獻血員寨卡病毒的篩查。正因爲檢測範圍不可能全覆蓋所有可能存在的病原體,同時還有不斷出現的新的病原體,那些沒有經過篩查的病原體就成了輸血傳播的潛在危險。

雖然現有的病原體檢測技術已經極大地降低了輸血傳播疾病的風險,但由於檢測能力和檢測範圍的侷限性,無法從根本阻斷傳播,因此病原體滅活技術被用於血液製品,這是進一步消除潛在的病原體、降低輸血感染風險的最後一道屏障。

“病毒滅活”是怎麼滅活的?

歷經新冠疫情後,人們對日常生活中的“消毒”已經有了較深的體會,病毒似乎也很脆弱,75%的酒精就能殺滅。但生活中是針對物體或者身體表面,要消滅血液中的病毒,很難。理想的病原體滅活方法除了消滅病原體,更重要的是保證處理後的血液製品本身對人體安全無害,同時又能夠最大限度地保留血液中的各種有效成分,從而保證臨牀治療的效果。

血液中包含血漿、紅細胞、血小板、白細胞等各種血液成分,不同血液成分有各自不同的生物特性和理化性質、不同的保存條件,潛在的病原體種類也不盡相同。比如血漿爲冰凍保存,輸注後感染多爲病毒傳播,而血小板的保存溫度爲22℃,有利於細菌的繁殖,因此血小板製品中多爲細菌污染。目前還沒有能夠針對全血的病原體滅活方法,因此不同的血液成分有各自適用的病原體滅活方法,即便同一種血液成分,不同的滅活方法,其針對的病原體也不相同。比如亞甲藍光化學法適用於血漿,對包膜病毒的殺傷力優於非包膜病毒,補骨脂素光化學法和核黃素光化學法可用於血小板,對細菌、病毒、和寄生蟲都有較好的滅活能力,而核黃素光化學法對非包膜病毒的滅活能力是最強的,此外還有正處於研究階段的用於紅細胞的S-303病毒滅活系統。

我國現階段應用於臨牀的病毒滅活血漿,採用的是亞甲藍光化學法病毒滅活技術,該技術是將亞甲藍作爲光敏劑加入血漿中,置於可見光下照射,因光化學反應產生單線態氧,使病毒的脂質包膜和核酸破裂受損,病毒無法複製而失活。經過病毒滅活處理後的血漿,不可避免地會出現有效成分比如凝血因子的活性丟失,但其損失程度在臨牀的可接受範圍內,並不影響臨牀療效。此外,亞甲藍是一種用於靜脈注射的藥物,在血漿中的添加劑量遠遠低於臨牀用藥,但從長遠的安全角度考慮,血漿在照射後,還需經過濾器以濾除亞甲藍,這也避免了大劑量血漿輸注後潛在的亞甲藍誘變效應。

病原體滅活技術並不是一個全新的概念,病毒滅活血漿自本世紀初由上海市血液中心自主開發以來,在我國用於臨牀也已經有二十多年的歷史,根據歷年來的報道,亞甲藍光化學法能夠有效滅活血漿中的HIV、HBV、HCV以及新發傳染病病毒SARS、寨卡病毒、登革病毒、和新冠病毒,證明了這項技術對血漿輸注安全的守護作用。我們也希望有針對血小板或是紅細胞的病原體滅活技術能夠得到應用,雖然國外已有成熟的商品化的核黃素光化學技術和補骨脂素光化學技術,但價格昂貴,爲了提高我國的血液製品輸注的安全,期盼能早日開發出擁有自主知識產權的更多的病原體滅活技術。

作者:上海市血液中心 莫琴