1、红细胞同种免疫及其处理,概述：,输血引起的红细胞同种免疫是临床上唯一的常规接触了同种抗原，而不需要应用免疫抑制剂来预防或治疗的同种免疫应答。通过交叉配血检测献血者与受血者是否相合，是避免出现急性溶血性输血反应所必须采取的措施。免疫血液学的一个重要内容是识别红细胞同种抗体。当受血者体内出现多种红细胞同种抗体时，红细胞同种免疫问题就可能变得严重和复杂，了解机体红细胞同种免疫发生的机制及其处理策略对临床正确开展红细胞输血和避免输血不良反应具有重要的实际意义。,目录,一.红细胞抗原,红细胞抗原的免疫原性,不同红细胞抗原的免疫原性不同。给某种红细胞抗原阴性的受血者，输注该抗原阳性的红细胞，可能产生针对相
2、应抗原的同种抗体。通过研究表明D抗原的免疫原性很强，同种免疫的发生率为22%80%。因此，所有献血者和受血者的红细胞都需进行D抗原检测。相比之下，K抗原的免疫原性仅次于D抗原，而其他抗原的免疫原性都低于K抗原。,部分红细胞抗原的免疫原性强度比较 顺序 抗原 积分 顺序 抗原 积分 (1) K 1.000 (11) Leb 0.089 (2) Cw 0.700 (12) e 0.071 (3) Lua 0.400 (13) Fya 0.064 (4) Jka 0.370 (14) C 0.055 (5) E 0.350 (15) s 0.014 (6) V 0.210 (16) S 0.013
3、(7) lea 0.160 (17) N 0.007 (8) P1 0.120 (18) Fyb 0.005 (9) c 0.097 (19) Jkb 0.004(10) M 0.090,为什么红细胞抗原免疫原性不同？,“外来性”的程度,D抗原阴性的人，整个D基因都是缺失的。但是，大多数其他红细胞抗原通常是单个氨基酸的变异。因此，尽管与RhCE具有同源性，但D抗原比其他红细胞抗原的“外来性(foreignees)”更强。D抗原比其他红细胞抗原的免疫原性强。 外来性的程度对红细胞抗原免疫原性的强弱有影响。,2.主要组织相容性复合物限制性,主要组织相容性复合物(major histocompati
4、bility com-plex，MHC)限制性，对红细胞抗原的免疫原性起较大的作用。由于MHC限制性，献血者与受血者的红细胞抗原的氨基酸序列，只要有轻微的不同，就可以诱导同种免疫的发生。受血者的抗原提呈细胞有提呈含有变异氨基酸多肽的献血者红细胞抗原的能力，与同种免疫的发生有关。,3.红细胞抗原的相对免疫原性,输血和妊娠,谈及特定的红细胞抗原导致同种免疫的风险，一定要讨论输血次数和输血量的影响，以及输血和妊娠导致同种免疫的相对风险。 对于某种低频率红细胞抗原，在一定范围内，接触这种抗原的可能性增大。对于相同的低频率红细胞抗原，因妊娠导致同种免疫的风险较输血低。因为通常妇女只有一个性伴侣，而输血通
5、常接触到多个献血者。然而，对于某种高频率红细胞抗原，随着输血次数和输血量的增多，接触这种抗原的可能性就很大。 与输血相比，妊娠出现的胎儿与孕妇的红细胞抗原不合，孕妇更不容易出现红细胞同种免疫。原因可能是经胎盘的出血量较少，不足以刺激孕妇产生初次应答。,抗-D对机体产生其他红细胞同种抗体的影响,给RhD阴性的志愿者注射D抗原阳性的红细胞,产生抗-D的受血者，对其他红细胞抗原的同种免疫的发生率升高。对于同时产生抗-D和其他红细胞同种抗体的受血者，有50%形成的是抗-K，而抗-Fya、抗-Jka和抗-s的发生率大约各是20%。,抗原竞争,当输注的红细胞上同时负载两种红细胞抗原，受血者的血清中出现其中
6、一种抗原的特异性抗体时，可会引起红细胞血管内溶解，溶解红细胞表面抗原的免疫原性可能较完整红细胞弱，这与机体对第二种红细胞抗原的同种免疫减弱有关。,红细胞抗原的免疫特性,各种红细胞抗原在红细胞上的分布是不同的。抗原数目的多少影响了其免疫原性的强弱。各种红细胞抗原在个体发育的不同阶段，免疫原性强度也是不同的。某些情况下，红细胞抗原的一些免疫特性会导致其相对较弱的免疫原性。目前，红细胞同种免疫的发生机制还不清楚。它与传统的微生物或蛋白免疫原诱导的免疫应答在免疫路径、抗原的浓度、抗原的分子特征以及参与的抗原提呈细胞的类型等方面有显著差异。以下讨论理论上这差异的重要性。,免疫路径,抗原的浓度,红细胞抗原
7、和其他免疫刺激物的另一个重要区别是抗原的浓度。通常，在病原体感染的早期，外来抗原的浓度可能很低，随着感染的进展，抗原的浓度将迅速提高，然后在数周内随着抗原被机体清除而下降。对于慢性感染，抗原的浓度会持续下降，但是会长期维持在某一水平。而红细胞的输注是快速引入高浓度的抗原，随后该抗原会持续存在数月。对于长期输血患者，随输血频率增加，接触红细胞抗原的时间可能更长。,抗原浓度的改变能明显影响机体的免疫应答。合适的抗原浓度可以引起免疫应答，而低浓度或高浓度的抗原都会导致免疫耐受。抗原持续存在的时间对免疫应答也有影响。,抗原提呈细胞,红细胞同种免疫的发生过程中，必须有专职的抗原提呈细胞（巨噬细胞或树突状
8、细胞）参与处理和提呈红细胞抗原。输注的大多数红细胞是由肝脏和脾脏的巨噬细胞进行吞噬的。组织注射的抗原是由树突状细胞吞噬，然后迁移到淋巴结，在富含初始T淋巴细胞的区域进行聚集，并激活T淋巴细胞，这些区域没有巨噬细胞。,抗原的分子特征,红细胞抗原分子是通过细胞膜相互联结的，是多聚体。,二.红细胞抗体和受血者出现红 细胞同种抗体的频率,红细胞天然抗体,天然抗体是指未经抗原刺激就在体内的血清中出现的抗体。 大多数天然抗体是冷反应性IgM，而免疫抗体是温反应性IgM或IgG抗体。 抗-A和抗-B部分甚至全部是IgM;O型血的抗-A和抗-B部分是IgG，还有部分是IgA。A2和A2B型血的抗-A1似乎全部
9、是IgM，但是从O型血的血清中分离出来的抗-A，可能只有IgG。抗-HI和抗-H只有IgM。天然抗体抗-E大部分是IgM，部分是IgG成分，冷反应性抗-D全是IgG。 低频率红细胞抗原的天然抗体主要是IgM，大多数还含有IgG成分，部分抗体只有IgG成分。,红细胞同种抗体,机体受同种抗原刺激后所产生的抗体，称为同种免疫抗体或同种抗体。输血、妊娠是产生同种抗体的主要原因。外来抗原的免疫应答是由淋巴细胞介导的。机体有两种类型的免疫应答，即体液免疫应答和细胞免疫应答，但是红细胞输注只与体液免疫应答有关。,对红细胞抗原的初次应答和再次应答,初次应答的效应细胞数量增加，会使抗体产生的量增加。但实际上，首
10、次给D抗原阴性的受血者注射D抗原阳性的红细胞，受血者产生抗-D的效价是不能通过增加注射的红细胞数量而升高的。,红细胞同种免疫的免疫球蛋白,对于初次应答，通常最初形成的是IgM，随后是IgG。这一规律是否适用于人类红细胞同种抗体的产生尚待证实。 1联结稳定性 - IgG是在免疫应答中出现比较晚的抗体类型。与较早出现的抗体类型相比，IgG的联结稳定性更好。 2高度免疫患者的抗体异质性增加 -随着免疫应答进展，抗体的类型和亚型会出现改变。 3IgM和IgG的持续时间-IgM的浓度下降迅速，通常12年后就检测不到。一些IgG(如抗-D)浓度下降的速度明显缓慢，30年后还能检测到。 目前已明确，IgM不
11、是受血者对D抗原发生免疫应答最早出现的抗体。大多数受血者体内最早产生的是IgG，并且通常只能检测到这一种类型的抗体。少数受血者也产生IgM。如果献血者是高度免疫的，受血者产生的抗-D也常常含有部分IgA。,红细胞同种抗体出现的频率,红细胞同种抗体是接触红细胞抗原后产生的抗体。显然，对于从未接受过输血治疗或从未妊娠的人，体内是不会有红细胞同种抗体的；而对于多次接受输血治疗的受血者，产生红细胞同种抗体的频率更高。妊娠的免疫刺激作用比输血的免疫刺激作用小。 献血者比受血者产生红细胞同种抗体的频率相对低，原因是献血者的平均年龄更小，过去接受过输血治疗的可能性更小。特定抗体的频率也取决于检测方法的敏感性
12、（健康献血者的检测方法的敏感性相对低）和种族差异。 除A抗原和B抗原外，D抗原是免疫原性最强的红细胞抗原。但随一些预防方法的应用，D抗原阴性发生同种免疫的频率已降低。随多次输血的患者数量增加，同时缺乏抑制这些抗原的同种免疫的方法，抗-K、抗-Fya等出现的频率相对较高。,不同红细胞抗原的相对重要性,抗-A和抗-B是输血诱导产生的最重要的红细胞同种抗体，是致命的急性溶血性输血反应的最常见原因。Rh血型系统的同种抗体是次重要的，是导致迟发性溶血性输血反应，而且较其他红细胞同种抗体更常见。 在迟发性溶血性输血反应中，Kidd血型系统的同种抗体出现的频率相对高，而Kidd血型系统的同种抗体消失较快。抗
13、-Lea和抗-Leb只在37时有活性，但它们极少导致溶血性输血反应，主要是因为Lewis血型系统的同种抗体会被输注的血浆中的Lewis物质中和。其他抗体也有例外，原因可能与抗体的IgG亚型或少数抗原的位置有关。冷反应同种抗体如抗-A1、抗-P1、抗-M和抗-N，在37时没有活性，不会造成红细胞破坏。,受血者出现红细胞同种抗体的频率,红细胞同种抗体并不是均匀地分布在所有的受血者中。常见的情况是，初次输血后产生了针对一种红细胞抗原的同种抗体的受血者，很可能在随后的输血中会产生另一种同种抗体。然而，初次输血后没有产生同种抗体的受血者，在随后的输血过程中几乎不可能对外来抗原产生同种免疫，即使对于高免疫
14、原性的D抗原也是如此。这两种情况分别称为有反应者和无反应者。,对于长期输血的患者来说，当初次输血时只进行ABH抗原和D抗原配血时，无反应者不会产生红细胞同种抗体，但是有反应者将产生有临床意义的红细胞同种抗体。由于抗体出现，随后输注的红细胞必须与每种新的红细胞同种抗体配合，这样寻找配合血的困难逐渐增加。 如果在红细胞同种免疫出现前就能预测有反应者和无反应者，那么输血策略就可以简化。MHC限制性的研究可用于这种预测。若要预测或（和）处理红细胞同种免疫，则需要透彻地理解有反应者和无反应者的生物学机制。,决定有反应者与无反应者的影响因素,受血者是遗传学上的抗原阴性；输注的献血者的红细胞上含有这种抗原；
15、受血者的MHC类分子能提呈献血者的红细胞抗原多肽，这种 多肽含有受血者没有的变异氨基酸。除红细胞抗原和MHC类分子外的遗传标志物；（但目前还没 有证实调节红细胞同种免疫的遗传学特征）献血者因素献血者血液可能被污染或含有一些病毒能激活受血者的天然免疫。受血者因素一些疾病可能使受血者得红细胞同种免疫发生率增加。,受血者红细胞同种免疫的差异,1.种族差异台湾人的30%RhD阴性实际上是RhD阳性（微弱阳性），这些人输RhD阳性血不会产生抗-D。白种人RhD阴性血中未发现RhD弱阳性。2.疾病对红细胞同种免疫的影响 同种免疫的频率可能因受血者的病理生理学特征不同而不同。 地中海贫血患者：地中海贫血患者
16、通常在几岁的时候就开始输血，大约每月1次。输注仅通过ABH和D抗原交叉配血的受血者，超过20%的患者出现红细胞同种抗体，主要是Rh血型抗体或抗-K。 镰状细胞贫血患者：经研究，红细胞同种免疫的发生率随着输血次数的增加而升高，最常见的是抗-C、抗-E和抗-K，同种免疫患者产生多种红细胞同种抗体率高。镰状细胞贫血患者红细胞同种免疫的发生率与献血者、受血者的种族差异有关。最常见的是抗-K、抗-C、抗-E和抗-Jkb，镰状细胞贫血患者输血前应进行Rh血型系统的抗原和K抗原的交叉配血。,自身免疫性疾病患者：自身免疫性疾病的受血者更容易产生红细胞同种抗体。研究表明，温抗体型自身免疫性溶血性贫血患者接受输血
17、，产生红细胞同种抗体的频率较高。检测红细胞同种抗体前，不预先吸附患者血清中的自身抗体，易导致红细胞同种抗体的漏检。实体器官移植受者：红细胞同种免疫发生率低与免疫抑制治疗有关。低免疫球蛋白血症患者：低免疫球蛋白血症患者红细胞同种免疫发生率明显低。他们的血清中可能缺乏抗-A和抗-B。,目前，不同疾病的受血者产生红细胞同种免疫的具体机制是否不同还不清楚，可能涉及多个因素。首先，输血的剂量和频率是重要的因素，它们反映了抗原的剂量和动力学特点；其次，献血者和受血者的红细胞表型的差异程度，也是非常重要的因素，所以，必须考虑献血者和受血者在遗传学上的相似性；再次，不同疾病患者的病理生理改变不同，可能在不同程
18、度上影响受血者的免疫功能，其他一些疾病患者由于病理生理改变出现免疫失调，可能导致红细胞同种免疫的发生率增高。,3.婴幼儿红细胞同种抗体的形成新生儿的红细胞同种免疫通仅产生 低效价的IgM，产生IgG的红细胞同种抗体的种类非常有限。4.脾脏在红细胞同种免疫中的作用脾切除的患者对绵羊红细胞的免 疫应答减弱。然而，脾脏不是形成红细胞同种抗体所必须的。5.红细胞抗原减弱与红细胞同种或自身抗体形成的关系,三.红细胞同种免疫的预防和处理,（一）溶血的非免疫学机制,输血前的交叉配血主要是预防输注红细胞的溶血反应。但有时候还是存在交叉配血相合的输血，出现溶血现象。这种现象可能是由不能检测到的红细胞同种抗体介导
19、的免疫应答引起的，也可能是存在没有红细胞同种抗体介导的非免疫学溶血机制。 非免疫学的生理因素能导致溶血。 红细胞对渗透损伤高度敏感，所以，如果输注红细胞的静脉通道，同时输注低张盐水，就会出现直接溶血反应。这可以导致临床上出现大量溶血的急性溶血性输血反应。输注葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏的献血者红细胞，可导致受血者（尤其是婴幼儿）大量溶血。,红细胞破坏的基础理论,抗体依赖的，但是不需要抗体结合于红细胞表面的溶血机制。与红细胞无关的免疫复合物引起大量补体激活，这些补体可破坏相邻的红细胞，这种现象称为“旁观者溶血(bystander hemolysis)”，而这些红细胞没有抗体包被。在罕见的情况下，细
20、胞免疫可以导致溶血，自然杀伤细胞可以溶解直接抗球蛋白试验阴性的自身免疫性溶血患者的红细胞。 注意：不能因为抗体检测阴性而排除抗体介导的溶血反应。有时红细胞同种抗体效价足以导致溶血，但是低于凝集试验能检测到的最低效价。此外，不是所有在体内能与红细胞结合的抗体在体外都能检测出来。并且，再次应答可导致最初抗体检测阴性的受血者出现迟发性溶血，抗体检测结果转变为阳性。,（二）抗体引起的溶血,某些特定的抗体，如IgM抗-A和抗-B，会引起补体介导的急性血管内溶血，但大多数有临床意义的血型抗体都是由患者体内产生的lgG导致迟发性溶血性输血反应，大约发生在输血后的几天或几周。并且这个过程能通过补体增强，再通过
21、单核-吞噬细胞系统的细胞清除红细胞。红细胞的清除发生在血管外，由肝脏和脾脏组织中的巨噬细胞完成。巨噬细胞除了通过吞噬作用溶血，还能直接释放溶酶体酶溶解红细胞。然而，不管以上哪种情况的溶血都有红细胞同种抗体的参与。,1.红细胞同种抗体的类型与溶血 IgG型抗体主要引起迟发型溶血反应。与红细胞表面抗原结合的IgG，通过与肝脏和脾脏内的巨噬细胞表面的Fc受体相结合，导致巨噬细胞对红细胞的吞噬作用。 IgM会导致补体介导的血管内溶血，但在某些情况下，IgM可以引起迟发性溶血性输血反应，这是由红细胞表面沉积的补体与巨噬细胞表面的补体受体结合引起的，因为巨噬细胞表面没有能与IgM结合的Fc受体。与IgM结
22、合的红细胞，生存期与正常红细胞相同，且补体蛋白是缺失的。,2.IgG亚型红细胞同种抗体与溶血 IgGl是最常见的红细胞同种抗体亚型，IgG1、IgG2、IgG3都能引起溶血。然而，任何一种IgG亚型的红细胞同种抗体都不能准确预测溶血的发生。但是，不同IgG亚型的红细胞同种抗体有协同作用，同时出现多种IgG亚型的红细胞同种抗体，使红细胞表面的IgG总量增加，溶血的风险增大。,（三）抗体诱导的抗原抑制,临床上，有许多直接抗球蛋白试验阳性的患者并不出现溶血。此外，有时会出现这种现象：红细胞表面的某种抗原与免疫球蛋白结合后，这种结合的红细胞抗原表型由阳性变为阴性，这种现象称为抗原减弱、抗原减少、抗原抑
23、制或获得性抗原缺失。研究表明，多种红细胞抗原都出现这种情况，包括Rh、Kell、Kidd、Duffy、LW、Lutheran、Co等血型系统的抗原。但目前，抗原抑制的确切机制还不清楚。,（四）红细胞表面的FcR受体,红细胞表面的FcR受体与红细胞同种抗体IgG引起的溶血反应有关。,（五）遗传和环境因素,大量证据表明遗传和环境因素会影响不同IgG亚型的红细胞同种抗体和溶血之间的关系，除了红细胞同种抗体的IgG亚型外，与IgG相关分子的遗传学改变，以及由环境因素导致炎症反应和吞噬活性的改变，也会明显影响红细胞同种抗体引起的溶血。,红细胞同种免疫的预防,避免给受血者输注表达相应红细胞抗原的红细胞。对
24、红细胞同种免疫发生率高的患者（如镰状细胞贫血患者）长期输血治疗时，进行多个红细胞抗原配血，如Rh、Kell、Kidd、Duffy等血型系统的抗原。通过抗原表型分析，检测红细胞是否携带相应的红细胞抗原。受血者不能避免接触红细胞抗原，可用RhD免疫球蛋白来预防少量D抗原阳性红细胞的同种免疫（如含有残存D抗原阳性红细胞的血小板，输给D抗原阴性受血者）。,受血者的炎症对红细胞同种免疫有促进作用，在输血的同时给予抗炎药物，可降低红细胞同种免疫的发生率。如果炎症是由输注的储存红细胞本身引起的，可应用新的保存液来预防红细胞同种免疫。如果炎症是由红细胞储存过程出现非常小的生物学变化，引起储存损伤，而增加红细胞
25、同种免疫的风险，可用替代标志物法来检测储存血的微小免疫原性。,红细胞同种免疫的处理,受血者体内一旦产生了某种红细胞同种抗体，那么在交叉配血过程中，表达这种红细胞抗原的献血者与受血者就是不合的。抗体特异性通常是用筛选谱细胞(extensive panel of screening cells)来进行鉴定的。但是，红细胞同种抗体在短期内复杂化，可能出现同时存在多种红细胞同种抗体、存在高频率抗原的红细胞同种抗体，以及存在自身抗体（需要先通过吸附的方法去除自身抗体，才能检测出红细胞同种抗体）的情况。此外，有些红细胞同种抗体很难检测到，在实验前需要通过红细胞吸附洗脱过程来浓缩。在这些情况下，该如何处理？
26、,输注无临床意义的抗原不合的红细胞,红细胞抗原的分类是按照溶血发生的可能性进行的，即输注了血型不合的红细胞是否会发生溶血。例如，ABO、Rh、Kell、Duffy和Kidd血型系统的抗原通常归类为“有临床意义的”。Chido/Rogers、Xg、JMH、MNS、P、LU等血型系统的抗原归类为“无临床意义的”。抗-Lea、抗-Leb、抗-M、抗-N、抗-P1、抗-Lua、在37时不起反应者通常视为无临床意义的红细胞同种抗体， 在临床实践中，人们常常遇到无临床意义的红细胞同种抗体，其中许多是针对高频率抗原，所以要获得该类抗原阴性的红细胞很困难。当然，必须排除有临床意义的红细胞同种抗体同时存在。一旦
27、排除其他有临床意义的红细胞同种抗体的存在，则可发出无临床意义的抗原不合的红细胞制品。,输注有临床意义的抗原不合的红细胞,在临床实践中，有临床意义的抗原不合的红细胞输注是绝对禁忌的。但是，对于某些必须紧急输血的患者，又没有相合的红细胞的情况，以及患者体内存在多种同种抗体的情况，可以考虑有临床意义的抗原不合的红细胞输注，同时进行危险性评估。如果确定要输注血型不合的血液，选择溶血频率最低，或溶血过程最慢的抗原不合的血液。,抗体阴性的患者选择输注抗原阴性的血液,如果患者以前有红细胞同种抗体，随着时间的延长，循环中抗体的效价逐渐降低至不能被检测出来时。输注了相应抗原阳性的红细胞，患者会快速再次形成该抗体
28、，导致溶血。最常见的是Kidd血型系统。因此，应尽可能的获取以前患者的输血前检查记录。并且对于以前鉴定存在红细胞同种抗体的患者（不管目前抗体是否还存在），选择相应抗原阴性的血液。,红细胞同种抗体和自身抗体的鉴别,红细胞同种抗体和自身抗体的识别会发生混淆，即对患者进行抗体筛选时，发现患者体内有一种抗体能识别筛选细胞上的抗原，而患者自身红细胞上的这种抗原也是阳性的。初看，这可诊断为自身抗体。然而，有些患者的直接抗球蛋白试验持续阴性，提示尽管有相应的抗原存在，但是该抗体不与患者的红细胞结合。虽然，必须考虑洗涤过程中的抗体洗脱问题，或抗体的亲和力和温度波动问题，但有些患者直接抗球蛋白试验确实是阴性，这些患者可能含有“部分抗原”或者存在“抗原变异”，这种情况可能导致溶血，导致相当严重的临床问题。 目前处理这些问题的唯一方法，是通过DNA检测来确定患者的基因型。,目,谢 谢！,
