RhD阴性血素有“熊猫血”之称,临床上长期存在血源短缺、匹配不到血型的难题。在一项发表于《科学-进展》的最新研究中,浙江大学研究团队通过修饰红细胞表面,将供应充足的RhD阳性红细胞批量转换为RhD阴性红细胞,无需RhD血型匹配即可进行应急输血,不发生排异反应。这一方法有望高效地解决“熊猫血”血源短缺难题。
人类对血型的了解开始于20世纪初。1901年,奥地利维也纳大学的卡尔·兰德斯泰纳教授首先发现了ABO血型。血型是根据红细胞表面的抗原来分类的。比如:表面含有抗原A的血细胞被称为A型血,含有抗原B的则被称为B型血,O型血细胞既没有抗原A也没有抗原B。
随着科学的进步,人类陆续发现还存在其他30多种血型系统,不同的血型系统采用不同的抗原划分标准。
这其中包括Rh血型系统,根据红细胞表面抗原D的有无,人类的血型统一划分为RhD阳性和RhD阴性两种。大多数人的红细胞上都存在抗原D,为RhD阳性血。在中国,维吾尔族人RhD阴性的概率5%左右,蒙古族人接近1%;汉族人所占的比例极少,仅占0.3%,属稀有血型,如果同时考虑ABO和Rh血型系统,那么汉族人群AB型阴性同型人的机会不到0.03%,堪称罕见。“熊猫血”因此得名。
当前,尽管医疗机构开展了一系列“熊猫血”献血员的登记与动员工作,但仍不能满足临床需要。在形势危急的情况下,若一时供应不上阴性血液,有时也只能输注阳性血抢救生命为先,但这可能会导致致命的凝血。
“是否有可能修饰现有的红细胞,让其阳转阴?”论文共同通讯作者,浙大化学系教授唐睿康提出这样的设想。
修饰血细胞最初的灵感来源于鸡蛋壳——给细胞披上一件仿生“外套”,遮蔽不想暴露的部分,或是加载新功能,科学家称之为“细胞表面修饰”。2014年6月,王本与当时的导师唐睿康教授在英国《化学科学》杂志提出了一项红细胞改造策略:当红细胞“穿”上一层聚多巴胺的“外套”,其表面抗原就会被遮蔽起来,成为ABO血型系统的“万能血”。
时隔6年,研究团队正式发布了红细胞的新款“外套”——他们找到了更好“布料”,试出了更优的“裁剪”,更重要的是,这一技术变得更为“万能”:实现了将RhD阳性红细胞转变成RhD阴性红细胞的目标,新型通用红细胞可以无需RhD血型匹配即可进行应急输血。
临床上,RhD阴性受血者在第一次接受RhD阳性血时是安全的,但是第一次受血后在体内会随之产生RhD抗体,在第二次接受RhD阳性血输注的时候就会发生溶血反应,造成严重的输血不良反应。为了验证“外套”的安全性与有效性,研究团队设计了进一步的动物实验。
在临床上,同型输血这一策略诞生已经100多年,由于血型抗原的限制,它仍是首选甚至是唯一的选择。能否开发出安全可靠的血型转换方法,适用应急输血以及缓解用血需求,是一项古老而艰巨的挑战,全世界从事这方面研究的实验室或许不到10家。
浙大医学院附属第二医院输血科的医师廖昭平,是这项研究的成员之一。
他对细胞修饰技术用于制造“万能血”的应用前景抱有很大信心,他认为,这一技术至少存在三种应用前景:第一是缓解临床“熊猫血”供需矛盾;第二种情况是,临床上进行异体同型输血时,存在受血者和献血员血液不匹配的情况,这一细胞修饰术有望在短时间内制造更为匹配的血液;第三种情况是,国家和地方血库的库存有时会出现某种血型特别短缺的情况,“这时也可考虑把富余的血型转换成短缺的血型,供应临床。”