电子交叉配血
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

四、交叉配血发展简史

血型血清学交叉配血试验随着输血技术的发展不断地进行更新和改良,基本方法包括:盐水介质法、酶蛋白法、抗球蛋白法、凝聚胺法、微柱凝胶法等。目前,以ABO和RhD血型鉴定和不规则抗体筛选为基础,结合计算机信息技术的电子交叉配血也逐步在临床上推广应用。
(一)盐水介质交叉配血法
1908年,Ottenberg报道了输血前血型定型和交叉配血的重要性,确立了血型配合性是确保输血安全的最重要条件之一。1911年,盐水直接凝集试验开始作为最早的血清学交叉配血试验方法被应用于临床。直到上世纪90年代,很多报道发现即刻离心法不能全部检测出ABO血型的不配合性,提出电子交叉配血比即刻离心法更安全。后来开展电子交叉配血的医院,就不再进行盐水介质交叉配血了,但是对没有开展电子交叉配血的医院,盐水介质交叉配血法仍然是必不可少的步骤,是防止ABO血型不配合及冷反应性抗体干扰的重要手段。
1.原理
红细胞膜上有A、B、H抗原,与含有相应天然抗体的血清或血浆混合(如A型红细胞遇到含有抗-A的血清)离心后,产生肉眼可见的凝集或溶血,即判为交叉配血不配合,若未出现肉眼可见的凝集,必要时显微镜下观察,如未见红细胞凝集,即判为交叉配血相合。由于即刻离心就可判读结果,因此国外又称即刻离心法(immediate spin)。
2.方法
将受血者红细胞用生理盐水配制成2%~5%悬液;取献血者与血液保存袋相连的管子(俗称血辫子)中血标本,用生理盐水将献血者红细胞配制成2%~5%悬液。取洁净小试管2支,在标记“主侧”试管内加入受血者血清2滴,再加献血者红细胞悬液1滴;在标记“次侧”试管内加献血者血清2滴,再加受血者红细胞悬液1滴,3400r/min(1000g)离心15秒,轻轻转动试管观察结果。
当试验在室温中进行时,如有凝集产生,可在37℃的条件下放置2分钟后观察凝块是否散开,以排除由于冷凝集造成的影响。
3.优点
其优点是:①防止ABO血型不配合血液的发放;②发现不规则抗-A 1,预防如将A型血液输注给A 2型引起的溶血性输血不良反应;③早期发现IgM型冷反应性抗体,采取预防措施;④操作简便、耗时短及成本低。
4.缺点
其缺点是:①在盐水介质里红细胞间的距离约25nm,IgM抗体分子上多数相邻两个Fab端之间的最短距离大于35nm,而IgG抗体分子两个Fab端的距离一般都小于25nm,所以IgG抗体不能在盐水介质里与相应抗体的红细胞发生凝集,而IgM抗体则能发生凝集。因此,该方法不适用于IgG型抗体的检测,对有输血史(特别是有过输血反应的患者)、妊娠免疫病史和器官移植史者不宜使用本方法;②该方法一般要求用洗涤的红细胞进行试验,如果直接用未经洗涤的红细胞进行试验,由于血清中补体的作用,不配合的血液容易出现溶血,而溶血又容易被血标本中的黄疸或自身红细胞溶血所掩盖,会导致结果误判;③该方法的试验结果不稳定,对操作人员的操作技能与专业判断能力的要求比较高。
(二)酶介质交叉配血法
酶介质交叉配血所用的酶是蛋白水解酶(proteolytic enzymes),常用的有菠萝酶、木瓜酶、胰蛋白酶、无花果酶等,我国多用菠萝酶和木瓜酶。20世纪50年代,血型血清学交叉配血试验包括了酶介质法。1985年,英国80%的实验室不再进行酶法配血试验。到1998年,93%的实验室停止酶介质法配血试验。酶配制有效期仅1星期,因此要不断地配制。目前酶法已经基本上被淘汰。
1.原理
红细胞表面有丰富的唾液酸,在中性环境里红细胞带负电荷,红细胞之间互相排斥。酶能消化并破坏红细胞表面唾液酸,红细胞表面带负电荷减少,Zeta电势减少,红细胞间的距离缩短,IgG抗体能将有相应抗原的红细胞交联起来,产生肉眼可见的凝集。
2.方法
分一步酶法和二步酶法。
(1)一步酶法:
在盐水介质的试管内加入1滴酶溶液,放置37℃温育15分钟,1000r/min离心1分钟,观察结果。通常要设阴性对照、阳性对照和自身对照。
(2)二步酶法:
二步法也称间接酶法,木瓜酶和无花果酶都适用于二步法,二步法分两步。第一步先用酶溶液处理红细胞:在1份洗涤压积的献血者和受血者红细胞中加2份酶溶液,37℃温育10分钟,用大量Ph7.4的硼酸缓冲液(PBS)或生理盐水洗涤3次,用生理盐水配成2%~5%的悬液备用;第二步:用盐水介质法加好反应试管后,放置37℃温育15~30分钟观察结果,二步法也要设阴性对照、阳性对照和自身对照。
3.优点
相对于盐水介质交叉配血试验,酶介质法交叉配血试验敏感性较高,能够显著增强Rh和Kidd血型系统的抗原抗体反应,同时操作简单、快捷,适用于急诊抢救的受血者的配血。
4.缺点
其缺点是:①该方法中使用的酶对组织有损伤作用,特别是无花果酶,因此对菠萝酶、木瓜酶和无花果酶过敏者在配制或使用酶溶液时要加强防护;②由于蛋白酶能破坏M、N、S、s、Fy a和Fy b抗原,对这类血型抗原不能用酶处理的方法;③由于酶粉易潮解,配制后有效期仅1周,需要反复配制,且保存不易,要密封并在4℃保存,因此质量难以得到保证。
(三)间接抗球蛋白交叉配血法
1945年,Coombs,Mourant和Race等人研究出能检出附着于红细胞表面但又不引起凝集反应的抗体的试验方法,即抗球蛋白试验,又称为Coombs试验。1950年至1980年,间接抗球蛋白法试验作为标准的输血前交叉配血方法被广泛应用。Coombs试验成为血液免疫学发展的一个里程碑,目前是国际公认的交叉配血试验“金标准”。20世纪70年代,为提高试验的敏感性,对抗球蛋白试验又进行了很多改进,如把介质更换为低离子强度溶液、聚乙烯乙二醇等,这些改进后的试验在试管或微板中都很敏感。从英国国家客观质量评估计划(national external quality assessment service,NEQAS)提供的资料中可以看出,在英国和苏格兰差不多所有的实验室都采用增强的抗球蛋白法,通常是使用低离子强度介质和两步酶法。1977年,当美国学者提出将红细胞血型鉴定和不规则抗体筛选应用于交叉配血技术以来,发现间接抗球蛋白法交叉配血试验逐渐失去了意义,认为临床输血只进行盐水介质交叉配血就可以发血了。后来很多医院都停止了间接抗球蛋白法交叉配血。
1.原理
当红细胞与IgG抗体或补体分子C3、C4片段结合后,不能产生肉眼可见的凝集反应,抗球蛋白可以将包被了红细胞上的抗体分子或补体分子之间产生“搭桥作用”,使红细胞发生肉眼可见的凝集。间接抗球蛋白交叉配血试验常用来检测IgG型抗体引起的不配合性。
2.方法
将盐水介质交叉配血试管放置37℃水浴孵育30分钟,用生理盐水洗涤红细胞3次,在吸水纸上扣干残余液体;加抗球蛋白试剂1滴,混匀,3400r/min离心15秒后观察结果。试验同时要做阳性对照、阴性对照和盐水对照,方法是:①阳性对照:2%~5%IgG抗体致敏红细胞悬液1滴,加抗球蛋白试剂1滴;②阴性对照:2%~5%O型红细胞悬液1滴,加抗球蛋白试剂1滴;③盐水对照:1管献血者2%~5%红细胞悬液1滴加生理盐水1滴;另1管受血者2%~5%红细胞悬液1滴加生理盐水1滴。
3.优点
间接抗球蛋白法交叉配血具有灵敏度高,特异性强等优点,是检测不完全抗体及IgG类抗体最可靠的方法。
4.缺点
其缺点是:①试验结果判读困难;②试验的结果不能保存;③对于操作人员的技能与判断能力要求比较高;④操作繁琐、工作量大、耗时长。
(四)改良凝聚胺交叉配血法
20世纪80年代Lalezari和Jiang首先将凝聚胺法(Polybrene)应用于交叉配血,发现其检测出异体抗体的能力远远高于其他方法。1983年,Fisher对盐水介质法、木瓜酶法、低离子盐水法和凝聚胺法等4种方法抗体筛选的能力进行比较发现,凝聚胺法灵敏度高出其他方法2倍~250倍,尤其是对Rh血型系统的抗体,而且该方法具有操作简便、时间短、灵敏度高、结果明显易判读等优点。但后来发现凝聚胺法会漏检抗-K,K抗原在白种人的概率大约为9%,我国汉族人群K抗原非常少见,几乎都含k抗原,上海地区的报道显示K抗原阳性率仅0.07%,所以在欧美国家逐渐淘汰了该方法,而在亚洲国家,尤其是我国大陆仍被广泛应用。1997年再版的《全国临床检验操作规程》(第2版)将其列入其中,开始在国内推广使用。后来在使用中为缩短反应时间,多用低离子盐溶液作为介质。
1.原理
凝聚胺是一种高价阳离子的多聚季铵盐,溶解后可以产生较多的正电荷,可以大量中和红细胞表面的负电荷,减弱红细胞之间的排斥力,使红细胞彼此之间的距离缩短,在离心力的作用下凝聚胺使红细胞相互靠近,使得已经结合在红细胞表面的IgG抗体分子之间产生“搭桥作用”,然后加入重悬液,恢复红细胞表面的负电荷,使凝聚胺的作用消除,凝聚的红细胞会渐渐散开,但已经被IgG抗体分子搭桥连接起来的红细胞不会散开。改良凝聚胺试验,一般使用低离子介质(low ionic medium,LIM)加速IgG抗体与红细胞之间的反应速度。
2.方法
在完成盐水介质交叉配血的试管中加0.6ml LIM试剂,室温放置1分钟,再加入2滴凝聚胺试剂,3400r/min离心1分钟,弃去上清,轻摇试管,肉眼判断红细胞凝集情况(如果有凝集出现则继续操作,如果没有凝集出现则试验无效,需要重做)。在出现凝集的试管中加入2滴重悬液,轻摇试管,肉眼观察结果。如果在1分钟内试管内的凝集现象消失则判为凝聚胺试验阴性,如果在1分钟内凝集反应不消失则判为凝聚胺试验阳性。
3.优点
改良凝聚胺法用于交叉配血试验具有操作简便、快速、敏感性强、结果准确可靠等优点,试验成本也比较低廉。
4.缺点
其缺点是:①对试验操作要求高,加样比例、反应时间、离心速度,试验温度、细菌污染等都会导致出现假阳性结果;②结果观察带有一定的主观性,特别从凝集到不凝集过程的把握不易掌握;③易受抗凝剂、药物、血浆蛋白等影响,如肝素会中和凝聚胺的作用,不能用肝素抗凝血标本;止血敏等药物可以减弱凝聚胺作用强度,反应结果减弱甚至出现假阴性;高浓度的血浆蛋白会导致试验灵敏度的降低和抗体介导的凝集不稳定;④不能排除弱抗原或弱不完全抗体的影响,当红细胞抗原抗体结合强度弱,加入重悬液后,红细胞表面负电荷之间排斥力超过抗原抗体亲和力时,抗体依赖的红细胞凝集就被分开,出现假阴性结果;⑤不能检出所有的不完全抗体,如不适合K系统的抗-K,也有报道会漏检抗-E、抗-Jk a
(五)微柱凝胶交叉配血法
1986年法国的Yves Lapierre博士发明了此方法。目前,在发达国家,该技术已经常规应用于血型鉴定、不规则抗体筛选、血型特异性鉴定和交叉配血等方面。微柱凝胶试验方法是近年来逐渐兴起的一项免疫检测新方法,该方法是把凝胶柱与抗球蛋白法等结合在一起,是生物化学凝胶过滤技术和免疫学抗原抗体反应相结合的产物。
1.原理
微柱凝胶技术(micro-column gel technique,MGT)是通过凝胶的浓度来控制凝胶间隙的大小,使其间隙只能允许游离的红细胞通过,从而使游离的红细胞与聚集的红细胞分离,达到鉴别反应结果的目的。通过离心,红细胞沉淀在试管底部,则表明红细胞未发生凝集,是阴性反应;若红细胞聚集在凝胶带上部,则表明红细胞发生凝集,呈阳性反应。
2.方法
首先取微柱凝胶卡,将0.8%~1%献/受血者红细胞悬液50μl轻轻滴入微柱凝胶卡孔中,再加25μl受/献血者血清;放入37℃孵育15分钟,用专用离心机1000r/min离心10分钟,观察结果。根据红细胞在凝胶柱中的分布情况判读结果,“4+”强阳性结果:凝胶柱的下部没有游离红细胞,底部无红细胞;“3+”阳性结果:凝胶柱底部可有极少量红细胞;“2+和1+”阳性结果:凝胶柱底部明显有红细胞,“1+”整个凝胶柱的下部较为浑浊;“-”阴性结果:凝胶柱底部红细胞集中,上部没有游离红细胞。
3.优点
其优点是:①灵敏度高,能检测到非常微弱的抗原抗体反应,其灵敏度较凝聚胺法高1~5个效价;②特异性强;③操作易于规范化、标准化和自动化;④实验结果可以直接肉眼观察,也可由检测系统自动判读;⑤血标本用量少;⑥检测结果可以在-4℃冰箱长期保存,也可以照相永久保存;⑦有37℃孵育步骤,减少了冷凝集的影响。
4.缺点:
其缺点是:①易出现假阳性结果;②花费时间较长,不利于紧急情况下的配血;③需要专用孵育器和离心机,试验成本较高。