新方法或可解決RhD陰性血短缺難題

“通用熊貓血”問世 無需匹配可應(yīng)急輸血

RhD陰性血有一個大名鼎鼎的稱呼——“熊貓血”。因為臨床上長期存在血源短缺、匹配不到血型的難題，相關(guān)手術(shù)患者急求“熊貓血”的事例也時不時見諸報端。在緊急狀況下能否及時得到“救命血”成為關(guān)系到“熊貓血”受血者生命存亡的關(guān)鍵因素。

近日，浙江大學(xué)化學(xué)系唐?？到淌诤驼憬髮W(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院王本副教授聯(lián)合研究團隊成功研制出了“通用熊貓血”，通過細胞膜錨定分子在紅細胞表面構(gòu)建聚唾液酸-鹽酸酪胺的凝膠網(wǎng)絡(luò)，可將供應(yīng)充足的RhD陽性紅細胞批量轉(zhuǎn)換為RhD陰性紅細胞，無須RhD血型匹配即可進行應(yīng)急輸血，且不發(fā)生排異反應(yīng)。這一方法有望高效地解決“熊貓血”血源短缺難題。相關(guān)研究成果已發(fā)表于國際期刊《科學(xué)進展》。

特殊之處在于D抗原

“人的血型通常由紅細胞表面某些可遺傳的糖蛋白及糖鏈構(gòu)成的抗原決定?！碧祁？蹈嬖V科技日報記者，比如人們最為熟悉的是由A、AB、B、O組成的ABO血型系統(tǒng)。

Rh血型系統(tǒng)則是已分類的紅細胞血型系統(tǒng)中最復(fù)雜的一類。在Rh系統(tǒng)中，如果紅細胞表面含有D抗原，被稱為RhD陽性，反之則稱為陰性。截至目前，像這樣的血型系統(tǒng)已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)有超過30種。

已有的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，RhD陽性的人群占世界人口的絕大部分，RhD陰性是非常少見的，比如在亞洲，超過99.5%的人為RhD陽性，只有不到千分之五的人是RhD陰性，RhD陰性血因此得名“熊貓血”。

“‘熊貓血’千里挑一的特殊之處在于這個D抗原?！碧祁？到忉屨f，從結(jié)構(gòu)上來看，D抗原像釘子一樣插在紅細胞中間，有一小部分像觸角一樣暴露在外，不但容易在RhD陰性的人體內(nèi)誘發(fā)人體免疫反應(yīng)，而且它是Rh血型系統(tǒng)中產(chǎn)生抗體最多、反應(yīng)最為強烈的抗原。

據(jù)了解，同有“熊貓血”的好心人捐獻、患者提前抽出自己的血液以備不時之需或一次性輸入RhD陽性血液應(yīng)急，是目前“熊貓血”受血者常見的三種輸血方式。

“對于血型為RhD陰性的人來講，第一次接受RhD陽性的血液后會產(chǎn)生針對RhD抗原的抗體，到第二次輸血時，抗體就會破壞RhD陽性的紅細胞，產(chǎn)生可怕的后果?！蓖醣颈硎荆靶茇堁比巳盒枰堋耙粍谟酪荨钡亟鉀Q輸血難題的辦法。

給紅細胞披上“外套”

“是否能給RhD陽性的紅細胞披上一件仿生‘外套’，將其偽裝成RhD陰性？”唐?？堤岢隽诉@一思路。

從結(jié)構(gòu)上看紅細胞，它的膜表面結(jié)構(gòu)是雙層柱狀的磷脂分子，嵌在“柱子”上的是球狀膜蛋白，整個結(jié)構(gòu)就好像是滴在水面上的油膜，這樣的結(jié)構(gòu)具有較強的形變能力。D抗原就是嵌在這樣的結(jié)構(gòu)上，科研團隊通過再造一層細胞膜表面結(jié)構(gòu)，把D抗原的觸角掩藏起來。

在2014年6月，唐睿康教授與王本副教授就曾在英國《化學(xué)科學(xué)》雜志提出一項紅細胞改造策略，當紅細胞“穿”上一層聚多巴胺，其表面抗原就會被遮蔽起來，成為ABO血型系統(tǒng)的“萬能血”。

此次研究中，他們通過在細胞膜上引入特殊設(shè)計的錨定分子，用類磷脂分子復(fù)制出一根根“柱子”錨定在紅細胞膜表面，然后再通過復(fù)制細胞膜最外層唾液酸分子的材料，將聚唾液酸-鹽酸酪胺的凝膠網(wǎng)絡(luò)均勻地構(gòu)建在細胞表面。當然，“柱子”和新的膜不會自主交聯(lián)，科研團隊通過引入固定酶分子并借助酶催化反應(yīng)將兩者“粘住”形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

由此，原來紅細胞膜上探出頭來的觸角，也就被掩蔽在了“防護網(wǎng)”中。有了這樣一層“偽裝”，抗體就識別不出抗原了，不會引起免疫反應(yīng)、發(fā)生排異?！拔覀冞@項研究把RhD陽性的紅細胞變成了像是沒有RhD抗原的紅細胞，這樣在臨床上，病人有望不需要RhD血型匹配就可以應(yīng)急輸血?！蓖醣菊f。

“通用熊貓血”動物實驗效果可觀

目前，科研團隊根據(jù)這一方法制造的“通用熊貓血”，已經(jīng)在小鼠體內(nèi)實現(xiàn)了安全的單次及多次輸血，具有正常的體內(nèi)循環(huán)時間，同時也在兔子體內(nèi)驗證了RhD抗原的完全掩蔽，且不具備免疫原性。

“總體來說，這項研究展示了良好的臨床轉(zhuǎn)化前景?！蓖醣狙a充道，這個實驗設(shè)計中最大的難度，就在于保持紅細胞原有的物理性能及生理功能。

據(jù)了解，科研團隊所設(shè)計的三維凝膠網(wǎng)絡(luò)對紅細胞表面的修飾是一種全新的策略，由于其優(yōu)越的生物親和性和對細胞膜表面抗原的掩蔽作用，可將RhD陽性的紅細胞轉(zhuǎn)換為可供RhD陰性受血者輸血的“通用熊貓血”，針對RhD陰性稀有血型的臨床輸血問題給出了新的化學(xué)生物學(xué)解決方案，體現(xiàn)了化學(xué)和醫(yī)學(xué)的交叉融合。

“下一步除了繼續(xù)推進‘通用紅細胞’的研究工作之外，臨床上血小板的輸注也要考慮配型，面臨的問題比紅細胞配型更麻煩。”王本表示，該項研究雖在臨床前基礎(chǔ)科研方面取得了進展，但到臨床還有很長一段路要走，需要進一步在靈長類動物中驗證其安全性和有效性。