紅細胞同種免疫及其處理

關于紅細胞同種免疫及其處理概述：

輸血引起的紅細胞同種免疫是臨床上唯一的常規(guī)接觸了同種抗原，而不需要應用免疫抑制劑來預防或治療的同種免疫應答。通過交叉配血檢測獻血者與受血者是否相合，是避免出現急性溶血性輸血反應所必須采取的措施。免疫血液學的一個重要內容是識別紅細胞同種抗體。當受血者體內出現多種紅細胞同種抗體時，紅細胞同種免疫問題就可能變得嚴重和復雜，了解機體紅細胞同種免疫發(fā)生的機制及其處理策略對臨床正確開展紅細胞輸血和避免輸血不良反應具有重要的實際意義。第2頁,共45頁，2024年2月25日，星期天一.紅細胞抗原二.紅細胞抗體和受血者出現紅細胞同種抗體的頻率三.紅細胞同種免疫的預防和處理目錄第3頁,共45頁，2024年2月25日，星期天

一.紅細胞抗原第4頁,共45頁，2024年2月25日，星期天紅細胞抗原的免疫原性

不同紅細胞抗原的免疫原性不同。給某種紅細胞抗原陰性的受血者，輸注該抗原陽性的紅細胞，可能產生針對相應抗原的同種抗體。通過研究表明D抗原的免疫原性很強，同種免疫的發(fā)生率為22%～80%。因此，所有獻血者和受血者的紅細胞都需進行D抗原檢測。相比之下，K抗原的免疫原性僅次于D抗原，而其他抗原的免疫原性都低于K抗原。第5頁,共45頁，2024年2月25日，星期天

部分紅細胞抗原的免疫原性強度比較順序抗原積分順序抗原積分(1)K1.000

(11)Leb0.089(2)Cw0.700

(12)e0.071(3)Lua0.400

(13)Fya0.064(4)Jka0.370

(14)C0.055(5)E0.350

(15)s0.014(6)V0.210

(16)S0.013(7)lea0.160(17)N0.007(8)P10.120

(18)Fyb0.005(9)c

0.097

(19)Jkb0.004(10)

M

0.090第6頁,共45頁，2024年2月25日，星期天為什么紅細胞抗原免疫原性不同？“外來性”的程度

D抗原陰性的人，整個D基因都是缺失的。但是，大多數其他紅細胞抗原通常是單個氨基酸的變異。因此，盡管與RhCE具有同源性，但D抗原比其他紅細胞抗原的“外來性(foreignees)”更強。D抗原比其他紅細胞抗原的免疫原性強。

外來性的程度對紅細胞抗原免疫原性的強弱有影響。第7頁,共45頁，2024年2月25日，星期天2.主要組織相容性復合物限制性

主要組織相容性復合物(majorhistocompatibilitycom-plex，MHC)限制性，對紅細胞抗原的免疫原性起較大的作用。由于MHC限制性，獻血者與受血者的紅細胞抗原的氨基酸序列，只要有輕微的不同，就可以誘導同種免疫的發(fā)生。受血者的抗原提呈細胞有提呈含有變異氨基酸多肽的獻血者紅細胞抗原的能力，與同種免疫的發(fā)生有關。第8頁,共45頁，2024年2月25日，星期天3.紅細胞抗原的相對免疫原性輸血和妊娠

談及特定的紅細胞抗原導致同種免疫的風險，一定要討論輸血次數和輸血量的影響，以及輸血和妊娠導致同種免疫的相對風險。

對于某種低頻率紅細胞抗原，在一定范圍內，接觸這種抗原的可能性增大。對于相同的低頻率紅細胞抗原，因妊娠導致同種免疫的風險較輸血低。因為通常婦女只有一個性伴侶，而輸血通常接觸到多個獻血者。然而，對于某種高頻率紅細胞抗原，隨著輸血次數和輸血量的增多，接觸這種抗原的可能性就很大。

與輸血相比，妊娠出現的胎兒與孕婦的紅細胞抗原不合，孕婦更不容易出現紅細胞同種免疫。原因可能是經胎盤的出血量較少，不足以刺激孕婦產生初次應答。第9頁,共45頁，2024年2月25日，星期天抗-D對機體產生其他紅細胞同種抗體的影響

給RhD陰性的志愿者注射D抗原陽性的紅細胞,產生抗-D的受血者，對其他紅細胞抗原的同種免疫的發(fā)生率升高。對于同時產生抗-D和其他紅細胞同種抗體的受血者，有50%形成的是抗-K，而抗-Fya、抗-Jka和抗-s的發(fā)生率大約各是20%。第10頁,共45頁，2024年2月25日，星期天抗原競爭

當輸注的紅細胞上同時負載兩種紅細胞抗原，受血者的血清中出現其中一種抗原的特異性抗體時，可會引起紅細胞血管內溶解，溶解紅細胞表面抗原的免疫原性可能較完整紅細胞弱，這與機體對第二種紅細胞抗原的同種免疫減弱有關。第11頁,共45頁，2024年2月25日，星期天紅細胞抗原的免疫特性

各種紅細胞抗原在紅細胞上的分布是不同的。抗原數目的多少影響了其免疫原性的強弱。各種紅細胞抗原在個體發(fā)育的不同階段，免疫原性強度也是不同的。某些情況下，紅細胞抗原的一些免疫特性會導致其相對較弱的免疫原性。目前，紅細胞同種免疫的發(fā)生機制還不清楚。它與傳統(tǒng)的微生物或蛋白免疫原誘導的免疫應答在免疫路徑、抗原的濃度、抗原的分子特征以及參與的抗原提呈細胞的類型等方面有顯著差異。以下討論理論上這差異的重要性。第12頁,共45頁，2024年2月25日，星期天免疫路徑第13頁,共45頁，2024年2月25日，星期天抗原的濃度

紅細胞抗原和其他免疫刺激物的另一個重要區(qū)別是抗原的濃度。通常，在病原體感染的早期，外來抗原的濃度可能很低，隨著感染的進展，抗原的濃度將迅速提高，然后在數周內隨著抗原被機體清除而下降。對于慢性感染，抗原的濃度會持續(xù)下降，但是會長期維持在某一水平。而紅細胞的輸注是快速引入高濃度的抗原，隨后該抗原會持續(xù)存在數月。對于長期輸血患者，隨輸血頻率增加，接觸紅細胞抗原的時間可能更長。

抗原濃度的改變能明顯影響機體的免疫應答。合適的抗原濃度可以引起免疫應答，而低濃度或高濃度的抗原都會導致免疫耐受?？乖掷m(xù)存在的時間對免疫應答也有影響。第14頁,共45頁，2024年2月25日，星期天抗原提呈細胞

紅細胞同種免疫的發(fā)生過程中，必須有專職的抗原提呈細胞（巨噬細胞或樹突狀細胞）參與處理和提呈紅細胞抗原。輸注的大多數紅細胞是由肝臟和脾臟的巨噬細胞進行吞噬的。組織注射的抗原是由樹突狀細胞吞噬，然后遷移到淋巴結，在富含初始T淋巴細胞的區(qū)域進行聚集，并激活T淋巴細胞，這些區(qū)域沒有巨噬細胞。第15頁,共45頁，2024年2月25日，星期天抗原的分子特征紅細胞抗原分子是通過細胞膜相互聯結的，是多聚體。第16頁,共45頁，2024年2月25日，星期天

二.紅細胞抗體和受血者出現紅細胞同種抗體的頻率第17頁,共45頁，2024年2月25日，星期天紅細胞天然抗體

天然抗體是指未經抗原刺激就在體內的血清中出現的抗體。大多數天然抗體是冷反應性IgM，而免疫抗體是溫反應性IgM或IgG抗體。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，還有部分是IgA。A2和A2B型血的抗-A1似乎全部是IgM，但是從O型血的血清中分離出來的抗-A，可能只有IgG?？?HI和抗-H只有IgM。天然抗體抗-E大部分是IgM，部分是IgG成分，冷反應性抗-D全是IgG。低頻率紅細胞抗原的天然抗體主要是IgM，大多數還含有IgG成分，部分抗體只有IgG成分。第18頁,共45頁，2024年2月25日，星期天紅細胞同種抗體

機體受同種抗原刺激后所產生的抗體，稱為同種免疫抗體或同種抗體。輸血、妊娠是產生同種抗體的主要原因。外來抗原的免疫應答是由淋巴細胞介導的。機體有兩種類型的免疫應答，即體液免疫應答和細胞免疫應答，但是紅細胞輸注只與體液免疫應答有關。第19頁,共45頁，2024年2月25日，星期天對紅細胞抗原的初次應答和再次應答

初次應答的效應細胞數量增加，會使抗體產生的量增加。但實際上，首次給D抗原陰性的受血者注射D抗原陽性的紅細胞，受血者產生抗-D的效價是不能通過增加注射的紅細胞數量而升高的。第20頁,共45頁，2024年2月25日，星期天紅細胞同種免疫的免疫球蛋白

對于初次應答，通常最初形成的是IgM，隨后是IgG。這一規(guī)律是否適用于人類紅細胞同種抗體的產生尚待證實。1．聯結穩(wěn)定性-----IgG是在免疫應答中出現比較晚的抗體類型。與較早出現的抗體類型相比，IgG的聯結穩(wěn)定性更好。2．高度免疫患者的抗體異質性增加----隨著免疫應答進展，抗體的類型和亞型會出現改變。3．IgM和IgG的持續(xù)時間------IgM的濃度下降迅速，通常1～2年后就檢測不到。一些IgG(如抗-D)濃度下降的速度明顯緩慢，30年后還能檢測到。

目前已明確，IgM不是受血者對D抗原發(fā)生免疫應答最早出現的抗體。大多數受血者體內最早產生的是IgG，并且通常只能檢測到這一種類型的抗體。少數受血者也產生IgM。如果獻血者是高度免疫的，受血者產生的抗-D也常常含有部分IgA。第21頁,共45頁，2024年2月25日，星期天紅細胞同種抗體出現的頻率

紅細胞同種抗體是接觸紅細胞抗原后產生的抗體。顯然，對于從未接受過輸血治療或從未妊娠的人，體內是不會有紅細胞同種抗體的；而對于多次接受輸血治療的受血者，產生紅細胞同種抗體的頻率更高。妊娠的免疫刺激作用比輸血的免疫刺激作用小。獻血者比受血者產生紅細胞同種抗體的頻率相對低，原因是獻血者的平均年齡更小，過去接受過輸血治療的可能性更小。特定抗體的頻率也取決于檢測方法的敏感性（健康獻血者的檢測方法的敏感性相對低）和種族差異。

除A抗原和B抗原外，D抗原是免疫原性最強的紅細胞抗原。但隨一些預防方法的應用，D抗原陰性發(fā)生同種免疫的頻率已降低。隨多次輸血的患者數量增加，同時缺乏抑制這些抗原的同種免疫的方法，抗-K、抗-Fya等出現的頻率相對較高。第22頁,共45頁，2024年2月25日，星期天不同紅細胞抗原的相對重要性抗-A和抗-B是輸血誘導產生的最重要的紅細胞同種抗體，是致命的急性溶血性輸血反應的最常見原因。Rh血型系統(tǒng)的同種抗體是次重要的，是導致遲發(fā)性溶血性輸血反應，而且較其他紅細胞同種抗體更常見。在遲發(fā)性溶血性輸血反應中，Kidd血型系統(tǒng)的同種抗體出現的頻率相對高，而Kidd血型系統(tǒng)的同種抗體消失較快?？?Lea和抗-Leb只在37℃時有活性，但它們極少導致溶血性輸血反應，主要是因為Lewis血型系統(tǒng)的同種抗體會被輸注的血漿中的Lewis物質中和。其他抗體也有例外，原因可能與抗體的IgG亞型或少數抗原的位置有關。冷反應同種抗體如抗-A1、抗-P1、抗-M和抗-N，在37℃時沒有活性，不會造成紅細胞破壞。第23頁,共45頁，2024年2月25日，星期天受血者出現紅細胞同種抗體的頻率

紅細胞同種抗體并不是均勻地分布在所有的受血者中。常見的情況是，初次輸血后產生了針對一種紅細胞抗原的同種抗體的受血者，很可能在隨后的輸血中會產生另一種同種抗體。然而，初次輸血后沒有產生同種抗體的受血者，在隨后的輸血過程中幾乎不可能對外來抗原產生同種免疫，即使對于高免疫原性的D抗原也是如此。這兩種情況分別稱為有反應者和無反應者。第24頁,共45頁，2024年2月25日，星期天對于長期輸血的患者來說，當初次輸血時只進行ABH抗原和D抗原配血時，無反應者不會產生紅細胞同種抗體，但是有反應者將產生有臨床意義的紅細胞同種抗體。由于抗體出現，隨后輸注的紅細胞必須與每種新的紅細胞同種抗體配合，這樣尋找配合血的困難逐漸增加。如果在紅細胞同種免疫出現前就能預測有反應者和無反應者，那么輸血策略就可以簡化。MHC限制性的研究可用于這種預測。若要預測或（和）處理紅細胞同種免疫，則需要透徹地理解有反應者和無反應者的生物學機制。第25頁,共45頁，2024年2月25日，星期天決定有反應者與無反應者的影響因素①受血者是遺傳學上的抗原陰性；②輸注的獻血者的紅細胞上含有這種抗原；③受血者的MHCⅡ類分子能提呈獻血者的紅細胞抗原多肽，這種

多肽含有受血者沒有的變異氨基酸。④除紅細胞抗原和MHCⅡ類分子外的遺傳標志物；（但目前還沒有證實調節(jié)紅細胞同種免疫的遺傳學特征）⑤獻血者因素―獻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。⑥受血者因素―一些疾病可能使受血者得紅細胞同種免疫發(fā)生率增加。第26頁,共45頁，2024年2月25日，星期天受血者紅細胞同種免疫的差異1.種族差異—臺灣人的30%RhD陰性實際上是RhD陽性（微弱陽性），這些人輸RhD陽性血不會產生抗-D。白種人RhD陰性血中未發(fā)現RhD弱陽性。2.疾病對紅細胞同種免疫的影響—同種免疫的頻率可能因受血者的病理生理學特征不同而不同。地中海貧血患者：地中海貧血患者通常在幾歲的時候就開始輸血，大約每月1次。輸注僅通過ABH和D抗原交叉配血的受血者，超過20%的患者出現紅細胞同種抗體，主要是Rh血型抗體或抗-K。鐮狀細胞貧血患者：經研究，紅細胞同種免疫的發(fā)生率隨著輸血次數的增加而升高，最常見的是抗-C、抗-E和抗-K，同種免疫患者產生多種紅細胞同種抗體率高。鐮狀細胞貧血患者紅細胞同種免疫的發(fā)生率與獻血者、受血者的種族差異有關。最常見的是抗-K、抗-C、抗-E和抗-Jkb，鐮狀細胞貧血患者輸血前應進行Rh血型系統(tǒng)的抗原和K抗原的交叉配血。第27頁,共45頁，2024年2月25日，星期天自身免疫性疾病患者：自身免疫性疾病的受血者更容易產生紅細胞同種抗體。研究表明，溫抗體型自身免疫性溶血性貧血患者接受輸血，產生紅細胞同種抗體的頻率較高。檢測紅細胞同種抗體前，不預先吸附患者血清中的自身抗體，易導致紅細胞同種抗體的漏檢。實體器官移植受者：紅細胞同種免疫發(fā)生率低與免疫抑制治療有關。低免疫球蛋白血癥患者：低免疫球蛋白血癥患者紅細胞同種免疫發(fā)生率明顯低。他們的血清中可能缺乏抗-A和抗-B。

第28頁,共45頁，2024年2月25日，星期天目前，不同疾病的受血者產生紅細胞同種免疫的具體機制是否不同還不清楚，可能涉及多個因素。首先，輸血的劑量和頻率是重要的因素，它們反映了抗原的劑量和動力學特點；其次，獻血者和受血者的紅細胞表型的差異程度，也是非常重要的因素，所以，必須考慮獻血者和受血者在遺傳學上的相似性；再次，不同疾病患者的病理生理改變不同，可能在不同程度上影響受血者的免疫功能，其他一些疾病患者由于病理生理改變出現免疫失調，可能導致紅細胞同種免疫的發(fā)生率增高。第29頁,共45頁，2024年2月25日，星期天3.嬰幼兒紅細胞同種抗體的形成—新生兒的紅細胞同種免疫通僅產生低效價的IgM，產生IgG的紅細胞同種抗體的種類非常有限。4.脾臟在紅細胞同種免疫中的作用—脾切除的患者對綿羊紅細胞的免疫應答減弱。然而，脾臟不是形成紅細胞同種抗體所必須的。5.紅細胞抗原減弱與紅細胞同種或自身抗體形成的關系第30頁,共45頁，2024年2月25日，星期天

三.紅細胞同種免疫的預防和處理第31頁,共45頁，2024年2月25日，星期天（一）溶血的非免疫學機制

輸血前的交叉配血主要是預防輸注紅細胞的溶血反應。但有時候還是存在交叉配血相合的輸血，出現溶血現象。這種現象可能是由不能檢測到的紅細胞同種抗體介導的免疫應答引起的，也可能是存在沒有紅細胞同種抗體介導的非免疫學溶血機制。

非免疫學的生理因素能導致溶血。

紅細胞對滲透損傷高度敏感，所以，如果輸注紅細胞的靜脈通道，同時輸注低張鹽水，就會出現直接溶血反應。這可以導致臨床上出現大量溶血的急性溶血性輸血反應。輸注葡萄糖-6-磷酸脫氫酶缺乏的獻血者紅細胞，可導致受血者（尤其是嬰幼兒）大量溶血。紅細胞破壞的基礎理論第32頁,共45頁，2024年2月25日，星期天

抗體依賴的，但是不需要抗體結合于紅細胞表面的溶血機制。與紅細胞無關的免疫復合物引起大量補體激活，這些補體可破壞相鄰的紅細胞，這種現象稱為“旁觀者溶血(bystanderhemolysis)”，而這些紅細胞沒有抗體包被。在罕見的情況下，細胞免疫可以導致溶血，自然殺傷細胞可以溶解直接抗球蛋白試驗陰性的自身免疫性溶血患者的紅細胞。

注意：不能因為抗體檢測陰性而排除抗體介導的溶血反應。有時紅細胞同種抗體效價足以導致溶血，但是低于凝集試驗能檢測到的最低效價。此外，不是所有在體內能與紅細胞結合的抗體在體外都能檢測出來。并且，再次應答可導致最初抗體檢測陰性的受血者出現遲發(fā)性溶血，抗體檢測結果轉變?yōu)殛栃浴５?3頁,共45頁，2024年2月25日，星期天（二）抗體引起的溶血

某些特定的抗體，如IgM抗-A和抗-B，會引起補體介導的急性血管內溶血，但大多數有臨床意義的血型抗體都是由患者體內產生的lgG導致遲發(fā)性溶血性輸血反應，大約發(fā)生在輸血后的幾天或幾周。并且這個過程能通過補體增強，再通過單核-吞噬細胞系統(tǒng)的細胞清除紅細胞。紅細胞的清除發(fā)生在血管外，由肝臟和脾臟組織中的巨噬細胞完成。巨噬細胞除了通過吞噬作用溶血，還能直接釋放溶酶體酶溶解紅細胞。然而，不管以上哪種情況的溶血都有紅細胞同種抗體的參與。第34頁,共45頁，2024年2月25日，星期天1.紅細胞同種抗體的類型與溶血①IgG型抗體主要引起遲發(fā)型溶血反應。與紅細胞表面抗原結合的IgG，通過與肝臟和脾臟內的巨噬細胞表面的Fc受體相結合，導致巨噬細胞對紅細胞的吞噬作用。②IgM會導致補體介導的血管內溶血，但在某些情況下，IgM可以引起遲發(fā)性溶血性輸血反應，這是由紅細胞表面沉積的補體與巨噬細胞表面的補體受體結合引起的，因為巨噬細胞表面沒有能與IgM結合的Fc受體。與IgM結合的紅細胞，生存期與正常紅細胞相同，且補體蛋白是缺失的。第35頁,共45頁，2024年2月25日，星期天2.IgG亞型紅細胞同種抗體與溶血

IgGl是最常見的紅細胞同種抗體亞型，IgG1、IgG2、IgG3都能引起溶血。然而，任何一種IgG亞型的紅細胞同種抗體都不能準確預測溶血的發(fā)生。但是，不同IgG亞型的紅細胞同種抗體有協同作用，同時出現多種IgG亞型的紅細胞同種抗體，使紅細胞表面的IgG總量增加，溶血的風險增大。第36頁,共45頁，2024年2月25日，星期天（三）抗體誘導的抗原抑制

臨床上，有許多直接抗球蛋白試驗陽性的患者并不出現溶血。此外，有時會出現這種現象：紅細胞表面的某種抗原與免疫球蛋白結合后，這種結合的紅細胞抗原表型由陽性變?yōu)殛幮?，這種現象稱為抗原減弱、抗原減少、抗原抑制或獲得性抗原缺失。研究表明，多種紅細胞抗原都出現這種情況，包括Rh、Kell、Kidd、Duffy、LW、Lutheran、Co等血型系統(tǒng)的抗原。但目前，抗原抑制的確切機制還不清楚。第37頁,共45頁，2024年2月25日，星期天（四）紅細胞表面的FcγR受體

紅細胞表面的FcγR受體與紅細胞同種抗體IgG引起的溶血反應有關。（五）遺傳和環(huán)境因素大量證據表明遺傳和環(huán)境因素會影響不同IgG亞型的紅細胞同種抗體和溶血之間的關系，除了紅細胞同種抗體的IgG亞型外，與IgG相關分子的遺傳學改變，以及由環(huán)境因素導致炎癥反應和吞噬活性的改變，也會明顯影響紅細胞同種抗體引起的溶血。第38頁,共45頁，2024年2月25日，星期天紅細胞同種免疫的預防避免給受血者輸注表達相應紅細胞抗原的紅細胞。對紅細胞同種免疫發(fā)生率高的患者（如鐮狀細胞貧血患者）長期輸血治療時，進行多個紅細胞抗原配血，如Rh、Kell、Kidd、Duffy等血型系統(tǒng)的抗原。通過抗原表型分析，檢測紅細胞是否攜帶相應的紅細胞抗原。受血者不能避免接觸紅細胞抗原，可用RhD免疫球蛋白來預防少量D抗原陽性紅細胞的同種免疫（如含有殘存D抗原陽性紅細胞的血小板，輸給D抗原陰性受血者）。第39頁,共45頁，2024年2月25日，星期天受血者的炎癥對紅細胞同種免疫有促進作用，在輸血的同時給予抗炎藥物，可降低紅細胞同種免疫的發(fā)生率。如果炎癥是由輸注的儲存紅細胞本身引起的，可應用新的保存液來預防紅細胞同種免疫。如果炎癥是由紅細胞儲存過程出現非常小的生物學變化，引起儲存損傷，而增加紅細胞同種免疫的風險，可用替代標志物法來檢測儲存血的微小免疫原性。第40頁,共45頁，2024年2月25日，星期天紅細胞同種免疫的處理

受血者體內一旦產生了某種紅細胞同種抗體，那么在交叉配血過程中，表達這種紅細胞抗原的獻血者與受血者就是不合的?？贵w特異性通常是用篩選譜細胞(extensivepanelofscreeningcells)來進行鑒定的。