γ射线辐照对血液质量的影响及辐照血液的临床应用

【摘要】： 目的: 输血相关的移植物抗宿主病(TA—GVHD)是一种常见的致命的输血并发症,多发生于严重的免疫抑制病人,如免疫缺陷、骨髓移植和大剂量的癌症化疗等。最近,有报道非免疫抑制病人输注HLA不匹配血液以后发生TA—GVHD。用γ射线辐照血液,可以灭活淋巴细胞,被认为是预防TA—GVHD唯一有效的方法。但是,最佳剂量的选择应以既能灭活淋巴细胞,又能保持其他细胞的正常功能为原则,国内外报道还有争议。许多血液中心基于混合淋巴细胞培养(MLC)的方法来衡量T淋巴细胞介导的异体免疫反应抑制情况,都把15Gy作为最佳剂量。但是,有人报道了1例输注15Gy辐照红细胞的骨髓移植病人发生TA—GVHD,2例分别输注15Gy和20Gy血液制品的病人发生TA—GVHD。因此,我们要进一步明确辐照红细胞时,多少剂量可以灭活T淋巴细胞。 γ射线是利用电离辐射直接损伤T淋巴细胞DNA,防止其在受者体内产生免疫反应。血液辐照一般有1-4种γ射线源,大多数是137Cs。它不仅能灭活淋巴细胞,同时也能损害红细胞、血小板、粒细胞等其它细胞的正常功能。但是,多少剂量辐照可以彻底预防TA-GVHD,又保持血液的功能,目前还不清楚。Brugnara和Churchill用10、20、30Gy137Cs辐照红细胞时,发现细胞外钾离子浓度存在时间与剂量依赖效应,在辐照后25-30天,细胞外钾离子浓度几乎达到了105mmol/L。另外,其它研究也证实细胞外钾离子浓度的升高是电离辐射对红细胞悬液最明显的影响。Ramirez和同事也证实30Gy辐照红细胞可以使血浆钾离子浓度从第一天的2.2mmol/L升高到第二天的31.0 mmol/L,第14天就到了68.0 mmol/L。Davey和他的同事却发现30Gy的剂量可以使红细胞悬液中钾离子浓度从第一天的1.6mmol/L升高到第42天的78.1 mmol/L。Mintz和Anderson报道30Gy辐照红细胞储存35天后,可以使细胞外钾离子浓度升高到68.0 mmol/L。Goes和Ottoboni发现30Gy辐照红细胞后,细胞外钾离子浓度第1天、2天、14天、35天、42天分别2.4,20.0,45.0,54.0,55.0 mmol/L。Hillyer和他的同事发现35Gy辐照红细胞储存42天后,细胞外钾离子浓度达到了57.0 mmol/L。Ramirez和他的同事发现30Gy辐照红细胞15天后血浆游离血红蛋白有显著升高。同样,Davey和他的同事也发现30Gy辐照红细胞45天后,血浆游离血红蛋白浓度显著增加623.1mg/dl。Mintz和Anderson发现30Gy辐照红细胞34天后,血浆游离血红蛋白浓度显著增加314.0mg/dl。从上述引用的研究看,我们不能排除评价辐照对红细胞损伤的意义。 最近,有人总结了TA-GVHD病例。目前为止,输注未辐照血液成分后,至少引起了87例TA-GVHD的发生,主要见于以下病人:严重的免疫缺陷病人、胸腺发育不全、Wiskott Aldrich综合症、早产儿、胎儿红细胞增多症、何杰金与非何杰金氏淋巴瘤等恶性血液病人、急性粒细胞性和淋巴细胞性白血病、慢性淋巴细胞性白血病、成神经细胞瘤等实体瘤病人、横纹肌肉瘤、宫劲癌、小细胞肺癌、微细胞瘤、心脏和胆囊手术病人。TA-GVHD主要发生在新生儿换血与宫内输血后,还发生在输注未辐照全血、新鲜冰冻血浆、红细胞、血小板。正常献血者采集的白细胞以及慢性髓细胞白血病自身采集白细胞输注给恶性血液病人后就容易发生TA-GVHD。输血后平均21天内,TA-GVHD总的病死率是84%,为了评估目前辐照血液的临床应用情况,我们必须调查γ射线辐照血液的临床应用。 材料与方法: 2008年6月～2008年11月间,浙江省血液中心ACD-B采集的45249单位的无偿献血者血液,经4790×g离心12分钟,制备成红细胞悬液(RBCs),储存于2-6℃的冷库,根据医院预约,应用137Csγ射线辐照(Gammacell 3000 ELAM,MDSNordion,Canada),剂量为25Gy,校准时间2分钟50秒,对其中173份RBCs悬液,辐照前后利用无菌接管机留取10ml样本进行质量监测。对辐照前后的标本分别做PHA刺激的淋巴细胞培养,测定IL-2、IFN-γ、TNFa、游离血红蛋白(FHb)、细胞外钾(K+)离子、ATP与2,3-DPG含量;统计辐照RBCs的主要临床应用,观察高风险病人输血后TA-GVHD的发生率。 结果和结论: 研究发现:(1)25Gy 137Csγ射线辐照后,淋巴细胞增殖抑制率达到了96.72±1.26%;(2)辐照前后IL-2、IFN-γ、TNFa分泌量有显著性差异,游离血红蛋白(FHb)与ATP含量无显著性变化;(3)辐照后细胞外钾(K+)离子略有升高,2,3-DPG含量略有降低;(4)输注辐照血液后,临床无一例发生TA-GVHD。由此得出以下结论: (1)25 Gy 137Cs辐照红细胞,既能有效地抑制淋巴细胞活化增殖,其它细胞成分的损伤也较小。 (2)对TA—GVHD高风险病人,能有效地防止TA—GVHD的发生。