1、输血感染性疾病及输血不良反应,华中科技大学同济医学院检验系,教学目的与要求,掌握输血传播疾病的预防与控制策略 掌握血液筛查的重要方法及其在安全输血中的重要作用 熟悉输血传播疾病的定义与相关病原体 熟悉病毒灭活的定义与基本内容 了解HBV,HIV和HCV等病原体检测的基本方法 了解常见输血不良反应,输血传播的疾病 (Transfusion-transmitted disease),电视剧”渴望”中刘小芳二次手术输血600ml,！,如此输血风险大,输血风险,包括： 输血的不良反应是指急慢性免疫性和非免疫性非感染性的并发症或疾病。 输血传播疾病(Transfusion-transmitted dis
2、ease)又称输血相关疾病或输血传染病，是指输入污染了病毒、细菌和寄生虫等致病微生物的血液或血液制品而引起的疾病。,输血与HIV的传播,静脉吸毒:61.6% 采血浆:9.4% 性传播:8.4 血液及血液制品:1.6% 母婴垂直传播:0.3%， 传播途径不详:18.7。,资料来源:卫生部医政司血液处2007,1985年浙江4例血友病因输进口因子而感染HIV 河南上蔡县文楼村（艾滋村）-卖血后遗症 近年来：德奎市某医院血库、黑龙江北安建设农场发生因输血感染艾滋病致死事件等,输血能传播多种疾病,输血传播疾病的预防与控制,严格筛选献血者 加强采血和血液制品制备的无菌技术操作 对血液制品进行病毒灭活 严
3、格掌握输血适应症 合理用血,提倡成分输血与自身输血,(一)严格筛选献血者,既往医学史调查 体格检查 严格的血液筛查 提倡无偿献血(Unpaid Blood Donation),Phase I 1949-1978 Paid Blood Donations Phase II 1978-1997 Paid and Government Quota Paid Blood Donations Since 1993 - Anti-HIV1/2, HBsAg, anti-HCV (ELISA), Syphilis (RPR, Trust and ELISA) and ALT Phase III 1998by
4、 now Volunteer Unpaid Blood Donations,Blood Screening History and Strategy in China,我国对血液及血液制品病原体筛查的现状,Optional test including Anti-HBc, NAT, HTLV.,BioOne Corporation,Screening Tests Introduced Since 1970 in USA,1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2003,HBsAg,Anti-HIV,Anti-HTLV,Anti-HCV,Leucodepletion
5、,NAT HCV,NAT HCV & HIV,HIV Ag,ALT,Anti-HBc,NAT HCV, HIV, HBV,WNV,No longer performedSurrogate marker or device,其他国家和地区对血液及血液制品病原体筛查的历史与现状,Marker Method USA France UK HBsAg ELISA 1971 1971 1972 Anti-HIV ELISA 1985 1985 1985 Anti-HBc ELISA 1987 1988 Anti-HTLV ELISA 1989 1991 2002 Anti-HCV ELISA 1990 1
6、990 1991 HIV Ag ELISA 1996,日本、欧洲和澳大利亚等: 从1999年起开始对献血者进行 HCV-RNA,HIV-RNA和(或)HBV-DNA的检测,世界各国应用核酸扩增技术（NAT）筛查献血者的现状,HBV：日本，美国,德国（部分血浆产品） HCV： 澳大利亚,新西兰, 日本, 美国, 加拿大, 德国,法国,奥地利, 意大利, 荷兰, 英国, 芬兰, 挪威, 西班牙, 中国香港 HIV RNA:澳大利亚,新西兰, 日本, 美国, 加拿大, 德国（血浆产品）,法国,荷兰, 西班牙, 中国香港。 正在考虑加入的国家：瑞典，巴西，希腊, 南非等。,ELISA与血液筛查（1）,
7、通过ELISA对血液及血液制品进行筛查，使输血传播的疾病降低到较低水平，如HBV传染的危险性从20世纪80年代初期的1/2100降低到现在的1/70000。而且从社会经济学的成本效益方面保障了我国公民的临床用血需求,过去十几年输血传播的HBV、HCV和HIV显著减少（摘自2000年的transfusion杂志）,ELISA与血液筛查（2）,ELISA的优点 （1）操作简单，可自动化。 （2）危险性较低，污染概率也较低。 （3）试剂稳定，检测费用较低。,HBsAg与anti-HBc联合检测有助于提高HBV感染的检出率,注:美国从1987年开始对献血者同时检测HBsAg与anti-HBc,Inte
8、rpretation of Hepatitis B Panel,(2) (3) (4) (5) (6) acute or chronic active hepatitis B，high transmissibility chronic hepatitis B，high transmissibility chronic hepatitis B, low transmissibilty chronic hepatitis B， low transmissibilty immue due to natural infection recovering from hepatitis B, low tr
9、ansmissibility four interpreation,see next slide immune due to vaccine immue due to natural infection ， susceptible 1.HBsAg，2anti- .HBs，3.HBeAg，4.anti- HBe，5.anti-HBc 6. anti-HBcIgM,新一代的ELISA试剂能提高HIV与HCV的检出率,HIV Ab四代检测试剂比较,1985年,1990年,1994年,2000年,HCV Ab三代检测试剂比较,1989年,1993年,1991年,ELISA对血液进行 筛查存在残存危险性
10、(residual risk),日本红十字会,时间：2000.22001.4 入围标本： HBV/HCV/HIV 的免疫学指标阴性。 标本总数：6,805,010 血浆池的大小：50人份 方法： HBV/HCV/HIV 的多重RT-PCR。,检测结果,HIV-RNA阳性: 4 (1:1,701,253) HCV-RNA阳性: 25 (1:272,200) HBV-DNA 阳性: 112 (1:60,759）,德国输血医学与血液免疫学研究所,时间：19972000 入围标本： HBV/HCV/HIV 的免疫学指标阴性。 标本总数：1087000 血浆池的大小：96人份 方法： HCV（罗氏 Am
11、plicor 方法）HBV和HIV（Taqman技术）,检测结果,HCV RNA：2 (1:543,500) HIV RNA：1 (1: 1, 087,000) HBV DNA： 2 (1:543,500),注:美国从1999年开始对献血者进行NAT检测,残存危险性的原因,ELISA检测病原体存在较长窗口期。 病毒基因型. 病毒突变或变异 ELISA的灵敏度不够高。 献血者的免疫功能被抑制。,窗口期(Window period),窗口期；指从病毒感染人体后到血清中可检测到相应的病毒标志物（抗原、抗体或核酸）的时间。 窗口期的患者存在病毒血症，且可能具有传染性。 理论上，所有的病毒标志物用于病原
12、体的检测均存在窗口期，因此窗口期的越短越有利于病毒的筛查。,HCV感染的窗口期,HIV感染的窗口期,HBV感染的窗口期,病毒基因型(Genotype),HBV的基因型：A、B、C、D、E、F型。 HCV的基因型：HCV可分为6个基因型，即1-6型，进一步可分为50余个亚型，以小写英文字母表示，如以1a、2b、3c等表示。 HIV的基因型：和型。由于存在众多的基因型或亚型，部分ELISA试剂不能检测当地少见的基因型或亚型。,HBV基因型的分布图,病毒突变与变异(Mutation and Variation),原因： （1）个体免疫力的差异 （2）抗病毒治疗 （3）疫苗接种,HBV变易导致ELIS
13、A的假阴性,地点；保加利亚索非亚 献血员：女性，献血两次。 入选条件：HBsAg（-），抗HCV（-）和抗HIV（-） 进一步检测： HBeAg（+），抗HBc（+），HBV-DNA：4,120 拷贝 /mL 测序: 143位苏氨酸变成亮氨酸Leu,HBV变易导致ELISA的假阴性,地点；法国 血浆产品 Centaur试剂检测HBsAg（-），而雅培试剂检测HBsAg（+） 法国政府要求两个公司进行解释 目前未有进一步的结果报告，但众多专家分析可能是由于HBsAg突变所致,HBsAg的突变,1.HBsAg最重要的区域是124-148位氨基酸 2. HBsAg最常见的突变区域是141-145位氨
14、基酸 3. HBsAg最易突变的氨基酸是145位的谷氨酸,HBsAg存在结合捕获抗体与检测抗体的区域,一旦HBsAg与捕获抗体或检测抗体结合的区域发生突变，将会导致ELISA结果出现假阴性。,不同试剂检测突变 的HBsAg的能力存在差异,ELISA检测的灵敏度不够高,目前世界上最好的用于检测乙肝表面抗原（HBsAg）的ELISA试剂盒的灵敏度为10pg/ml，相当于106HBV颗粒/ml。,49,输血传播乙型病毒性肝炎的残余风险的比较,1995年前和2000年后输血传播HBV的危险度,50,输血传播丙型病毒性肝炎的残余风险的比较,1995年前和2000年后输血传播HCV的危险度,工作中应特别注
15、意HIV抗体检测的基本流程,小结,ELISA是当前乃至未来几十年血液筛查的主要方法之一。 NAT技术具有更高高敏感性和特异性，能显著降低输血传播疾病的发生 ，但其推广运用主要取决于成本效应分析。,(二)对血液制品进行病毒灭活,(1)NAT或其他筛查方法存在窗口期 (2)检测试剂的灵敏度不够高 (3)人为误差 (4)输血相关新的病原体病毒灭活:是保证输血安全的又一种重要手段!,人粒细胞无形体病,锥虫病,高致病性禽流感,登革热,西尼罗河病毒病,疯牛病,输血相关新发现传染病,病毒灭活的基本原则,杀灭血液或血液制品中的各种不同类型的病毒 尽可能杀灭血液或血液制品中的所有病毒 最大限度地保持血液成分的活
16、性与治疗作用:(1)病毒灭活后RBC的存活率大于70%;(2) 血浆病毒灭活后凝血因子的活性为处理前的80%.,病毒灭活的基本方法,血浆蛋白制品(加热法、有机溶剂/清洁剂法、病毒过滤法以及低pH值法) 血浆(亚甲蓝/光照法、有机溶剂/清洁剂法、巴斯德消毒法以及紫外线消毒法) 红细胞(Inactine和Helinx系统)-科研阶段 血小板(补骨脂/紫外线法以及核黄素/可见光照射法),亚甲蓝/光照法,1966年Pohl和Mohl发表了使用亚甲蓝和光照灭活病毒血浆的临床经验。 自1993年起用亚甲蓝灭活病毒的方法已在德国、瑞士等国的许多红十字会输血中心使用，收到良好的临床效果，尚未发现明显的负面反应
17、。 2001亚甲蓝灭活病毒的方法在上海血液中心研制成功，获得国家专利，并应用于临床。 目前，国内部分血液中心和中心血站已开展此项目。,亚甲蓝/光照法原理,亚甲蓝与病毒的核酸以及脂质包膜相结合 亚甲蓝是一种光敏剂,在可见光氧化损伤的作用下，与亚甲蓝结合的病毒核酸断裂和包膜破损. 病毒失去穿透、复制及感染能力,亚甲蓝光化学灭活的病毒,病毒 基因组 脂包膜 大小（nm) HIV RNA 有 80-100 HBV DNA 有 45 HCV RNA 有 40-60 HAV RNA 无 27 B19 DNA 无 20,设备与耗材,医用病毒灭活柜 低温操作台 一次性血浆病毒灭活输血过滤器,亚甲蓝/光照法灭活
18、病毒后血浆的主要质量指标,1、处理前后血浆性质不变，色泽无明显变化 2、血浆主要凝血因子回收率80 3、白细胞去除率99.9% 4、总蛋白回收率80.0% 5、光敏剂残留率15.0%（国内已做到6） 6、病毒灭活系数6Log10,补骨脂素/紫外线法,原理: 应用长波紫外线照射后, 补骨脂素(Psoralen)分子与核酸分子中嘧啶碱基共价结合, 核酸链将共价交叉连接, 如果交叉连接的DNA 或 RNA 不能得到及时修复, 就不能继续完全或精确复制, DNA 或 RNA 病原体即被灭活。,补骨脂素/紫外线法原理示意图,补骨脂素,DNA或RNA病原体,插入并连接,持久交叉连接,长波紫外线照射,补骨脂
19、素与单、双链核酸均能结合,双链核酸,单链核酸,补骨脂素,补骨脂素,补骨脂素/紫外线法适用范围,血浆或血小板制品 （1）血浆或血小板不需要细胞核 （2）与蛋白质相互作用能力低 （3）不适合红细胞的病毒灭活 （4）能破坏血小板制品中污染的白细胞，不仅灭活病毒，而且可避免血小板输注无效与移植物抗宿主反应,补骨脂素/紫外线灭活病原体的能力,结果以常用对数表示,小结,能灭活目前已知的常规筛查的所有病原体 能灭活目前已知的未筛查的病原体 能灭活新近出现的寄生虫或病原体 能破坏白细胞。,总结,血液制品的安全性是当前输血工作中的热点与难点,通过严格的血液筛查、病毒灭活与临床合理用血，输血的安全性显著提高，但距
20、离“零风险”还有一定距离，因此研究灵敏度更高的血液筛查方法与安全性更高的病毒灭活方法具有重要意义！,输血不良反应 (非感染性）,输血反应,潜在的严重输血反应 溶血输血反应 过敏性输血反应 输血相关性急性肺损伤 循环超负荷 败血症 输血相关性移植物抗宿主病,输 血 反 应,常见的轻度的输血反应 非溶血性发热输血反应 轻度过敏输血反应 急性疼痛,溶血性输血反应,原因：献血者和受者之间的免疫不相容性，ABO、Rh和其它红细胞血型同种抗原 机制：抗体介导的红细胞破坏 非免疫介导的溶血：输液错误、针的大小错误或血液不当预热等,急性、迟发性溶血性输血反应的对比,时间 溶血部位 抗体急性 24hr 血管外
21、IgG类抗体,抗体介导的溶血,IgM抗体：典型的天然存在的血型抗体，最好的例子是ABO血型系统 IgG抗体：典型的同种抗体，由怀孕或输血诱导产生的；最好的例子是Rh血型系统,ABO抗原 输血中的重要角色,红细胞上的高密度抗原 有A抗原的病人的血清中天然存在抗-B 高滴度的IgM抗体，可能造成血管内溶血,Rh抗原 临床重要性,免疫原性：强 RhD： 85% 阳性，15%阴性（美国） D c E成为美国受血者的主要问题 在RhIg之前是欧美新生儿溶血病的主要原因,其他红细胞抗原,已报道至少有300种血型抗原 很多抗体具有临床意义，会造成溶血和输血反应 其他抗体可能造成血清学不相容性，但不会影响红细
22、胞存活无临床意义 抗体造成的输血反应在不同人群中不同，其主要依赖于抗原频率,溶血输血反应的预防,标本的采集： 确认病人和标本正确无误 输血前实验室检查 -ABO/Rh抗原和抗体 -不规则抗体 输血前：确认病人和输血量的正确无误 输血中和输血后：密切观察病人,输血前实验,核实病人身份 确定ABO和Rh血型 进行抗体筛查（检测不规则抗体） 相容性试验最后确认,Elements of a Compatibility Testing,System,Elements of a Compatibility Testing,System, Patient identification, Sample ide
23、ntification, ABO/Rh/Ab screen, Records check, Unit selection, Crossmatching, Labeling, Recipient identification, Patient identification, Sample identification, ABO/Rh/Ab screen, Records check, Unit selection, Crossmatching, Labeling, Recipient identification,1/2,900 samples,contains blood from,the w
24、rong patient,1/2,900 samples,contains blood from,the wrong patient,Lumadue JA,et al. Transfusion,1997;37:1169-72.,Lumadue JA,et al. Transfusion,1997;37:1169-72.,急性溶血反应体征和症状,发热发寒 僵直 焦急、感觉不幸 脸发红 腹、背或腰疼 头晕、恶心 呼吸困难 低血压/心动过速 输血部位疼痛 尿少/无尿 弥漫性出血(DIC),81%12% 7% 12% 16% 36% 8%,溶血性输血反应的治疗,停止输血 维持静脉通路 利尿 输液 维持
25、血压 监测肾功能 监测凝血状态 避免输注抗原阳性血,溶血性输血反应的调查,停止输血 取血样 检查是否有笔误 进行直接抗球蛋白试验 观察血浆的溶血状况或黄疸 如果怀疑溶血反应，重复相容性实验,实验室调查,治 疗,急性溶血性输血反应小结,最常见的原因：ABO不相容 血管内溶血会导致发热、休克、肾衰、弥漫性血管内凝血 书写错误和血标本错误是主要原因（1976-1985年间，1亿单位输血量355例死亡报导中51%是由此造成）,Hemoglobin Level Change During DHTR,血管外溶血性输血反应,症状 虚弱 不舒服 头疼 体征 红细胞压积降低 黄疸（高胆红素血症） 发热 直抗试验
26、阳性 很多病人可能没有症状,迟发性溶血性输血反应诊断标准,输血前抗体筛查阴性交叉配血试验阴性 输血后用输血后的血清进行交叉配血试验呈阳性检测到同种抗体临床和实验室证明溶血既往有怀孕或输血史,迟发性溶血性输血反应实验室发现,无法解释的贫血 直抗阳性 输血后红细胞洗出液存在抗体：非-ABO红细胞同种抗体,迟发性溶血性输血反应时间表,迟发性溶血性输血反应的预防,病人身份鉴定，对健康看护者提供早期警告 对同种免疫的病人备案 仔细询问既往输血史,一名病人输血后的胸片,典型的胸片改变左图 输血前正常胸片 中图 输血后2小时显示肺两侧有浸润，肺水肿 右图 输血后48小时显示肺浸润清除,输血相关性急性肺损伤,
27、急性肺损伤组织缺氧急性发作透双侧浸润发热、轻度低血压 输血后6小时内发生血浆含有血制品（新鲜冰冻血浆、血小板、红细胞） 排除其他急性肺损伤原因败血症、肺炎、弥漫性血管内凝血、吸入等 2001-2003年美国输血相关死亡的首位原因,TRALI的鉴别诊断,过敏性输血反应 循环量超负荷 细菌污染,TRALI发生机制,免疫学反应白细胞的抗体抗- HLA或粒细胞特异性抗体通常存在于献血者中在受血者中不常见,TRALI预防,不用经产妇血浆（英国） 最小限度地使用白细胞同种免疫的捐献者的高血浆量的血制品,TRALI治疗,呼吸支持 补充氧 插管法/机械换气 大部分病人如果治疗迅速在48-96小时内临床缓解,T
28、RALI小结,肺白细胞凝集综合症 受者白细胞对捐献者抗体的反应 呼吸困难、组织缺氧、肺水肿 、5-8%死亡率 插管法、100% O2、捐献者延期献血 反应大多是由输注大量经产妇献血者的血浆造成,输血相关性循环超负荷,输血造成的充血性心衰心力储备降低输血前输液过量静脉注射、慢性贫血等特别是老年人和小年龄病人快速或大量输血 急性肺水肿造成的症状呼吸困难、心动过速、端坐呼吸、血压增高、紫绀、肺/下肢水肿,循环超负荷鉴别诊断,急性输血相关性肺损伤低血压肺楔压正常或偏低 胸透 过敏反应快速发作红斑综合性皮疹严重的低血压无肺水肿 细菌污染发热低血压,循环超负荷预防,确定易感者年老、小病人、有心脏病史、输液
29、过量、慢性贫血等 输血速度减慢每公斤体重每小时输1ml血 浓缩成份 分离血液成份 密切监测症状,败 血 症,微生物污染 发热、休克、低血压 革兰氏染色、细菌培养 血小板（室温保存） 红细胞反应少见，但经常是由于耶尔森氏菌感染,输血相关的移植物抗宿主病,典型症状：痢疾、皮疹、肝炎 骨髓衰竭再生障碍性贫血常见 输血后2-3周死亡（死于感染）,输血相关的移植物抗宿主病高风险人群,子宫内的输血 年幼儿童 有先天免疫缺陷的病人 有获得性免疫抑制、癌症、接受免疫抑制治疗的病人 亲缘性输血的受血者,TA-GVHD预防 血液辐照,适当剂量的辐照损坏白细胞的再生能力 去白是不够的，因为非常少量的活的白细胞仍旧可
30、以造成输血相关移植物抗宿主病,非溶血性发热反应,温度升高1病人血清中的白细胞抗体与捐献者的白细胞或血小板反应储存的白细胞产生细胞因子必须与溶血反应和败血症区别,非溶血性发热反应,预防：使用去白血液制品 去白血制品可用于以前有反应的病人或者普遍用于预防输血反应 输血前用药：羟苯基乙酰胺 血液成份洗涤也可有助于去除细胞因子或白细胞,过敏反应,IgE超敏反应：麻疹、脸红、心动过速 IgA缺乏：支气管痉挛或过敏反应 二苯醇胺、皮质类固醇，浓缩或洗涤血液产品是最普遍的输血反应的原因，特别是含血浆的血制品,新生儿输血并发症,削弱的血糖稳态：低血糖 低血钙 高血钾 对循环过载敏感 输血相关移植物抗宿主病 其他,新生儿输血并发症的预防,血液辐照 血液去白 新鲜血液或洗涤血液 密切监视 血容量和代谢改变,Thanks,
