美国血库协会技术手册(第19版)
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第7章 感染性疾病筛查

在美国,血液成分和其他药品均由食品药品监督管理局(Food and Drug Administration, FDA)监管。FDA要求,药品生产方应对产品生产原料的适宜性实施验证[1]。献血者是生物药品质量的关键要素,应对其适宜性进行彻底检查。

血站采用经过FDA批准的筛查试验对每位献血者的血液标本实施检测,以确定献血者及所献血液成分是否含有感染性病原体。血液筛查过程极为重要,因为大多数血液成分(例如红细胞、血小板、血浆和冷沉淀)无法经过消毒、灭菌或能灭活感染性病原体的其他措施处理而直接输注给受血者。因此,献血者献血时,存在其血液中的感染性病原体未被检出,直接传播给受血者的可能。

第一节 血液筛查历史回顾

在美国,献血者可经输血传播感染检测技术的进步很大(表7-1)。早期仅对献血者实施梅毒筛查。20世纪60年代的研究显示,有多次输血史的患者超过30%患有输血后肝炎(posttransfusion hepatitis, PTH)[2]。20世纪70年代早期的研究发现,当时新发现的乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)引起的肝炎仅占输血后肝炎的25%[2]。与输注无偿献血者血液的受血者比较,输注有偿献血者血液的受血者发生乙型肝炎和非甲型非乙型肝炎的概率更高。20世纪70年代中叶,随着乙肝表面抗原(hepatitis B surface antigen, HBsAg)敏感检测技术的应用和血液供应普遍来自无偿献血者,乙型肝炎及非甲非乙型输血后肝炎的发生率明显降低。但在多次输血患者中仍约有6%~10%发生非甲非乙型输血后肝炎[2,3]

表7-1 美国献血者可经输血传播感染检测技术的变化

注:FDA.食品药品监督管理局;HBsAg.乙型肝炎表面抗原;HIV.人类免疫缺陷病毒;AIDS.获得性免疫缺陷综合征;HTLV.人类嗜T细胞病毒;ALT.丙氨酸氨基转移酶;HBc.乙型肝炎核心抗原;NANB.非甲非乙;HCV.丙型肝炎病毒;HBV.乙型肝炎病毒;RNA.核糖核苷酸;WNV.西尼罗病毒;DNA.脱氧核糖核苷酸。

在缺乏非甲非乙型输血后肝炎病原体特异性检测方法的情况下,研究者们寻求能用于发现与非甲非乙型肝炎相关献血的替代标志物,结果发现,献血者抗-HBc和/或丙氨酸氨基转移酶(alanine amino transferase, ALT)升高与受血者非甲非乙型输血后肝炎的发病风险增加相关[4-7]。但由于这些方法不是特异性检测,故推迟其在血液筛查中的应用。

20世纪80年代初期,在确定艾滋病病原体之前,由于担心输血导致艾滋病传播,又重新启用替代标记物检测的概念。为降低输血传播艾滋病潜在风险,部分血站开始实施献血者抗-HBc(因为艾滋病高危人群普遍存在此抗体)和/或CD4/CD8 T细胞比值倒置[在艾滋病患者及艾滋病前的潜伏期以后确定为人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV)感染人群中发现的免疫异常]筛查[8]。但大多数血站管理者认为,输血传播艾滋病风险很低,不需要采用替代标志物检测[9]。在分离到HIV并确定其为艾滋病病原体后,很快就建立了HIV抗体筛查技术并于1985年投入应用。

有了HIV抗体检测技术后,很快就发现了既往献血者和受血者存在HIV感染。另外,研究发现HIV感染者可长期处于无症状病毒携带状态,病毒可在血液成分中存在多年而不被发现。至此已经很清楚了,之前严重低估了HIV经输血传播的风险[10],这一认识使血液筛查方法扩大到未知病原体。现行的献血者既往史评估包括筛查和排除具有血源或性传播疾病接触风险的献血者,其目的是降低血液成分携带尚未明确的其他可经输血传播病原体的可能性。

在实施献血者HIV筛查以后,仍然存在HIV经输血传播。这是由于献血者感染HIV后,需要数周或数月方能检出HIV抗体[11]。献血者在这段血清学阴性窗口期内的所献血液可能含有感染性HIV,但血液筛查试验无法检出。

保护安全血液供应不受窗口期献血影响的最直接方法是排除HIV接触风险较高的潜在献血者。FDA早在1983年就推荐血站向献血者提供HIV感染高危行为的信息资料,并要求具有高危行为的人群不要献血。旧金山的实践经验清楚地证明了这种方法是有效的[12]。1990年,FDA推荐向每位献血者直接询问是否存在每项HIV高危行为。1992年,FDA发布了这一征询过程的全面指引。

自发现HIV以后,通过采取以下多种措施,经输血传播风险已经大幅降低:

•采取献血者教育和征询问卷方式,排除有血源或性传播疾病高风险的献血者,减少窗口期献血,筛查目前尚无检测技术的感染。

•缩短特定病原体窗口期,通过改进和/或增加试验检出更早期的感染。

•施行《现行药品生产质量管理规范》(cGMP)法规,保证不采集或不发放不适合输注的血液成分。

•对输血传播疾病实施监测,实施血液筛查新方法。

根据是否能发现特定危险因素和是否有筛查试验可以采用,选择适宜的筛查方法(表7-2)。

表7-2 血液筛查方法

第二节 血液筛查试验

FDA在《联邦法规》(Code of Federal RegulationsCFR)第21篇第610.40条中规定了献血者可经输血传播感染的检测要求[1]。除了CFR以外,FDA还通过发布指引文件给出推荐意见。FDA指引虽然不是美国的法规文件,但确立了在美国的实践标准,因此许多血站管理者将其视为法规要求。AABB通过协会公告或《血站和输血服务机构标准》(以下简称《AABB标准》)向输血界提出了推荐和要求。除了美国加利福尼亚州已将《AABB标准》中某些要求纳入州法律以外,AABB的推荐和标准不具有法律效力。

美国输血界基本上将《AABB标准》作为血站实践标准并广泛采用。自1985年以来,FDA和AABB发布了有关筛查试验的一系列推荐、法规和/或标准,包括施行已久的梅毒和HBsAg筛查和其他病原体筛查试验。有关献血者感染检测的变化详见表7-1。目前美国血站所开展的血液筛查试验见表7-3。

表7-3 美国目前开展的血液筛查试验

注:标注(FDA)的是FDA批准的补充试验,其他补充试验不是法规要求,但可能对献血者辅导可能有帮助。

经FDA批准的一些病毒核酸检测阳性,可为HBsAg、抗-HIV、抗-HCV检测为有反应性提供确证依据。如果病毒核酸检测结果为阴性,应做血清学补充试验。

美国一般采用6~16份标本的汇集做病毒DNA或RNA检测。

§2013年以后,没有重组免疫印迹试验(recombinant immunoblot assay, RIBA)试剂可用,FDA为此做了变更,准许使用经批准的第2种筛查方法作为其代替。

每位献血者仅做1次克氏锥虫抗体检测。

可采用研究试验检测ZIKV RNA,单人份或多人份汇集NAT检测方法详见WNA正文部分。

HBV.乙肝病毒;ChLIA.化学发光免疫分析法;EIA.酶免疫分析法;HBsAg.乙肝表面抗原;HIV.人类免疫缺陷病毒;HCV.丙型肝炎病毒;FDA.食品药品监督管理局;Ig.免疫球蛋白;TMA.转录介导扩增;PCR.聚合酶链反应;RIBA.重组免疫印迹法;HIV-1/2.人类免疫缺陷病毒1和2型;IFA.免疫荧光试验;HTLV-Ⅰ/Ⅱ.人类嗜T细胞病毒Ⅰ和Ⅱ型;WNV.西尼罗病毒;ZIKV.寨卡病毒;NAT.核酸检测;ESA.酶带分析法。

一、检测的后勤保障

以证实献血者符合健康要求为目的的所有感染性疾病检测的标本应在献血时采集,并由血液筛查实验室检测。此外,血小板成分细菌污染的检测常由血液成分制备机构完成。

开展FDA要求的血液筛查试验的实验室应按照生物制品生产方向FDA注册,因为这一原料确认(血液筛查)属于血液成分制备过程的一部分。献血者感染性疾病筛查试剂和设备应当经过FDA生物评价与研究中心批准(许可或批准)。FDA网站上有经过批准的血液筛查方法[13]。应当严格按照生产方说明书规定进行检测。仅批准用于诊断的检测方法和检测平台可能不适用于血液筛查。

二、血清学检测过程

大多数血清学筛查试验(检测抗原或抗体的试验)属于酶免疫吸附试验或化学发光免疫试验。一般要求用规定的筛查试验对每份献血者标本做1次检测。如果筛查试验结果为无反应性,则认为检测结果为阴性(即无感染证据)。如果第1次检测结果为有反应性(初次检测有反应性),试验说明书通常要求对其进行2份重复检测。如果重复检测的2份结果均为无反应性,则最终结果为无反应性或阴性,与标本对应的血液可使用。如重复检测的2份结果有1份或2份为有反应性,则该标本为重复检测有反应性,与标本对应的血液不准许用于异体输注。但对于细胞治疗产品,重复检测有反应性的细胞产品有时可用于治疗(详见本章后面的“人体细胞、组织以及用于制备产品的人体细胞和组织的捐献者检测的注意事项”部分)。

经批准用于血液筛查的可经输血传播感染检测方法具有高敏感性的特点,以检出所有受感染的个体,尽可能减少出现假阴性结果。但是为达到高敏感性,这些试验检测未受感染个体的标本时可能出现有反应性结果(假阳性结果)。经过健康征询筛选之后,献血人群已属于感染性疾病低风险人群,因此大部分的重复检测有反应性结果不是代表真正存在感染。为了判断重复检测有反应性的筛查结果代表真实感染而不是假阳性结果,宜采用特异性更高的补充试验对献血者标本进行检测。

FDA规定,如果有经FDA批准的补充试验,应采用这类试验对重复检测有反应性的献血者血液标本进一步做检测和评价[1]。FDA已批准HB-sAg、抗-HIV-1、抗-HCV、抗-HTLV-Ⅰ/Ⅱ和克氏锥虫抗体的补充试验。HCV抗体确证试剂(重组免疫印迹试剂)已停止供应,但血站可采用经FDA批准的HCV补充试验作为代替[14]。目前可以采用的补充试验见表7-3。FDA规定,如果没有已批准的补充试验可用,应当采用经FDA许可或批准的试验对献血者标本做重复检测,为献血者辅导提供附加信息;未经FDA批准的补充试验也能提供有用的信息,但不得用于确定献血者符合献血条件。

不准许将筛查试验结果为重复检测有反应性的血液成分用于异体输血,无论其进一步检测的结果如何。但梅毒病原体检测是唯一存在例外的情况,在某些情况下,补充试验结果为阴性时,筛查试验(仅限于非梅毒螺旋体试验)有反应性的血液可用于输注,具体详见本章的梅毒检测部分。

三、核酸检测

实施核酸检测(nucleic acid testing, NAT)的目的是为了缩短前述的血清学检测阴性窗口期。献血者标本病毒核酸(RNA或DNA)的检测过程与血清学筛查有所不同。NAT首先需要提取献血者血浆中的核酸,然后采用核酸扩增试验扩增和检测病毒基因序列。

最早在1999年实施的献血者HIV和HCV RNA筛查检测系统仅为半自动系统,其通量小,无法开展单人份献血者标本检测。由于在HIV和HCV感染个体中病毒RNA含量通常较高,而且NAT的敏感性非常高,因此,采用阳转血清盘的NAT结果显示,采用小组合汇集的献血者血浆标本(minipools, MP)检测,其敏感性几乎不受影响。

于是,最初获批的NAT血液筛查系统是先将16~24份献血者标本汇集,然后对汇集标本进行检测。目前的核酸检测系统采用6~16份标本的汇集物做检测。如检测结果为阴性,则该汇集的所有标本均为HIV和HCV RNA阴性。如果小组合汇集NAT有反应性,则需进一步对更小汇集,最终对单份标本进行检测,以鉴别出检测结果为有反应性的具体标本。如果进一步鉴别检测的结果为无反应性,其对应血液可放行供临床输注。如果单份标本检测结果为有反应性,判断其对应血液为病毒核酸阳性,不能用于临床输注。

近年来,已研发出全自动NAT系统。经FDA批准用于血液筛查的自动化检测平台可采用多种病毒核酸检测技术,在1个反应室内可同时检测HIV、HCV RNA以及HBV DNA。有些系统在初次检测时就能直接判断有反应的具体病毒,另一些系统需要进一步做鉴别试验才能明确具体病毒。批准这些系统可采用单份标本和6~16份献血者标本汇集标本做检测。全自动NAT平台的应用使常规开展单份标本筛查(individual donation screening, ID-NAT)成为可能,而不是只能开展小组合汇集标本检测(MP-NAT)。然而,目前根据ID-NAT和MP-NAT的比较,仅根据ID-NAT检出的有反应性献血的预测率,并不支持在美国实施ID-NAT。因为据估计,ID-NAT筛查仅能小幅提高受感染献血者的检出率,但检测相关费用明显高于MPNAT[15]。而且,尚不清楚采用现有平台,在美国全国实施ID-NAT血液筛查在物流方面是否可行。还有另一个令人担忧的问题是,ID-NAT筛查的假阳性率比MP-NAT更高,将有更多的献血者被屏蔽。

与血清学检测策略不同,FDA不准许对单份NAT有反应性标本做重复检测,以判断初次检测有反应性的结果是否为真阳性。FDA要求,如果单份(非汇集的)标本NAT筛查HIV、HCV或HBV有反应性,应当将对应血液成分报废和将对应的献血者永久屏蔽。FDA制定了献血者归队策略。在常规使用ID-NAT筛查献血者的国家,对初次检测有反应性标本做重复检测是1种常规实践。如果初次检测有反应性而重复检测无反应性,对于献血者的管理和血液成分的处置策略有所不同。在许多国家,因为这样的试验结果并不能排除血液含有低载量的病毒,因而将血液报废,而这种情况下的献血者管理有所不同,可能包括屏蔽和归队策略。

在西尼罗病毒(west nile virus, WNV)高流行地区,推荐采用ID-NAT而不是MP-NAT筛查。在WNV感染期间,感染者血液循环中的病毒RNA水平较低,将献血者标本汇集时,WNV感染标本中的病毒RNA可能被稀释至检测阈值以下。据估计,采用MP-NAT筛查献血者WNV RNA的漏检率可高达50%以上[16-18]。因此,FDA和AABB均推荐在WNV高流行地区采用ID-NAT进行WNV RNA筛查[18,19]

四、筛查试验结果为有反应性时的处置

血液筛查试验为重复检测有反应性(或单份NAT有反应性)时,通常应强制报废对应的血液成分。将实验室信息系统与血站计算机系统连接,能阻止检测有反应性的血液成分被贴签和/或放行。由于许多感染属于持续性感染,因此检测结果为有反应性时可能提示应禁止献血者日后再次献血。还有,由于无法确定献血者受感染的具体日期,可认为该献血者之前所献血液疑似具有感染性。

FDA和AABB均发布了关于有反应性检测结果处置的推荐意见,包括对献血者后续献血的影响,之前所献血液成分的收回(应收回多久以前献的血液成分),这些血液成分的受血者告知。一般是根据献血者血液标本的补充或确证试验结果做出相应的推荐意见。有许多推荐意见随着时间的进展而发展和变化。

这些推荐意见相当复杂。因此,血站实验室通常建立核查表,列出针对每项有反应性检测结果需采取的每项措施。工作人员采用核查表记录所完成的每项措施。

与检测结果为有反应性的献血者管理、其他血液成分的收回和之前血液成分的受血者的通知有关的联邦法规、FDA指导文件、AABB标准和AABB推荐公告见表7-4[1,18-43]。本文对这些法规和推荐做一概述。

表7-4 献血者检测及其有反应性结果处置措施的相关法规和标准

续表

注:推荐自2017年2月起生效。血液中心可能还会受其他要求,诸如回收血浆合同约定的规格等约束

备忘录还包括有关HCV和HTLV的推荐,但这些推荐已被后来的文件所代替

当次捐献的所有血液部分

§仅供进一步制备的血浆

HIV-1/2:人类免疫缺陷病毒1和2型;CFR:《联邦法规》;FDA:食品药品监督管理局;BB/TS Standards:血站和输血服务机构标准;HBV:乙型肝炎病毒;HBsAg:乙型肝炎表面抗原;anti-HBc:乙肝病毒核心抗体;HCV:丙型肝炎病毒;HTLV-Ⅰ/Ⅱ:人类嗜T细胞病毒Ⅰ和Ⅱ型;WNV:西尼罗病毒;ZIKV:寨卡病毒;DENV:登革热病毒;CHIKV:基孔肯雅病毒

1.献血条件

FDACFR第21篇第610.41条是关于筛查试验有反应性结果的献血者管理的规定。FDA指引和AABB协会公告提供了关于补充检测、献血条件和献血者辅导的具体推荐意见。应将对献血者的献血条件或健康构成影响的检测结果告知献血者。血站应建立机制,防止不符合献血条件的献血者继续献血,以及防止源自这类献血者的血液成分被意外放行。

对于因筛查试验结果有反应性而被屏蔽献血的献血者,CFR第21篇第610.41条规定,通过FDA制定献血者归队路径使献血者能够再次献血。FDA发布了具体指引(表7-4),提供了因HIV、HCV、HBsAg、抗-HBc、梅毒血清学试验以及HIV、HCV或HBV NAT检测有反应性而被屏蔽献血的献血者的归队程序。最常见的路径是要求献血者过了规定的等待期后做相关检测,结果应为阴性。希望开展献血者归队工作的血站应严格执行FDA的相关规定。

2.之前捐献的血液成分收回和受血者告知(事后调查)

FDA和AABB提供了关于本次献血时可经输血传播感染筛查为重复检测有反应性(或单份NAT有反应性)的献血者之前所献血液成分处置的推荐意见。这些推荐的关注焦点是,献血者之前献血时,即使血液筛查试验结果为阴性,仍有可能处于早期感染的窗口期。

CFR第21章第610.46条和第610.47条详细规定了献血者HIV和HCV检测结果为有反应性时,之前所献血液成分及其受血者的管理策略。医疗保险和医疗补助服务法规(第42篇第482.27条)重申了这些规定,保证医院的输血服务遵从受血者告知要求。FDA指引和/或AABB协会公告提供了献血者其他病原体检测结果为有反应性之前所献血液成分处置的推荐意见(表7-4)。

FDA和AABB推荐,大多数情况下宜收回并隔离尚未输注的这类献血者之前所献血液成分。最重要的是,应在获得重复检测为有反应性的结果后立即启动尚未输注的血液成分收回工作,防止在做确证试验期间,这类血液成分被输注。FDA要求,应在获得HIV或HCV检测有反应性结果的3个工作日内,HBsAg、抗-HBc或抗-HTLV检测有反应性结果的1周内启动相关血液成分收回工作。如果确证试验结果为阴性,FDA准许在某些情况下放行之前所献的血液成分。一般情况下,之前所献血液成分已经部分或全部被输注。FDA和AABB针对数种感染性病原体提供了推荐意见,应告知已经输注确证试验阳性血液的受血者存在接触感染性病原体的可能性。

AABB和/或FDA一般会在新的检测方法实施之前发布关于之前所献血液成分受血者告知(事后调查)的推荐意见。相关感染的确证试验或医疗措施出现变化和发展时,推荐意见亦将随之更新。法律(CFR第21章第610.46条和第610.47条)仅要求对HIV和HCV检测开展事后调查。开展HIV事后调查过程中可能会遇到相关受血者已经死亡的情形,此时应告知其近亲属。CFR详细规定了血液成分收回和受血者告知的具体时限,包括最长调查时限的要求。FDA指引和AABB协会公告针对其他病原体诸如WNV、寨卡病毒(zika virus, ZIKV)和克氏锥虫等提供了血液成分收回和受血者告知的推荐意见。这些要求也可能包括使用未经批准的筛查试验(例如ZIKV,田鼠巴贝虫)时的调查方案。表7-4列出了与血液成分收回或受血者告知有关的文件。

如果没有公开发布的指引可作为指导,血站可能不清楚是否应当或应当在何时告知之前所献血液的受血者存在接触感染的可能性。如果没有补充试验或进一步的检测方法可以采用,就不可能判断筛查试验重复检测为有反应性的结果是否代表献血者真正存在感染。另外,如果没有针对感染的有效治疗方法,告知受血者可能已经受到感染并不能取得医疗收益。但是,这类告知对于公共卫生是有益处的。具体而言,被告知可能受到感染的受血者可接受相关检测,如果检测结果为阳性,可采取预防措施以避免感染进一步传播。

五、供免疫功能低下受血者使用的血液成分巨细胞病毒检测

有些常见感染并不会引起免疫功能正常个体产生疾病,但却可能引起免疫功能低下个体产生严重疾病。巨细胞病毒(cytomegalovirus, CMV)感染即属此。

CMV是具有脂质包膜的DNA病毒,属于疱疹病毒科。与其他疱疹病毒一样,CMV引起终生感染,通常处于潜伏状态,但是随时有激活的可能。在免疫功能正常的个体,原发性CMV感染的表现轻微,从无症状到传染性单核细胞增多症。在免疫功能低下的患者,原发感染和激活感染均可导致严重甚至致命的疾病。CMV可通过输血传播,主要是通过细胞血液成分中所含有的完整的白细胞进行传播,冰冻/解冻的血浆成分不会传播CMV感染。输血传播CMV感染的高危患者是免疫功能低下的患者,包括胎儿、CMV阴性母亲分娩的低体重早产儿以及接受实体器官或异基因造血干细胞移植的CMV阴性受者等[44]

大多数献血者都曾感染过CMV,其体内存在CMV抗体。因此,如果CMV抗体阳性的血液成分全部不能使用,则无法保证适宜的血液供应。

但是,可采取适当措施降低上述高危患者经输血感染CMV的风险。这些高危患者宜使用经过处理的CMV低风险的细胞血液成分,包括CMV抗体阴性或者经过有效减少白细胞的程序处理的血液成分。研究显示,这2种方法的效果相似,但还是有所差异。据估计,CMV血清学阴性血液成分的传播风险为1%~2%,少白细胞血液成分的传播风险为2%~3%[44-46]。最近数项研究显示,176例经严密监测的异基因造血干细胞移植受者接受未经CMV检测的少白细胞血液成分输注后均未出现CMV感染[47,48]。由于很多高危患者在输注少白细胞血液成分后,接受CMV感染的严密监测和/或早期进行抗CMV药物治疗,因此难以评估向这些高危患者提供CMV血清阴性血液成分的益处。未做抗-CMV检测的少白细胞血液成分的使用,使得这些患者的血液供应更加有保证。

六、自体献血

FDA规定,应对从一个机构转运到另一个机构的自体献血实施可经输血传播感染检测;如果接收机构不允许自体血纳入普通库存,则以30天为周期,检测每个周期内的第1份自体献血(CFR第21篇第610.40条(d)款)。血液成分标签应与其检测状态一致。重复检测为有反应性的血液成分应有生物危害标识。由于存在将自体血液误输给其他患者的可能性,一些医院制定政策禁止接受某些试验结果为阳性的自体血液。AABB已发出警告,拒绝为检测结果阳性患者采集自体血液可能涉嫌违反《美国残疾人保障法》[49]

七、人体细胞、组织以及用于制备产品的人体细胞和组织的捐献者检测注意事项

FDA对于人体细胞、组织以及用于制备产品的人体细胞和组织(HCT/Ps)的捐献者的征询问卷和检测试验与献血者的不同,而且是按照不同类型组织规定不同的筛查要求。CFR第21篇第1 271条和FDA 2007年8月发布的指引规定了这方面的要求(表7-5)[50,51]。FDA还另外发布了关于实施HCT/Ps梅毒[52]、WNV检测[53]的指引以及其他感染性病原体检测的指引草案。关于HCT/Ps指引的最新文件详见FDA网站的组织指引网页[54]

表7-5 FDA对HCT/Ps的检测要求(自2017年3月起)

注:经FDA批准用于捐献者筛查。

FDA.食品药品监督管理局;HCT/Ps.人类细胞,组织,及以细胞和组织为基础的产品;HIV.人类免疫缺陷病毒;HBV.乙肝病毒;HCV.丙肝病毒;WNV.西尼罗病毒;HTLV.人类嗜T细胞病毒;CMV.巨细胞病毒;Ig.免疫球蛋白。

CFR第21篇1 271部分和FDA 2007年8月发布的指引具体规定了HCT/Ps捐献者检测的时间框架[50,51]。在大多数情况下,应当在组织捐献前后7日内采集感染性疾病筛查标本,外周造血干细胞或骨髓捐献者可将检测时限提前至捐献前30日内。延长检测和移植之间的间隔期可能与感染性病原体传播相关。自体组织和来自受者性伴侣的生殖细胞可免去部分检测要求。

开展HCT/Ps捐献者标本检测的血站实验室应当向FDA注册,如果有经FDA批准的适用检测方法可以采用,就应当使用。有关HCT/Ps的检测要求和获批的试验方法详见FDA网站[55]。检测实验室应当仔细核对HCT/Ps检测说明书,因为说明书要求的HCT/Ps检测方法可能不同于献血者的检测方法。例如,对于大多数类型的HCT/Ps捐献者,应采用单份NAT,不允许采用MP-NAT。

在某些情况下,FDA法规允许使用感染性疾病筛查结果为有反应性的HCT/Ps,具体规定详见CFR第21篇第1 271.65条。FDA发布了关于这些组织的具体标识、保存和告知要求。

自2017年3月起,FDA不要求对HCT/Ps捐献者做WNV RNA以及克氏锥虫抗体的检测。

八、不同国家在捐献者检测方面的差异

尽管本章聚焦美国感染性疾病的筛查,但是其他国家的献血者筛查方法也与美国基本相似。根据感染性疾病地域性流行特点和可用的检测方法,不同的国家采用相应的献血者健康征询问卷以及检测方法。例如,没有WNV流行的大多数国家不开展此项检测,但会询问并屏蔽到过WNV流行国家的献血者。HBV高流行的国家如果不允许抗-HBc检测阳性的意向献血者献血,其血液供应保障将受到不利影响。在全国性实践和可采用的检测方法与美国不同的国家,如果有机构希望向AABB申请认证,《AABB标准》解释委员会将考虑给予差别对待。也有一些病原体,例如戊型肝炎病毒是有些国家实施筛查的,但美国并没有常规实施筛查,本章后续部分将对此进行讨论。

第三节 输血残余感染风险

尽管实施了血液筛查,但血液成分仍可经输血传播感染。输血残余风险的大小因献血人群中感染性疾病的发生率以及所实施的血液筛查流程的性质而异。

一、已实施血液筛查的病原体

输血传播HIV、HCV以及HBV现已罕见,以至于无法通过前瞻性临床研究计算其传播率,因此只能通过数学理论模型进行推算。

在理论上,已实施筛查血液的残余风险有数种来源。其一是,现行检测试剂盒无法检测出的病毒株。疾病控制预防中心和检测试剂生产方开展新病毒株监测。FDA要求检测试剂生产方不断提高试剂的检测能力,覆盖新病毒株。

其二是,血液隔离失效(即血站对检测阳性血液单位的隔离失效)。在采用计算机系统控制血液成分贴签和发行的血站,血液隔离失效罕见,因为计算机系统设计时,就是为了防止未完成检测或检测结果有反应性的血液成分被错误发行。在依赖人工记录和隔离的血站,错误放行的发生率可能较高[56]

其三是,处于感染早期、在检测结果为阳性之前的窗口期献血者血液,这是残余风险的主要来源。图7-1显示了不同类型血液筛查试验产生反应的顺序。能更早检出感染的血液筛查试验投入使用后,窗口期已明显缩短。但是,仍然没有任何1种试验能在个体感染后立即检出阳性结果,因此窗口期依然存在。MP-NAT的窗口期,HIV为9.0~9.1天,HCV为7.4天[15,57],HBV的窗口期更长(详见本节乙肝病毒部分)。

图7-1 感染不同标志物的出现顺序

利用新发感染率-窗口期模型,可对血液处于窗口期的可能性作出数学估算[57]。血液成分处于窗口期的概率=窗口期时间长度×可经输血传播病原体在献血人群中的新发感染率。

根据在一段时间内,最初献血检测为阴性而后来检测为阳性(即血清阳转)的献血者观察数计算重复献血者的新发感染率。该方法只能计算重复献血者的新发感染率,无法计算初次献血者处于窗口期的可能性。该方法不包括NAT阳转献血者。

能够估算初次和重复献血者新发感染率的其他方法采用能够鉴别新发和已有感染的试验方法,包括核酸检测(献血者血液含有HIV或HCV RNA但不含抗体,可能代表非常早期的感染)和“敏感或较不敏感”抗体检测[15,57-59]。采用这些试验方法后,初次献血者HIV和HCV的新发感染率是重复献血者的2~4倍[57-59]。但是,初次和重复献血人群的感染率还是明显低于一般人群。关于仍然需要采用献血者征询问卷选择新发感染低风险的献血者的重要性将在本节后续的艾滋病部分详细讨论。

目前根据窗口期和新发感染率计算的献血者HIV、HCV和HBV传播风险见表7-6[57,60]

表7-6 根据窗口期和新发感染率估算美国可经输血传播感染风险

注:①根据16人份汇集物的HIV和HCV NAT结果估算;②使用盖立福(Grifols)UltrioPlus核酸检测试剂和16人份汇集物的检测结果估算HBV残余风险,其范围反映了HBV最低感染剂量存在不确定性(20ml血浆含1个或10个拷贝)。

HIV.人类免疫缺陷病毒;HCV.丙肝病毒;HBV.乙肝病毒。

二、尚无血液筛查方法的病原体

存在于健康人血循环中感染性病原体基本上都可通过输血传播。在未对献血者检测的情况下,不可能估算感染性病原体的输血传播风险。很可能被发现为输血传播感染的是那些具有特殊临床表现,且如果不是经输血传播,在美国将很少见的感染。如果感染一般与受血者不具备的临床或行为风险因素相关(例如,没有去过美国以外的地方旅行的受血者发生疟疾),则提高发现输血感染的可能性。

认识到危及生命的病原体对血液供应具有潜在威胁,但尚无相应血液筛查试验时,AABB和FDA通常考虑是否能够采用献血征询问卷排除可能接触这些病原体的献血者。流行地区旅行和居住史的献血征询是目前保护美国血液供应不受疟疾和变异型克雅氏病(variant Creutzfeldt-Jakob disease, vCJD)影响的唯一办法。然而,大多数感染性病原体并没有如此明确的地域风险特征。一般而言,难以将献血征询问卷设计得既敏感(即发现大多数受感染个体)又特异(即只排除受感染的个体)。

保护血液供应不受感染性病原体影响的另一方法是病原体灭活。高温灭活、溶剂或去污剂处理、纳米过滤、层析、低温乙醇分离以及其他方法已成功用于血浆衍生物残余病原体的灭活或去除。在美国以外的一些国家使用血小板和临床输注血浆的病原体灭活系统已有数年。2015年12月FDA批准了1家企业(INTERCEPT Blood System, CerusCorp, Concord, CA)的病原体灭活系统。美国也有了有机溶剂/表面活性剂(solvent/detergent, SD)处理的血浆(SD血浆)可供临床输注。Octaplas(Octapharma, Lachen, Switzerland)血浆采用630~1 520人份的混合血浆和病毒灭活处理。病原体灭活系统将在本章的病原体灭活部分详细讨论。

AABB输血传播疾病委员会对可能威胁血液供应的感染性病原体做了全面综述,包括减少每种病原体经输血传播的策略以及经数据证实或理论上的病原体灭活功效[61]。AABB网站对这类资料不断更新和补充[62],本章仅简述从科学或公众角度认为威胁最大的病原体,详情请见前述文献[61,62]

第四节 特定病原体的筛查

一、人类免疫缺陷病毒

HIV-1是含有脂质包膜的单链RNA球形逆转录病毒,含有2条线性正链RNA,于1984年被确定为AIDS的病原体。美国1985年开始对血液筛查HIV-1抗体。HIV-2与HIV-1很相似,最初在西非发现,在美国罕见。1992年,美国将HIV-2抗体纳入血液筛查试验范围[63]

HIV可通过性传播、非肠道传播和母婴传播。在世界上一部分地区,HIV以异性性传播和垂直传播为主。但是在美国,HIV感染却一直集中在男男性接触者(MSM)和高危异性性接触者(即与HIV阳性或HIV高危个体如MSM或毒品注射者的性接触者)[64]

目前献血者HIV筛查试验包括HIV-1 RNA NAT和HIV抗体血清学检测。经批准的献血者抗体筛查试验包括检测HIV-1和HIV-2的IgM和IgG。目前采用的试验还可检出HIV-1 O亚型的抗体。HIV-1 O亚型是最初在中西非地区发现的1株HIV-1病毒。血站如果采用不包括HIV-1 O亚型的HIV抗体检测,应采用献血征询问卷排除在HIV-1 O亚型流行地区居住、接受治疗或性伴侣来自HIV-1 O亚型流行区域的献血者[28]

目前根据MP-NAT结果估算,HIV-1的窗口期平均为9~9.1天[15,57]。根据窗口期和新发感染率计算,输血传播HIV的风险约为1/150万(表7-6)。

在美国,通过献血征询可排除很多HIV高危人群。NAT已将窗口期缩短至仅数日,因此有专家质疑是否还有必要通过健康征询排除高危献血者。针对不同的HIV新发感染率计算窗口期风险,其结果就会突显低危献血人群的重要性。例如,高危人群如城市年轻男男性行为人群中所观察到的HIV新发感染率高达1%~8%[65,66],假设1名献血者来自HIV新发感染率为1%的人群,将其和窗口期长度代入公式,可估算出该献血者血液成分传播HIV的可能性:

这就是来自高危人群的该献血者血液成分含有HIV但被目前实施的血液筛查漏检的可能性,其明显高于现有献血人群血液成分的HIV传播风险(1/150万)。因此,尽管目前的检测方法缩短了窗口期,但如果HIV高危人群加入献血队伍,血液安全将受到严重影响。所以,采用献血征询问卷的方法,暂时排除高危献血者,最大限度减少处于窗口期的献血者,这对于保证血液安全仍然至关重要。

虽然人们非常希望能够制定更有针对性的MSM筛查策略,以仅屏蔽真正存在HIV高风险的个体献血。但FDA 2015年12月发布的指引指出,更具针对性的筛查策略的功效尚未确定[67]。该指引规定了美国目前因存在接触HIV潜在风险而应屏蔽献血的各种情况。目前规定,具有包括MSM在内的大多数高危行为的,应屏蔽献血12个月[67]

二、乙肝病毒

乙肝病毒(HBV)是具有脂质包膜的嗜肝DNA病毒科的成员,其基因组为部分双链环状DNA,阅读框相互重叠,这是HBV基因组的特殊之处。HBV的传播途径与HIV类似,可通过非肠道、性行为和围产期母婴传播。在成人乙肝病例中仅25%~40%出现黄疸,在儿童病例中出现黄疸的比例更小。大部分围产期母婴传播可导致慢性感染,而成年期获得的HBV感染大多数被清除。HBV感染在世界上一些地区例如东亚和非洲很常见,围产期母婴传播和由此产生的慢性感染增加了这些地区人群的感染率。在美国,HBV常规免疫计划实施后,新发HBV急性感染率已经降低了至少80%。围产期筛查和新生儿预防接种能有效降低围产期母婴传播。

HBV感染期间,一般可在循环血液中检测到病毒DNA和包膜成分(HBsAg)。在HBsAg出现后,机体很快就产生抗-HBc,最初是IgM抗体,随后是IgG抗体。受感染个体产生抗-HBs时,HBsAg即被清除。

FDA规定,血液筛查应当包括HBsAg、HBVDNA和全部抗-HBc(IgM和IgG)。由于一部分人体内HBsAg存在时间很短以及HBsAg检测存在假阳性,使得献血者HBV新发感染率的计算变得复杂[60]。由于不同HBV试验的敏感性存在差异以及血液成分输注引起HBV感染所需的病毒剂量存在不确定性,目前发表的HBV感染窗口期的估算值存在差异[68,69]。近期的研究提供了根据可能导致病毒感染的不同剂量(例如10拷贝/20ml血浆vs 1拷贝/20ml血浆)估算的窗口期。雅培公司的化学发光检测系统(PRISM,雅培,AbbottPark, IL)的窗口期约为30~38天[68]。HBV DNA MP(16份)检测的窗口期缩短至18.5~26.5天[60]。根据这一MP检测方法估计,美国HBV输血传播风险约为1/84.3万和1/120万(表7-6)[60]

血液筛查HBV DNA对于HBV多个感染时间段均有价值。在HBsAg可检出前的窗口期,可检出HBV DNA,但此时的HBV DNA水平可能很低,甚至低于MP-NAT的检测限[68,69]。在HBV感染后期,HBsAg被清除后,HBV NAT可检出持续感染(如隐匿型HBV感染)[68,69]。美国实施抗-HBc筛查,发现约有1%抗-HBc重复检测有反应性的血液来源于隐匿型感染献血者(其体内存在HBV DNA,但HBsAg阴性),避免了隐匿型HBV感染经输血传播[60]。隐匿型HBV感染的病毒载量很低,需敏感性很高的NAT才能检出。HBV NAT还可检出曾接种过疫苗的急性HBV感染者[70,71],其体内从不存在HBsAg,但可检出HBV DNA。目前仍不清楚这类血液成分是否具有感染性,因为除了含有HBV外还有接种疫苗诱导产生的抗-HBs。美国对血液成分常规筛查HBV DNA,至少可检出部分这类感染者。

三、丙肝病毒

丙肝病毒(HCV)是具有包膜的单链RNA病毒,属于黄病毒科的成员,病毒颗粒很小。以前称为非甲非乙型输血相关肝炎有90%是HCV所致[72]。大多数HCV感染者无症状,但转变为慢性感染的可能性很大,可进一步导致肝硬化、肝细胞癌和许多肝外综合征。

HCV主要通过血液传播。在美国,约有55%的HCV感染与毒品注射或与1992年前接受过输血治疗有关,但其余感染者的危险因素尚不清楚[73]。性传播和垂直传播在HCV中并不常见,虽然HCV与HIV共感染时增加了通过这些途径传播的机会。

目前对于HCV的血液筛查包括HCV RNA的NAT和抗-HCV检测。从接触病毒到MP-NAT可检出,HCV检测的平均窗口期为7.4天[15]。血清学试验仅检测IgG类抗体,而IgG类抗体是感染相对后期的标志物。因此,从检出病毒RNA到检出病毒抗体间有一段明显的滞后期(1.5~2个月)[74]。献血征询对于排除存在HCV感染的个体的作用很有限,因为大部分感染者无症状,且无明显危险因素或接触史。虽然存在这些限制情况,但目前美国HCV输血传播的估计风险还是很低,约为1/110万(表7-6)[57]

四、人类嗜T淋巴细胞病毒Ⅰ型和Ⅱ型

人类嗜T淋巴细胞病毒Ⅰ型(human T-Cell Lymphotropic virus, types Ⅰ,HTLV-Ⅰ)是具有包膜的RNA病毒。1978年从1名皮肤T细胞淋巴瘤患者体内首次分离到该病毒。HTLV-Ⅰ是最早发现的人类逆转录病毒。与HTLV-Ⅰ密切相关的HTLV-Ⅱ是后来从1名毛细胞白血病患者体内分离到的。这2种病毒与细胞紧密结合,主要感染淋巴细胞,引起终生感染,多数无症状,但20~30年以后,约有2%~5%的HTLV-Ⅰ感染者发展为成人T细胞白血病或淋巴瘤。还有一小部分感染者出现神经性疾病,称为HTLV相关脊髓病或热带痉挛性麻痹。HTLV-Ⅱ与疾病的相关性尚不清楚。目前认为这2种病毒通过血液、性和母乳传播。

世界一些地区,包括日本、南美、加勒比海和非洲地区存在HTLV-Ⅰ感染流行。在美国,HTLV-Ⅰ感染者主要是来自流行地区的移民、毒品注射者以及这些人群的性伴侣。美国献血者HTLV感染约有一半是HTLV-Ⅱ所致[75,76]

唯一经FDA批准用于血液筛查的HTLV试验是HTLV-Ⅰ和HTLV-Ⅱ的IgG抗体筛查试验。筛查试验有反应性的血液成分可能不被放行用于输注。直至不久前,FDA仅批准HTLV-Ⅰ和HTLV-Ⅱ抗体筛查试验,但筛查试验不能鉴别HTLV-Ⅰ和HTLV-Ⅱ抗体。2014年12月FDA批准了免疫印迹试验[MP生物医学(Santa Ana, CA),2.4版],该方法除了使用HTLV-Ⅰ病毒裂解物作为抗原以外,还采用重组多肽抗原,用于检测和鉴别HTLV-Ⅰ和HTLV-Ⅱ抗体。目前HTLV抗体检测的窗口期尚未确定,因此难以对输血传播HTLV的风险进行评估。估计HTLV输血传播残余风险小于几百万分之一,但无证据支持。由于HTLV与细胞紧密结合,因此白细胞去除可能降低其感染性。还有,延长红细胞冷藏保存时间也可能降低感染性。目前认为,HTLV与CMV类似,仅通过含有白细胞的血液成分进行传播,而不会通过冰冻或解冻的血浆制品传播[75,76]

五、戊肝病毒

HEV是最近引起全球关注的可经输血传播病原体。HEV是单链RNA病毒,为二十面体小球形颗粒,无包膜,属于肝炎病毒科。20世纪80年代在阿富汗的不明原因肝炎的士兵中首次发现HEV。HEV仅有1个血清型,但至少有4个基因型,具有不同的地理分布和流行模式。基因型1和2一般与热带欠发达国家的水源性(粪口传播)大流行相关。基因型3和4似乎是动物病毒,常通过没有完全煮熟的猪肉产品传播,导致人兽共患感染。基因型3分布广泛,包括发达国家,基因型4似乎在一些亚洲国家更常见。

HEV感染潜伏期为3~8周,通常为自限性,但在免疫功能低下和患有慢性肝病的人群可能导致爆发性肝炎。孕妇及胎儿感染HEV基因型1和2可能引起死亡。日本、法国、英国、荷兰和西班牙已经发现HEV输血相关传播,以基因型3最为常见[77]。最近的调查显示,流行地区的血清阳性率为20%~40%,差别较大,其原因可能部分与检测方法的特性和饮食习惯的差异有关。大多数研究显示队列效应,即随着年龄增加,感染率也随之升高。输血感染性与血浆中是否存在的病毒RNA有关。献血者HEV RNA的检出率为1/10 000~1/10 00。英国1项大型研究显示,采用实验室自行建立的HEV RNA检测方法,225 000献血者中有79例阳性(1/2 848);43名受血者的追踪结果显示,有18名(42%)存在经输血传播感染的证据,其中10名感染时间延长,3名免疫抑制患者需要接受清除病毒的治疗,有1名具有肝炎的临床表现[78]。美国1项小型盲法研究显示,献血者抗-HEV阳性率为7.7%,但19 000名献血者中仅有2名HEV RNA阳性(1/9 500)[79]。研究发现,严重免疫抑制患者(例如实体器官移植受者)发生慢性戊型肝炎,且有长期后遗症,尽管在美国仍没有证据显示其与输血的相关性,但这仍是目前普遍令人担忧的问题。

由于HEV没有包膜,因此SD处理或目前的病毒灭活技术对其无效。已有经过病毒灭活后仍导致输血传播HEV感染的案例报告。存在HEV流行的欧洲一些国家和日本部分地区已将HEV NAT列入常规血液筛查范围,其他一些国家正在对HEV检测方法进行评估。

六、梅毒

梅毒的病原体是苍白密螺旋体。梅毒血液筛查已有60余年的历史。最初是采用非梅毒螺旋体血清学方法,检测心磷脂抗体(例如梅毒血浆反应素快速试验)。近年来,大多数血站已经开始采用梅毒螺旋体特异抗体的自动化检测。

大多数献血者梅毒抗体检测有反应性结果并不代表存在梅毒活动性感染,而是由于生物学假阳性或者以前经过治疗个体中仍然存在的抗体所致(梅毒螺旋体特异性抗体检测前者为阴性,后者为阳性)。FDA针对初次筛查采用的是非特异性(例如梅毒血浆反应素快速试验)还是特异性梅毒螺旋体试验分别提供了推荐意见。如果采用非特异性梅毒螺旋体筛查试验,宜采用特异性梅毒螺旋体抗体试验作为补充试验,以指导献血者和血液成分管理。非特异性梅毒螺旋体筛查试验为有反应性,但特异性梅毒螺旋体确证验为阴性的血液成分,如果同时标识这2种检测结果,FDA准许其放行[1,21]。如果采用特异性梅毒螺旋体筛查试验,宜采用经FDA批准的另一种检测方法作为补充试验。如果特异性梅毒螺旋体筛查试验为有反应性,补充试验为阴性,血液成分不得放行,但献血者可归队。如果特异性梅毒螺旋体补充试验为阳性,应屏蔽献血者至少12个月。

对于目前开展梅毒血液筛查的价值存在争议[80-82]。尽管在二战前曾有很多输血感染梅毒案例报告,但是美国已经有40多年没有发现输血传播梅毒案例。输血传播梅毒的风险很低,这可能与献血者新发梅毒感染率下降以及在血液储存过程中梅毒螺旋体的存活能力有限有关。

另一种考虑是梅毒能否作为高危性行为的替代标记物,对其筛查能否提高血液安全。然而,已有研究表明,梅毒筛查对于其他血液和性传播感染诸如HIV、HBV、HCV或HTLV的检测没有提供附加价值[82]

七、其他细菌

血液成分(主要是血小板)细菌污染仍然还在导致输血相关死亡[83,84]。根据FDA 2016年3月发布的指引草案,与其他血液成分比较,血小板引起脓毒症和输血相关死亡风险更高,是输血相关感染的首位原因,其发生率约为1/100 000份单采血小板输注[84,85]。通过常规质控培养,单采血小板细菌污染的检出率约为1/6 000,但现有细菌筛查方法仍存在漏检,从而导致输血相关脓毒症的发生[84-86]。血小板细菌污染的最常见来源是献血者皮肤,但也有可能是献血者无症状菌血症所致。

刚采集后的血液成分,细菌含量一般很低,难以检出,一般也不会引起受血者出现症状。但是在血液成分储存过程中,尤其是在室温保存的血小板,细菌不断繁殖。在红细胞冷藏过程中细菌繁殖较慢,因此由红细胞引起的菌血症相当少见。偶尔,红细胞成分受到能够在低温条件繁殖的细菌的污染,可引起致命性脓毒症[83,86]。为了减少血小板相关的脓毒症的风险,AABB在2004年提出要求,血液机构应对所有血小板实施细菌检测和控制细菌污染。AABB在2009年认识到,一些国家开展的病原体灭活方法可用于代替血小板细菌检测[35]

血液采集过程中有2个步骤对于控制血液成分受到献血者皮肤细菌的污染至关重要。一是在静脉穿刺前,应采用经证实有效的消毒剂对献血者皮肤进行彻底消毒。常用的消毒剂有碘伏、洗必泰或酒精[86]。二是将最初流出的10~40ml血液导流入留样袋,避免其进入原料血袋,因为最初流出的血液可能带有受细菌污染的皮肤及其附属物,这样做可进一步减少皮肤污染物进入血液成分的可能性[84-87]。《AABB标准》要求,从2008年起,应使用带有留样袋的血袋采集所有血小板,包括用于制备血小板的全血[35]

目前有多种技术可用于血小板细菌检测。《AABB标准》要求,血液中心应使用经FDA批准或经过验证、敏感性与FDA批准的方法相当的细菌检测方法。但是,这些检测方法都不够敏感,无法在采血后立即检出细菌。因此,所有检测方法均要求在采样前应等待一段时间,使污染细菌在血液成分中繁殖后才采样检测。

美国最常用的单采血小板细菌污染检测方法是细菌培养,要求血小板采集后至少保存24小时后才采样,接种到1个或多个培养瓶中,将培养瓶放入培养系统中孵育。有的血站采用的策略是:仅在培养12~24小时后无细菌生长时才放行血小板。细菌培养时间最长至血小板有效期限。如果在血小板放行后才发现细菌培养阳性,血站应尽力收回血小板。如果血小板尚未输注,重新留样做细菌检测很有意义,因为最初阳性信号约有2/3是由于培养瓶污染(不是血液成分污染)或者培养系统产生假阳性信号[85,86]。培养阳性时应做细菌鉴定。如果细菌培养为真阳性,经细菌鉴定不是皮肤污染菌,而是无症状菌血症,应将细菌检测结果告知献血者,建议其进一步医疗咨询[37]

美国批准用于在血小板储存早期做细菌质量控制检测的其他方法包括具有单时点读数和光学扫描系统的细菌培养系统。所有细菌检测方法均批准用于少白细胞单采血小板的细菌检测,有的方法批准用于全血分离的少白细胞血小板的细菌检测[88]。但是,这些方法一般不用于全血分离(未汇集的)的单份浓缩血小板的常规筛查。在血小板发放输注之前,采用低技术含量的筛查方法,诸如血袋目视检查观察漩涡外观,检测葡萄糖或pH,但其敏感性和特异性均低,不能满足AABB的细菌检测标准[35,87]。然而,经FDA批准的的血小板发放输注前快速检测法可用于在发放前汇集的浓缩血小板的细菌检测。

自从实施单采血小板常规细菌筛查以后,向FDA报告的因输注细菌污染单采血小板引起死亡的发生率已下降[83]。然而,推测可能是由于采样时血小板中的细菌浓度仍然低于检测限,使得这种早期检测法仍存在一部分单采血小板细菌污染漏检,因此输血相关脓毒症甚至死亡仍在发生。AABB提供了进一步减少血小板细菌污染风险的策略,FDA已发布1项指引草案[84-87]。前述的血小板发放输注前的快速检测方法已获得FDA批准,作为已经过其他筛查方法检测的单采血小板的辅助检测(发放前检测)方法。1项大规模临床试验结果显示,从27 620份保存早期细菌培养筛查试验阴性的单采血小板中仍检出9份存在细菌污染(1/3 069),并且发现有142份保存早期细菌培养筛查试为假阳性结果[89]。直到2017年3月,单采血小板发放输注前的快速再次检测仍未在美国广泛实施。

现有方法均不能保证检出所有细菌污染。病原体灭活技术对血液成分中的细菌繁殖具有抑制作用,因此在理论上可用于降低血液成分中细菌污染风险,不过目前尚无适用红细胞成分的病毒灭活技术。尽管美国以外的一些地区已经采用病原体灭活技术代替血小板细菌检测,但是美国尚未全面实施这一策略。FDA 2016年3月发布的行业指引(草案)提出了一些干预措施的推荐意见,有些干预措施是《AABB标准》没有涉及的[84]。FDA指引引用的最新监测数据显示,有95%的输血相关脓毒症和100%的输注血小板相关死亡发生在已保存4~5天的血小板(保存第4天和第5天的血小板的发生率相似,临床输注的血小板大多数已经保存了4~5天)。因此,指引拟推荐,在发放输注前24h内,对已经过细菌培养的单采血小板或储存前汇集的血小板,采用经FDA批准的快速方法再次进行细菌检测,或者在血小板保存的第4天再次做细菌培养至少12小时。另1种办法是采用美国以外其他地区的策略,在采集后24小时内采用经FDA批准的病原体灭活技术处理血小板代替细菌检测。FDA指引(草案)作出结论,病原体灭活或者经过细菌培养后再次检测均能适当控制血小板细菌污染风险,但是对血小板进行病原体减少处理不能满足这一目标。

八、昆虫媒介传播的感染

直到不久以前,美国还普遍认为疟疾是唯一能够通过输血进行二次传播的媒介感染性疾病。疟疾的媒介传播在美国罕见,通过献血者健康征询即可排除那些近期在疟疾流行区域旅行或居住的献血者,有效地保障血液安全。然而,在过去10年中已经认识到,其他媒介传播感染性疾病已经危及美国血液安全,是最新血液筛查试验的检测目的物。

1.西尼罗病毒

WNV是RNA病毒,具有包膜,属于黄病毒科。1937年在乌干达的西尼罗河地区发现首例WNV感染病例。之后,中东、南非和欧洲曾出现WNV暴发流行。在美国,1999年首次发现WNV感染病例,随后该病毒传播到整个北美,每年夏秋季出现流行。该病毒主要通过库蚊在禽间循环传播,偶而发生人类感染。人体内的病毒载量过低,不会将病毒再传播给蚊子。人类感染约80%没有明显症状,20%表现为自限性发热,不到1%的感染者有严重的神经受损症状,诸如脑膜脑炎或急性弛缓性麻痹。

2002年夏天发表的1篇报告揭示了献血者WNV感染构成血液安全风险的模式[90],其发现接受了来自同一捐献者的4名器官移植受者发生了具有神经损害表现的WNV感染,经过追踪发现,器官捐献者的感染源是在其创伤死亡前输注的血液[91]。2002年发现23名受血者感染了输血传播WNV,普通人群发现2 946例WNV脑膜脑炎[91]。经过开展多学科协作,在2003年夏天很快就开展了WNV研究性检测。引起急性WNV感染的最大风险源是RNA阳性而不是抗体阳性血液成分,因此为了保护血液安全供应,应开展NAT而不是血清学检测。献血者WNV RNA检测方法已经过FDA批准,目前FDA和AABB均要求采用这一方法[18,19,35]。WNV RNA阳性献血者的回顾性队列研究显示,29%~61%的献血者在献血前后存在症状,而未感染的对照组有3%~20%也存在相应症状,表明献血健康征询措施不具有敏感性和特异性,无法防止该病毒经输血传播[92]

与HCV、HBV和HIV NAT类似,为了最大限度提高检测效率,可采用MP-NAT 1次检测6~16份献血标本。但是,如前所述,WNV感染者体内血循环中的病毒RNA载量较低(目前发现的最大病毒载量为720 000拷贝/ml),病毒RNA载量低的献血者标本经过汇集稀释后,可能无法被检出[93]。因此,AABB和FDA均推荐,在WNV高流行地区宜采用ID-NAT,而不宜采用MP-NAT[18,19]。通过相邻采血机构之间的沟通,病毒RNA阳性血液监测,WNV临床病例的疫情报告以及对当地动物和蚊子的疫情监测,可确定该地区WNV的流行状态。

在2003年开展献血者NAT筛查之前,共有23例输血传播WNV报告,其后新增病例14例,大多数是由于其所输注的血液成分中含有低水平的病毒RNA所致[94]。除了2002年的1例外,其余所有相关的血液成分的病毒IgM均为阴性[93,94]。血站应保持警觉,快速将MP-NAT转变为ID-NAT,以保证这一季节性和区域性筛查策略能够奏效。

2.寨卡病毒

ZIKV是1种热带虫媒病毒,属于黄病毒科,与登革热病毒的亲缘关系很近,其媒介是伊蚊。1947年在非洲首次发现ZIKV。近期该病毒开始环绕太平洋群岛传播。2007年密克罗西尼亚的雅浦岛出现全球首次人群流行,2013年传播到法属玻利尼西亚,2015年5月传播到巴西,2015年12月传播到波多黎各[95]。到2016年2月,已有61个国家或地区,包括美洲的50个国家或地区报告了该病毒流行。已证实ZIKV可导致孕妇流产、胎儿先天性ZIKV感染相关综合征(包括小头症)、成人格林巴利综合征和神经系统并发症[95-101]。尽管有症状患者的实际占比可能还要高些,但大多数(约80%)ZIKV感染者没有症状[102]

从献血者血液中可检出ZIKV RNA。2013—2014年法属玻利尼西亚发生ZIKV流行期间,从献血者检出ZIKV RNA, NAT阳性率为2.8%。随后,马提尼克和波多黎各献血者的检出率为1.8%[102-105]。到2017年3月,已发现4例疑似输血传播感染病例,均发生在巴西[106,107]。这4名受血者的感染来源于3名献血者的血液,这3名献血者均在献血后报告中说明了出现类似登革热/ZIKV感染症状,但是受血者输血后没有出现ZIKV感染相关症状。除了通过蚊虫和输血传播以外,ZIKV还可通过性传播[95]。尽管大多数ZIKV性传播病例是由受感染的男性传播给其性伴侣(男性或女性),但也有受感染的女性传播给男性的报告[108]

根据诊断试验结果,目前认为ZIKV的病毒血症持续约1~2周,这与其他虫媒病毒类似。95%的感染者约需要19天(对已发表文献的汇总分析,其95%可信区间为13~80天)才能清除病毒[109]。ZIKV在全血、精液、阴道分泌物和尿液中持续存在的时间比在血清和血浆更长。1项研究报告显示,尽管血清标本病毒RNA已经转为阴性,但在症状出现后的5~58天,全血中仍持续存在病毒RNA(与感染性病毒不同),在尿液中病毒RNA持续存在5~26天[110]。根据1项研究结果,出现症状5天后,有82%的ZIKV感染患者的尿液病毒RNA仍为阳性,而血清病毒RNA为阴性,美国目前推荐将尿液病毒RNA检测作为疑似患者的诊断试验。如果是在症状出现的7天内进行检测,应做血液和尿液病毒RNA检测[111,112]。在精液中,ZIKV持续存在时间最长,有1例为62天,其他病例为92~93天,最长为188天,这些患者均有曾到ZIKV流行区或曾经流行区旅行的经历[113-115]。根据波多黎各150例ZIKV PCR阳性患者的分析结果,估计ZIKV RNA的持续存在时间(中位数和95%百分位数及其95%置信区间)分别是血清14(11~17)和54(43~64)天、尿液8(6~10)和39(31~47)天、精液34(31~37)和81(64~98)天[116]

截至2017年2月,CDC收到报告,美国共有4 780例旅行相关ZIKV感染,41例性传播,1例实验室感染[117]。还有1例是在美国以外的地区获得ZIKV感染,患者病情迅速发展,最终死亡,且在没有已知的引起ZIKV流行的危险因素情况下,导致了继发性局部传播[118]。美国已有2个州有虫媒传播ZIKV感染病例报告,佛罗里达州214例,德克萨斯州6例。而在美国属地,主要是波多黎各,已报告ZIKV局部传播36 498例。CDC收到ZIKV感染相关格林巴利综合征报告,美国大陆13例,美国属地51例[117]

该病毒与严重疾病关系密切,在美洲快速传播,从无症状献血者检出病毒RNA,发现输血传播病例,这些因素使血站担忧该病毒危及血液安全,因此血站最初采用特殊征询问卷询问献血者是否曾到ZIKV流行区旅行或居住,并对这部分人群屏蔽献血28天。还有,与确诊ZIKV感染或有症状者及曾到ZIKV流行区旅行的个人有性接触史的献血者也应屏蔽献血28天。2016年2月16日FDA发布的指引包括了这些推荐意见[41]。然而,由于越来越担忧该病毒在美国本土传播、旅行相关传播和性传播,FDA在2016年8月26日对指引进行了修订,要求全部采用ID-NAT或经FDA批准的病原灭活技术,还规定了3条时限,分别适用于不同的州或属地ZIKV传播态势及其威胁程度[42,43]。仍然要求献血者根据ZIKV诊断进行自我屏蔽献血。NAT有反应性和/或已明确诊断的献血者应屏蔽献血120天,其后准许献血。

有2种NAT申请新药应用研究,1种是罗氏分子系统公司生产,另1种是盖立福公司生产。美国本土和波多黎各均使用这2种方法。献血者NAT筛查试验似乎比其他诊断试验更敏感[119]。从ZIKV流行地区返回后71天和97天的献血者的血浆中仍可检出病毒RNA[120,121]。经FDA批准的血小板和血浆病原体灭活系统能有效降低相关虫媒病毒的滴度。已发表的数据显示,使用FDA批准的方法能使血浆ZIKV滴度下降>6log10,红细胞、SD血浆和其他血浆衍生产品的病毒感染性滴度的降低幅度与血浆相似[122-125]

3.其他虫媒病毒

还有很多其他虫媒传播感染可通过输血引起继发性传播感染。在AABB网站的新发感染性疾病网页上有关于这些病原体及其可能干预策略的综述[61,62]。其中有2种病原体——登革热病毒和基孔肯雅病毒近年来受到广泛关注,因为在美国本土以外的地区已发现血液成分含有这2种病毒核酸。

全球约有40%的人口居住在受登革热威胁的地区,其中有许多是美国人的旅行目的地。20世纪80年代登革热在拉丁美洲和加勒比海地区快速传播。目前登革热在波多黎各、美属维京群岛和萨摩亚群岛流行。在过去10年中,夏威夷、德克萨斯和佛罗里达曾发生数次登革热暴发流行[126]。有4种密切相关的黄病毒可引起登革热,通过埃及伊蚊和白蚊伊蚊在人群中传播。大多数感染者没有症状。有症状感染者的疾病谱较宽,从不明原因发热、典型登革热到严重登革热(登革出血热和登革热休克综合征)。无论有症状还是无症状,感染者均存在约7天的病毒血症,这是登革热的1项特征。中国香港特别行政区、新加坡、巴西和波多黎各共发现7起输血传播登革热事件,血液均来自无症状献血者。虽然虫媒病毒感染率较高,但经输血传播感染的报告例数却很少。这反映了所存在的问题是,虽然面临着登革热广泛爆发流行的风险,但由于缺乏对输血传播登革热的系统监测,因而存在对其认识不足的问题[127]。在巴西、中美洲和波多黎各使用NAT和抗原检测技术发现了病毒RNA阳性的无症状献血者。波多黎各献血者病毒RNA阳性率与美国献血者在WNV流行高峰季节的阳性率相似[128,129]。巴西1项研究发现RNA阳性献血者通过输血传播病毒,但通过医学追踪发现,以没有输注病毒RNA阳性血液成分的患者作为对照,因输注了病毒RNA阳性血液成分而受到感染的患者并没有产生明显的临床疾病[130]。这进一步说明了在需要经常输血的重病患者体内,很难发现输血传播登革热。

在美国大陆没有持续发生地方性登革热流行,输血传播风险主要来自返回到美国的受感染的无症状或处于症状前期的旅行者。症状出现前有3~14天的潜伏期。对到过疟疾流行地区旅行的人群实施屏蔽献血(美国居民屏蔽献血1年)能提供某种程度的保护作用。但是美国外出旅行者到过的大部分登革热流行地区没有疟疾流行,到这些地区的献血者有可能将病毒传入社区和血液供应链。美国大部分地区存在登革热持续传播的条件——感染源(旅行者)、易感人群和传播媒介。

基孔肯雅病毒是由伊蚊传播的另1种热带虫媒病毒,属于披膜病毒科甲病毒属的1个成员,在非洲首次发现。印度洋群岛和加勒比海曾发生爆发流行,从2013年末到2015年上半年报告的临床病例数大于170万,也有病毒RNA阳性献血者的报告[131,132]。目前虽然还没有发现经输血传播的案例,但其与登革热早期感染十分相似,故引起很大的关注。最为突出的是,法国政府为了应对基孔肯雅病毒在印度洋群岛的爆发,暂停了当地的红细胞采集工作(改由法国大陆向群岛供应血液),并对当地采集的血小板实施有限的NAT和病原体灭活处理[132],其他措施包括强化献血者献血后回告[感染者出现症状可能性较大(50%~80%),有助于献血后回告措施取得成效]、屏蔽流行地区居民献血。基孔肯雅病毒感染的症状与登革热相似,但对循环系统没有影响,关节痛是主要表现,且可能持续很长时间。目前还没有基孔肯雅病毒的常规检测方法。2014年在波多黎各疫情爆发时,在没有相互关系的献血者标本中,基孔肯雅病毒RNA检测阳性率高达2.1%,阳性标本病毒RNA载量为104~109拷贝/ml[133]

4.克氏锥虫

克氏锥虫(Trypanosoma cruzi, T. cruzi)属于寄生性原虫,可引起美洲锥虫病。墨西哥、美洲中部及南美洲部分地区均有该病流行。通常通过昆虫媒介(猎蝽虫)感染人类,但也可通过摄入污染食物或饮料、输血和母婴传播。该病流行国家的乡村地区有许多哺乳动物携带昆虫媒介,是克氏锥虫的储存宿主。媒介昆虫吸不到其他哺乳动物血液时,就转吸人类血液,从而导致人类感染,这是最常见的感染方式。急性感染时出现叮咬部位局部水肿和发热,通常为自限性,但免疫功能低下患者可产生严重症状。多数感染会转为慢性,但无症状。初次感染数十年后,仍有10%~40%感染者出现晚期临床表现,包括肠道功能异常或心脏疾病,严重者可能死亡。虽然随着新鲜全血应用的减少和血清学检测的应用,经输血传播克氏锥虫已少见,但在流行地区仍有因输注慢性无症状感染者捐献的血液传播克氏锥虫病的报告。

2006年12月,美国FDA批准了用于血液筛查的克氏锥虫抗体酶联免疫试验(EIA),该试验采用虫体裂解物作为抗原。虽然最初FDA并没有要求,但美国血站在2007年普遍实施了该项检测。随后,获得FDA批准的第2种筛查方法是PRISM平台,采用化学发光检测法,以重组抗原代替EIA所采用的虫体裂解物抗原。最初FDA没有批准补充试验,但采用未经批准的放射免疫沉淀分析法作为检测有反应性标本的补充试验,对献血者辅导工作具有指导作用。根据放射免疫沉淀分析法的检测结果,约有25%的有反应性的美国献血者属于真正感染者[134,135]。FDA已经批准了条带酶免试验(enzyme strip assay, ESA)作为补充试验,该试验采用与PRISM试验相同的克氏锥虫重组抗原。

在美国,克氏锥虫筛查试验和补充试验阳性的大部分血液成分来自出生于克氏锥虫流行地区的献血者,其余的确证试验阳性献血者大多数为先天性感染(即献血者母亲来自克氏锥虫流行地区),仅有一小部分受到感染的献血者是因与虫媒接触而受到感染的(本土病例)。在美国开展血液筛查的最初2年,没有发现献血者血清阳转[135]。2010年12月,FDA发布的指引推荐,对每位美国献血者做1次克氏锥虫筛查即可[25]。FDA发布的指引修订草案仍然保留了献血者做1次筛查的推荐,删除了健康征询问卷中有关锥虫病筛查的问题,提供了献血者归队策略[40]

在血液筛查实施前,美国和加拿大共发现7例经输血传播克氏锥虫病例,均与血小板输注有关,但都不是新近感染献血者捐献的血小板。至今,美国、加拿大和西班牙报告了20例经输血传播病例,同样都与输注血小板有关,这些血小板也是由曾在流行区居住过、很久以前受到感染的献血者捐献的[136]。自从血液筛查实施后,如果发现确证试验阳性的献血者,应告知该献血者之前所献血液成分的受血者进行检测。迄今为止,通过事后调查仅发现2名之前的受血者(输注了1名出生在锥虫病流行地区、既往感染克氏锥虫的献血者捐献的血小板)疑似输血感染[137]。因此,尽管历史上报告的流行地区受感染献血者的全血传播克氏锥虫感染率高达10%~20%,但迄今为止在美国还没有发现通过红细胞传播克氏锥虫的病例(比利时最近发现1例)[138]。红细胞的感染性比血小板和新鲜全血低得多,其原因可能与寄生虫在冷藏血液成分中的存活能力有限有关。

5.巴贝虫

巴贝虫是红细胞内寄生虫,是巴贝虫病的病原体。全世界已发现巴贝虫100余种。巴贝虫病是人兽共患疾病,人体一般是由于受到巴贝虫感染的蜱叮咬后获得感染。在美国东北部和中西部地区,最常见的是田鼠巴贝虫,其传播媒介是肩突硬蜱。这种蜱还可传播莱姆病。在美国西部地区,巴贝虫感染较少见,且以邓肯巴贝虫为主,而邓肯巴贝虫的传播媒介还不清楚。在美国,人感染巴贝虫病例的报告数越来越多,95%的巴贝虫病例集中在7个被认为存在该病流行的州,为了应对这一疫情,2011年CDC将巴贝虫病列入全国报告疾病,但不要求所有州上报疫情。经输血传播巴贝虫病的病例数不断增加,但目前还没有经FDA批准的巴贝虫血液筛查试验[139]。FDA要求,血站应询问献血者的巴贝虫病史,永久屏蔽有巴贝虫病史的献血者。这一措施的敏感性和特异性都不高,因此经输血传播巴贝虫病的现象仍在发生,1979—2009年共报告162例[140]。有些地区引入了研究性检测方法,将其作为干预措施,病原体灭活技术能显著降低田鼠巴贝虫的感染性。

巴贝虫能在人体血循环中生存数月甚至数年,但感染者常无症状。然而有些感染者可能出现类似疟疾的疾病,严重的可能导致死亡,病死率为6%~9%,免疫功能低下患者的死亡率可高达21%[139,140]。免疫功能低下、老年人和无脾患者的病情常较重。但是,最近1篇关于已报告输血传播巴贝虫病例的综述显示,任何受血者都对巴贝虫感染及其临床疾疾病具有易感性[141]。抗生素治疗非常有效,常用治疗方法是口服阿托伐醌和阿奇霉素7~10天。重症患者常需要采用红细胞换血治疗。感染的早期发现和诊断至关重要。

巴贝虫感染的常用诊断方法是血涂片找红细胞内寄生虫。巴贝虫感染的特征是受感染红细胞内可见四联的裂殖子(又称马耳他十字),可据此与疟疾鉴别。如果疑似输血感染,应召回对应的献血者做巴贝虫抗体免疫荧光试验和PCR。献血者存在巴贝虫DNA和高滴度抗体时提示近期感染。导致输血传播巴贝虫的献血者大多数为流行地区居民,偶尔也有非流行地区居民,但到过流行地区旅行[139,140,142]。旅行者献血导致输血传播巴贝虫的风险约为1/1 000万次献血[143]

已有处于研究阶段的血液筛查试验的研究结果报告,包括试验的产出效益、献血者阳性持续时间、试验阴性血液与输血感染的关系、试验阳性血液的感染性以及残余风险[143]。采用2种方法(自动免疫荧光法检测抗体和PCRID-NAT检测寄生虫DNA)检测了约90 000份知情同意献血者的血液。检测阳性标本做进一步确证试验。高流行地区的献血者感染率较高,阳性率为1/3 000,有1/10 000的标本处于窗口期(抗体阴性、PCR阳性)。输注未经筛查的红细胞传播巴贝虫的风险,在流行地区为1/10万,在高流行地区为1/1.8万。在高流行区,输注未经筛查的红细胞感染巴贝虫的风险是输注经过筛查血液的9倍(尚未发现筛查过的血液与输血传播巴贝虫相关)。感染者1年后可清除巴贝虫DNA,但抗体消失率<10%。2010年1月到2016年8月底共报告未经筛查血液传播巴贝虫病例62例,加上之前的病例,共有162例[140,143]。由于大多数感染者没有症状,因此报告数要少于真实发生数。

6.疟疾

疟疾由红细胞内寄生疟原虫引起。人体被蚊虫叮咬而受到感染。大多数人疟疾是由5种疟原虫所致:恶性疟原虫、间日疟原虫、三日疟原虫、卵形疟原虫和诺氏疟原虫。最常见的症状有间歇发热、寒战和溶血性贫血。

经历一段无症状期之后,疟原虫出现在外周循环系统,易经输血传播。与巴贝虫感染一样,疟原虫感染者的发现和诊断相当复杂,主要方法是血涂片查找红细胞内疟原虫,检测抗体或PCR检测寄生虫DNA。输血传播在热带流行区常见。在其他地方,从疫区返回的旅行者或者仅有部分或不完全免疫力的流行区居民到非流行区的旅行者是高危感染源。美国还没有经FDA批准用于疟疾血液筛查的试验,目前仅采用献血征询问卷进行排查。去过疟疾流行地区旅行、居住在疟疾流行国家或疟疾恢复后的献血者暂时被屏蔽献血。在美国,献血征询问卷在预防疟疾输血传播中发挥了很大作用,1999—2016年仅报告经输血传播疟疾6例,相关献血者均有非洲居住史(而非短期旅行),再次征询显示,6名献血者中有5人符合献血条件,1人不符合,其在献血前移民到美国未满3年[144,145]

虽然输血安全已经达到了如此的高水平,但其相应代价是大量献血者流失。在美国,疟疾相关征询问卷每年排除了本可献血的人群达数十万之多。为此,2013年FDA发布的指引重新定义了疟疾流行区域,只有推荐开展疟疾药物预防的地区方属于疟疾流行地区[146]。根据新的定义,许多旅游热点不再被认为具有疟疾感染风险。例如在这之前,被屏蔽献血的人群中有许多是去墨西哥旅行的,但实际上在墨西哥旅行感染疟疾的风险是很低的[147]。然而,FDA指引增加了1项复杂的评估规则,专门用于评估在疟疾流行国家居住5年以上的献血者的旅行史,这是由于担心这些献血者存在部分免疫力,对临床表现产生影响。

美国以外的一些国家对到过疟疾流行地区旅行的人群实施屏蔽献血,但是如果在旅行结束4~6个月后疟疾抗体检测为阴性,准许其献血。在没有经过批准的试验可以采用的情况下,FDA不接受这种准入检测策略[148]。病原体灭活技术能够有效降低流行区输血传播风险[149]。非洲(加纳库马西)完成了1项双盲随机临床试验,采用病原体灭活技术阻断输血传播疟疾,参试患者214人,107人输注病毒灭活全血,107人输注未处理全血,总共有65名没有寄生虫血症的患者输注了含有寄生虫的血液,其中28人输注了经过处理的全血,仅1人(4%)受到感染,37人输注了未处理的全血,有8人(22%)受到感染,表明病原体灭活技术显著降低输血传播疟疾发生率,与未处理组[37个人有8名感染(22%)]相比,病原体灭活组(28名患者中只有1人感染)输血传播疟疾的发生率显著降低,而且,与对照组比较,输注处理过的血液成分与不良事件无关[149]

九、朊粒

朊粒是具有感染性的蛋白粒子,通过激发自然存在的细胞朊蛋白质发生构象改变而引起疾病。朊粒引起的致死性的神经系统疾病称为传染性海绵状脑病。

典型克-雅病(Creutzfeldt-Jakob disease, CJD)是1种传染性海绵状脑病,散发性和家族性2种类型的发病率约为1/100万。医源性克-雅病是由于注射或移植了受到感染的中枢神经系统组织所致。血液成分似乎不传播CJD。尽管如此,仍不应准许该病高危人群献血[150]

另1种传染性海绵状脑病称为变异型克-雅病(variant CJD, vCJD)。该病可通过输血传播。vCJD的病原体是引起牛海绵状脑病(又称疯牛病)的朊粒。人在摄入感染动物组织后发生感染。与CJD不同,vCJD患者更年轻,表现为精神症状,从诊断到死亡的时间更长。尸检发现脑内有罕见的红色斑块可作出死后诊断。临床病例主要出现在英国,但世界其他地区也因污染动物组织出口而导致发生感染。过去5年报告的病例数有所下降,截至2014年12月(最新数据是截至2017年3月),全球共报告229例,其中英国报告178例。英国报告了4例输血感染vCJD,其中有3例发展成vCJD,第4例死于其他疾病,但在其脾脏和1个淋巴结发现vCJD朊粒。此外,英国已发现1例死于其他原因的血友病患者存在vCJD潜伏感染,该患者曾使用从英国血浆制备的Ⅷ因子治疗,该制品的原料血浆来自后来发生vCJD的献血者,提示vCJD可通过输注凝血因子浓缩物传播[61,62]。在美国,vCJD感染极其罕见,极少数报告病例很可能是在其他地方受到感染。至今美国没有发现输血传播病vCJD病例。

FDA没有批准朊粒感染血液筛查试验。美国仅通过献血健康征询问卷进行排查,排除有CJD或vCJD高风险的献血者。根据疾病家族史、生长激素用药史或硬脑膜组织移植手术史排查CJD。根据在牛海绵状脑病流行期间在英国或欧洲居住史,在英国或法国接受输血史或接受英国产牛胰岛素注射史排查vCJD[150]。目前认为血浆衍生物生产过程能去除大部分传染性海绵状脑病的感染性[150]

十、血浆衍生物的筛查

商品化的血浆衍生物以数千名献血者血浆的混合物为原料。在开展特定病原体灭活之前,这类混合血浆常受到病毒污染。如今,血浆衍生物生产过程采用了去除或灭活多数已知病原体的方法,如长时间热处理或溶剂/去污剂(SD)处理。SD处理能灭活具有包膜的病原体,如HIV、HCV和HBV等。纳米过滤、层析法或冷乙醇分离法能降低病原体的感染性,但这些方法仅能用于特定产品的生产,而且这些方法也不能去除或灭活所有病原体。

细小病毒B19是1种能在血浆衍生产品中持续存在的病原体。这种细小、无包膜的DNA病毒对物理灭活有很强的抵抗力。B19病毒急性感染的病情一般较轻,且呈自限性,临床表现有感染性红斑和多关节病。急性感染可出现一过性红细胞生成障碍,这在免疫缺陷和存在溶血的个体中具有重要临床意义。在免疫缺陷个体,红细胞生成障碍期可能延长。B19病毒宫内感染可引起严重的胎儿贫血和胎儿水肿。

细小病毒B19感染很常见,绝大多数成人具有针对该病毒的抗体,表明之前曾感染该病毒。急性感染期的病毒DNA载量可超过1012IU/ml,随着抗体的产生,数周到数月后病毒DNA载量逐渐降低。

B19病毒DNA的检出率,在捐献的血液中约为1%,而在混合血浆制品几乎是100%,但病毒DNA含量低。细小病毒B19输血传播仅与含有高浓度病毒DNA的血浆成分或血浆制品有关,至今,与病毒DNA含量低于104IU/ml的血液制品有关的输血传播感染仅有1例[62]

目前还没有经过FDA批准用于新鲜血液细小病毒B19筛查试验。但是,要求血浆衍生品生产方筛查原料血浆是否含有高滴度细小病毒B19。通过采用敏感性经过调整的MP-NAT对汇集血浆标本进行检测,可达到仅检出具有高浓度病毒标本的要求。排除了含有高浓度病毒的原料血浆以后,能使最终混合血浆中的病毒浓度保持在104IU/ml以下。

十一、其他病原体

AABB网站有公开的电子资源,包括专家对已引起关注的可能危及美国或全球血液安全的新发病原体的分析[62],还有各种病原体的最新事实资料,每份资料均包括临床表现、流行病学、输血传播感染证据以及各种风险降低策略(例如献血征询问卷、血清学检测或NAT、病原体灭活)的可能效果。鼓励读者利用这一丰富资源。

第五节 病原体灭活技术

血液筛查降低但无法消除输血感染风险。血液筛查检测的效果受到很多因素的制约,主要有[151]

•对已被认为可通过输血传播的每种感染实施血液筛查是不现实的。

•每种试验都存在窗口期。

•每种试验的敏感性都有一定限度。

•研发1种血液筛查试验是一个漫长的过程,需要经历很多阶段,包括感染性病原体的确定、能有效检出感染性血液成分的试验类型(例如血清学试验或NAT)的选择、适合血液筛查试验的研发以及开展临床试验和监管部门的批准等,在如此漫长的研发过程中,输血传播感染可能一直在发生。

•血液筛查无法阻断未知病原体或者尚未被认识或怀疑可通过输血传播的病原体经输血传播。

病原体灭活技术很有吸引力。人们希望其能成为献血征询和血液筛查的替代方法,以阻断输血传播感染。病原体灭活处理能降低血液成分残余病原体的感染性。采用该项技术能减少尚无血液筛查试验的感染性病原体经输血传播,也能进一步降低已知病原体的残余感染风险。病原体灭活技术一旦被批准和实施后,在理论上可淘汰一些目前所采用的检测技术,例如CMV检测、血小板细菌检测和ID-NAT,有些病原体灭活技术还能代替辐照,因而能抵销一部分成本。

如上所述,病原体灭活方法是目前血浆衍生品生产过程中的基本环节。美国已批准SD处理混合血浆用于临床输注。用于处理血浆的这些方法(SD处理、亚甲蓝/可见光处理)损伤细胞膜,因此不适用血小板和红细胞的病毒灭活。经过这些灭活技术处理的混合血浆传播无包膜病毒和对灭活有特别抵抗力的病毒的风险加大。因此,应预先对用作血浆衍生物生产的原料血浆实施筛查,以排除诸如细小病毒B19、HEV、HAV(另一种无包膜的肝炎病毒,极少经输血传播)等病原体污染风险。在美国,对用于输注的SD处理的血浆实施这类预先筛查。

美国现在已批准1家公司用于单采血浆和血小板病原体灭活的技术(INTERCEPT),该技术使用补骨脂素和紫外线A(UVA)照射。在美国以外的地方已使用其他病毒灭活技术,采用核黄素(维生素B2)、UVB、UVA照射处理血浆和血小板(TerumoBCT, Lakewood, CO)。损伤病原体核酸的灭活技术对目前开展检测的所有病原体包括HIV、HBV、HCV、HTLV、WNV、CMV、ZIKV、寄生虫、梅毒以及引起血小板污染的病原体都有明显灭活作用。但是,不同病原体灭活技术的性能差别很大。例如,INTERCEPT还能灭活白细胞,避免输血相关移植物抗宿主病的发生,减少储存期间细胞因子的产生和释放,减少输血相关非溶血性发热反应,避免白细胞诱导的同种抗体(例如HLA抗体)形成,减轻同种免疫导致的血小板输注无效。美国和其他国家正在开展红细胞病原体减活的临床试验,应用阿莫西汀和谷胱甘肽处理红细胞(INTERCEPT, Cerus Corp),用核黄素和紫外线处理全血(Terumo BCT)。关于已有或正在研发的病原体灭活技术的细节请详见最近发表的综述[152-154],其要点见表7-7。

表7-7 用于输注的血液成分的病原体灭活技术

注:FDA.食品药品监督管理局;UV.紫外线。

针对核酸的病原体灭活技术通常是通过使病原体核酸产生交联,从而阻止病原体核酸复制。经过病原体灭活技术处理的血小板输注1h后CCI略有降低[154]。临床试验结果显示,输注经病原体灭活技术处理血小板患者的轻中度出血发生率增加,但未见严重出血并发症,血小板输注的间隔时间和总量没有明显差异。临床试验和动物模型试验均报告存在与输血相关急性肺损伤(TRALI)相似的肺毒性。之前1项红细胞病原体灭活临床试验,因为出现针对红细胞新抗原的无症状免疫反应,且认为这一反应是灭活处理所致,故予以终止试验。目前已采用重新建立的灭活方法(阿莫西汀和谷胱甘肽)恢复临床试验。初步试验报告显示,核黄素和UV对储存接近42天的红细胞功能具有损伤作用。尽管对处理过的血液成分是否潜在不良反应还有许多争议,欧洲对病原体灭活的血小板和血浆的数据的深入分析并不支持其他关切问题。然而,FDA要求,INTERCEPT处理血小板在美国应开展四期上市后研究,这一要求也可能适用于以后的其他灭活方法。

在美国,从病原体灭活技术中获得的益处主要是减少了新发病原体经输血传播感染和血小板相关细菌脓毒症。目前在美国,输血感染量化风险已经很低,因此证明病原体灭活处理不会给患者带来新的危害至关重要。向美国监管部门申请批准病原体灭活技术时,应开展严格的临床前期和临床研究。毒理学的深入研究至关重要,因为这些病原体灭活剂大多与核酸相互作用,在理论上存在致癌和致突变可能性。应对灭活处理血液成分是否有新抗原形成以及灭活过程对终产品临床疗效的影响作出评估。有关北美对病原体灭活技术评估过程的审批要求请详见近期发表的综述[152-154]

病原体灭活仍然是研究热点,其原因是:①无需采用降低血小板细菌污染风险的复杂检测程序即可取得减少血小板输注相关脓毒症的成效;②灭活寄生虫例如田鼠巴贝虫和恶性疟原虫;③减少已知新发病原体的相关风险如DENV、基孔肯雅病毒和ZIKV;④提前防御未知新发病原体的威胁。同时也要再次强调,不同方法的灭活能力差异很大,应针对每种方法的预期用途进行评估。

第六节 总结

目前血液成分的安全水平基于2类关键筛查方法:一是献血者教育和征询,这是某些病原体如疟原虫和朊粒的唯一筛查方法;二是血液检测。应遵从生产方说明书、FDA法规和AABB标准开展细致的血液检测,血液机构应建立健全的对检测有反应性的血液成分实施隔离和对检测阳性献血者之前所献血液成分实施召回的机制。

目前在美国,可经输血传播感染的量化风险已经很低,HIV约为1/150万,HCV约为1/110万,HBV约为1/120万~1/80万[57,60]。然而仍然至关重要的是要保持警惕,一旦发现新发输血传播病原体时能尽快实施必要和可行的防范措施[41,42,155]。对于没有筛查方法或筛查试验可能被代替的感染性病原体,病原体灭活技术能够发挥其特有的功效。

要点

1.献血者可经输血传播感染筛查包括①对意向献血者进行健康征询,排除高危人群献血;②对血液实施检测。

2.从接触感染到血液筛查试验出现阳性结果存在一段滞后时间,处于窗口期的血液可能传播感染。

3.根据MP-NAT检测估计,HIV和HCV的窗口期<10天,HBV的窗口期<28天。

4.输血传播感染性疾病的残余风险是窗口期长度和献血者新发感染发生率的函数。新发感染率处于低水平的献血人群对于保证血液安全十分重要。

5.根据窗口期长度和新发感染率计算,美国目前的输血传播感染风险,HIV约为1/150万,HCV约为1/110万,HBV约为1/120万~1/80万。

6.目前尚无经FDA批准的疟疾或vCJD血液筛查试验,实施健康征询发现并排除可能接触者是避免这些病原体经输血传播的唯一方法。

7.AABB要求血站建立程序,控制、发现或灭活血小板污染细菌。采用病原体灭活或细菌检测能满足这一要求。

8.人类虫媒感染已成为输血传播感染的潜在来源,这类病原体包括WNV、克氏锥虫、巴贝虫和登革热病毒,可能还有基孔肯雅病毒和最近发现的ZIKV。

9.病原体灭活技术可减少缺乏血液筛查试验的病原体传播,还可进一步减少已知病原体的残余传播风险。病原体减少的产品包括商品化生产的血浆衍生物、SD处理的汇集血浆以及病原体减少的血小板和血浆成分。

10.血站应建立保证检测阳性血液成分不被放行用于输注的程序,在一些情况下:①应将检测阳性献血者之前所献血液成分收回和隔离;②应通知检测阳性献血者之前所献血液成分的受血者可能受到感染。

参考文献