血小板集中筛查微粒含量是医院血液库质量改善的新举措。目的是区分活化的非活化血小板, 以优化血小板的使用。提供非活化血小板给血液学肿瘤患者可能会降低其高风险成为难治性。
血小板集中筛查微粒含量是医院血液库质量改善的新举措。当它们被压力时, 细胞就会脱离微粒 (MP)。血液和血液成分可能含有来自各种细胞的细胞片段, 最显著的是来自活化的血小板。当在凝血和止血中扮演先天免疫细胞和主要角色时, 血小板会改变形状并产生微粒。以动态光散射 (dl) 为基础的微粒检测, 有可能区分活化 (高微粒) 从非活化 (低微粒) 血小板在输血, 并优化使用这种稀缺的血液产品。先前的研究表明, 提供非活化血小板预防性使用血液肿瘤患者可以降低其成为难治性和改善病人护理的风险。这种筛选方法的目的是定期区分激活的非活化血小板。此处描述的方法概述了在医院血库中常规血小板库存管理的步骤: 从血小板输血中获取样本, 将样本加载到毛细管中进行 dl 测量, 执行 dl 测试以识别微粒, 并使用所报告的微粒含量来识别活化的血小板。
对微粒的兴趣主要围绕在细胞与细胞的通讯和生物过程中。1,2,3最近, 微粒还吸引了人们对自身免疫和心血管疾病潜在的早期诊断标志的兴趣。4,5微粒, 也被称为胞外泡或体, 已被广泛研究的流式细胞仪。不幸的是, 尽管努力规范常规流式细胞术协议, 但对于使用的最佳协议却没有达成共识。6,7,8,9,10
虽然传统的流式细胞仪可以表征特定的 MP 亚群, 但11有几个报告的限制。11,12,13,14这些限制中的一些已经通过在所谓的 “小粒子选项”、15、16中使用更高功率的激光器和探测器来解决, 以及在 15-°前向散射角和改进的鞘压力检测.17,18然而, 使用微粒作为早期诊断标记仍然需要一种可以与这些复杂方法相结合的快速易用的筛选方法。在正常献血者中, 大约三分之一的人可以检测到高浓度的微粒19 , 并可能表明亚临床条件。因此, 捐血产品中的高微粒含量可能与易受感染的人不相容。20
当提供血小板输注时, 有一种非免疫性顽固性的风险–一种情况, 病人的身体拒绝连续输血, 不允许大量的血小板循环。21,22非免疫难治可导致输血浪费、患者的健康并发症和延长住院时间。23含有大量微粒的血小板输注可以成为易受伤害的血液肿瘤患者非免疫性难治的原因之一。20可以根据血小板输血的成分, 通过筛选微粒来管理血小板清单, 从而减少易受伤害患者的风险。然而, 大多数微粒测试需要分离微粒从血小板5,12或其他非常劳动密集型24,25 , 因此不能在医院中例行实施血库
这里描述的技术使用动态光散射 (dl)-也称为光子相关光谱或准弹性光散射。几十年来, 动态光散射已广泛应用于制药行业, 以表征脂质体药物配方或乳液的颗粒大小在亚微米范围。26,27但是, 为这些应用程序开发的工具没有经过优化以筛选血液产品。开发了一个新的 dl 系统, 以克服技术上的限制, 并使动态光散射有用的筛选血小板输血。28
动态光散射测量是通过对悬浮粒子进行激光照射, 并分析散射光强度的时间变化, 这是悬浮粒子运动的结果。此外, 该方法利用粒子速度与粒径之间的反比关系–小颗粒移动速度快, 大颗粒缓慢移动–以提供有关样品组分的大小分布和相对浓度的信息。利用 dl, 可以对微粒组分的平均微粒含量和平均半径进行量化。在血液制品中微粒的含量是以%MP 为基础的, 根据测量的直方图中的面积, 从 50-550 nm 的粒子半径。当有半径低于 50 nm 的粒子被 dl 检测并由 dl 系统报告时, 它们不包括在%MP 中。而不是从血小板中分离微粒, 根据样品中微粒和血小板的相对含量确定血小板输注的异质性。事实上, 当血小板计数已知时, 血小板和微粒峰的比值可以用来计算绝对 MP 浓度。19
dl 系统为卫生保健专业人员提供了关于从人体血液或血液制品中提取的样品中的微粒的定性和定量信息。所描述的 dl 技术的主要优势, 替代技术, 如流式细胞仪, 电子显微镜,29纳米粒子跟踪分析30或可调谐电阻脉冲传感31是样品准备:血小板浓缩物的等分可以直接测量, 而不需要将 MP 与血小板分离, 样品稀释或其他修饰。9,17此外, dl 是一种绝对大小的方法, 不受缺少适当折射率的校准珠子的影响。14,32
血小板活化与 mp 含量之间的相关性先前已通过显微镜观察33,20 , 并可从病理条件中 MP 内容的增加推断出15,34,35,36和体外条件下已知激活血小板。19,37,38然而, 需要进一步的研究来充分理解 dl 测量的微粒含量和血小板活化的关系。根据我们目前的知识, 活化的血小板含有大量的微粒, 它们是最好的治疗积极出血患者39, 而血液肿瘤患者受益于非激活无或低微粒水平的血小板20。最近有报道说,体外捐献血小板的反应对这些血小板在单个输血中的恢复和存活没有显著的影响, 而对稳定的, 大多数是非出血性血液肿瘤患者,40.从这一发现可以推断, 高 MP 含量的血小板活化在预防性治疗中也起不到重要作用。然而, 由于患者的选择范围狭窄, 这项研究并没有考虑到供体因素对发热 (不包括研究) 的复杂患者的影响, 不稳定, 而且接受的不仅仅是一个血小板输血。如何减少这些病人病例的复杂性的问题–它持有减少顽固性的承诺–仍然没有得到解答。
微粒是炎症的早期标记41,42,43,44和血小板活化45 , 因此在许多正常的捐赠者中被检测到。19因此, 血小板捐献中存在活化的血小板和微粒。有理由推测, 发烧的病人, 即一个完全活化的先天免疫系统, 不能容忍额外的挑战, 输血的活化血小板。然而, 需要研究来证明这个假说。微粒筛选可以减轻目前对血小板输注含量的不确定性, 降低患者治疗的复杂性。
在医院血库中, 活化到非活化血小板的比例主要依赖于捐献者的数量, 而在运输、辐照、病原体失活和其他可能增加血小板活化的过程中, 其程度要低得多集中.19来自美国主要医院血库的数据显示, 血小板清单的平均成份为49% 活化, 51% 非活化 (活化血小板范围:38-62%, 个人通讯)。如果血液产品提供者或医院血库想知道他们生产或接受了多少活化和非活化的血小板集中, 并且想要管理他们的存货基于微粒内容表明的血小板活化作用, 这协议可能适合他们。
根据血小板组成, 医院血库将能够指导非活化、均质血小板的预防性使用和活化、异种血小板的治疗用途。血小板筛查可使医院最大限度地利用现有库存, 从而改善病人护理并降低成本。本协议适用于熟悉血液产品基本操作和操作的实验室人员。
本文介绍了一种用于血小板输注中微粒的筛选方法, 可用于管理医院血库库存, 在该库中选择基于微粒含量的产品是可取的。本议定书的目的是概述用于筛查捐献血小板的 dl 的实施和评价。所描述的协议解决了对样本进行无侵入访问的常见问题, 将测试集成到血库工作流程中, 以及性能特征。
本协议描述了一种动态光散射方法, 用于对生物样品中的高颗粒浓度 (如血小板浓缩物) 进行优化的微粒筛选。dl 的方法本质上是标准化的, 以精确测量大小。如果已知血小板浓度, 以血小板峰值区为参考峰值19, 则微粒的相对浓度可转化为绝对浓度。由于血小板浓度通常是通过血液分析仪或血流 cytometers, 这些方法可以被认为是辅助技术的 dl。
dl 系统的功能是通过定期运行控制珠来保险的。蒸馏水可以测量, 以验证背景噪音是最小的。商业可用的血小板标准可以被分析为 mp 阴性控制, 并且, 在加法125毫微米半径小珠以后, 作为 mp 正面控制。在 MP 的生物学范围内的兴趣, 这些程序是切实可行的, 并迅速执行的一部分, 血库例行。
与流式细胞术相比, 这种方法不是基于粒子的散射强度, 而是以其布朗运动的速度。因此, 体也可以检测, 尽管它们的体积较小, 并与 MP 分开报告。
作为一种筛选工具, 这种方法的局限性在于它不能区分不同类型的微粒。如果使用额外的隔离步骤, 可能有改进的余地;样品可以通过抗体耦合磁珠捕获, 在特定的微粒去除之前和之后进行测试。此外, 不能假定所有检测到的微粒都是细胞衍生的, 因为乳糜在高脂血症中形成的47,48和小细菌或病毒6也将在微粒范围内报告。然而, 在血液供应的其他保障措施, 以避免高度 lipemic 或受污染的血小板进入医院血库库存。
选择抗凝剂在样品中影响血小板活化的程度, 因此 MP 内容49。为了比较不同的产品, 需要考虑这个因素。此外, 与 mp 自由悬浮介质 (如 PAS) 交换等离子体将影响 mp 含量和确定异质性的阈值–如果只有大约三分之一的原 mp 内容留在浓缩物的残余等离子体中因此, 较低的 MP 含量阈值将表明与100% 血浆中的血小板活化水平相同。mp 百分比是相对于血小板的 mp 含量。据先前报道, PAS 产品的平均血小板计数较低, 平均%MP 仍为 9.5%19。美国许可的 PAS 血小板的%MP 阈值目前已设置为10%。
虽然血小板浓缩物中 mp 的主要来源是捐献者, 但对血小板产生压力的过程会根据血小板的易感性而增加 mp 水平–如果血小板已经高度活化, 小的压力源, 如延长货架期、病原体灭活、洗涤、辐照或长途运输可能导致 MP 含量显著增加。这些压力源都没有表现出明显的影响同质的, 非活化的血小板19。此外, 如果没有在准备后立即测试 (完成本议定书的步骤 3), 则应注意毛细血管内样本成分变化的可能性。
本议定书的重点是确定在血小板输注中存在的微粒组成和使用微粒作为血小板活化的生物标志物。血小板输注被标记为非活化 (橙色) 或活化 (粉红色) 基于微粒百分比阈值为15%。在100% 血浆中, 15% MP 的血小板阈值是由多个站点的平均 66th百分比确定的。
以常规微粒筛查为基础的血小板库存管理的目的是通过预防非免疫性血小板的顽固性, 提高患者的护理效率和降低成本。实施的 dl 系统筛选血小板袋将使用户引导非活化血小板的病人群体中最有风险的发展血小板的耐火。
The authors have nothing to disclose.
我们感谢献血者和加拿大血液服务网络应用开发中心的人员, 用于收集和生产本研究中使用的血小板单位。我们承认加拿大创新基金会和迈克尔. 史密斯基金会在不列颠哥伦比亚大学血液研究中心提供基础设施的健康研究。该出版物的资金由 ThromboLUX 制造商 LightIntegra 技术 Inc. 提供。
ThromboLUX-M | LightIntegra Technology Inc. | LPN120 | DLS System |
ThromboSight Software | LightIntegra Technology Inc. | LPN124 | DLS analysis software |
Capillaries | LightIntegra Technology Inc. (included in test kit, vendor Optinova MLE) | LPN065 | Custom extruded non-activating, non-birefringent plastic tube, inspected and irradiated |
MiniPet | LightIntegra Technology Inc. (included in test kit, vendor TriContinent Scientific) | LPN082 | 100 µL fixed volume pipette for sampling |
MicroFlex 1-200 µL Pipette tips | LightIntegra Technology Inc. (included in test kit, vendor ESBE Scientific) | LPN080 | Pipette tips for sampling |
Critoseal | LightIntegra Technology Inc. (included in test kit, vendor Fisher Scientific) | LPN075 | Capillary Tube Sealant |
Dukal Alcohol Pad or equivalent | LightIntegra Technology Inc. (included in test kit, vendor Dukal Corp.) | LPN085 | Isopropyl pad (saturated with 70% isopropyl alcohol) |
Control beads, 50 nm radius | LightIntegra Technology Inc. (included in test kit, vendor PolySciences Inc.) | LPN128 | Control beads |
Microbead NIST Traceable Particle Size Standard, 3 µm | PolySciences Inc. | 64060 | Standard microbeads: 1.5 µm radius Polystyrene beads; range 1.43-1.58 µm; 1% solids suspensions in de-ionized water |
Nanobead NIST Traceable Particle Size Standard, 250 nm | PolySciences Inc. | 64014-15 | Standard nanobeads: 125 nm radius Polystyrene beads; range 120 – 130 nm; 1% solids suspensions in de-ionized water |
Genesis BPS RapidSeal II or equivalent | Genesis BPS | 428-SE640 | Tube sealer |
Fresenius Kabi Tube Stripper or equivalent | Fresenius Kabi | 6R4452 | Manual tube stripper |
Biohazard Shield – Cell Counter or equivalent | CardinalHealth | S1389-75 | Splash Shield |
Corning LSE Vortex Mixer or equivalent | Corning Incorporated | 6775 | Vortex mixer |
FACSCanto II Flow cytometer with FACSDiva software version 6.1.3 or equivalent | BD Biosciences | 338960 | Flow cytometer |