血型鉴定和交叉配血技术的进展
2022-06-08
医学界在输血治疗手段出现之初，曾发生过无数血的教训。1492年，首例输血由于使用的方法很原始，没有成功病人死亡；1667年法国国王御医Jean用羊血治疗精神病患者，偿试将动物血输给人导致死亡，这一严重事故使以后150多年没人再敢尝试输血治疗。1818年，英国产科医生James Blundell首次用人血输治患者，取得一定效果。1900年奥地利维也纳大学科学家Karl Landsteiner发现ABO血型及Rh血型系统，增加了人类对血型系统的认识。直到1907年，Hektoen建议通过献血者和受血者之间的交叉配血才提高了输血的安全性，Reuben Ottenberg完成了首例使用血型和交叉配血的输血实验，开启了现代输血医学的新纪元职称论文。
输血前试验包括血型鉴定、抗体筛选和交叉配血，其中交叉配血是关键[1]。交叉配血是在血型鉴定的基础上，进一步证实血型测定是否有误，以及受血者和供血者之间是否存在血型不合的抗原抗体反应，以保证受血者的输血安全。这一试验对于未进行红细胞血型抗体筛选的患者尤为重要，红细胞血型抗体有完全抗体和不完全抗体。完全抗体为分子量较大的IgM抗体，可在盐水介质的交叉配血中与相应的红细胞发生凝集反应；不完全抗体指ABO系统以外的其他血型抗体，为分子量较小的IgG抗体，在盐水介质中虽然能够结合红细胞上的抗原，但不能使红细胞凝集，必须通过特定的方法使致敏红细胞发生凝集。根据红细胞血型抗体的特性，血型鉴定和交叉配血方法在不断产生，其检测技术也在不断发展。
1盐水交叉配血法
盐水法配血时，用生理盐水配制红细胞悬液，红细胞膜上由于唾液酸中的羧基离子而带负电，此负电荷形成的排斥力 （Zeta 电位） 使单个红细胞之间保持一定的距离，当其与血清相配合时，血清中的大分子完全抗体，能在相应红细胞之间搭桥，使其发生凝集，通过观察凝集或溶血来判断配血结果。盐水法是交叉配血的必做项目，能简便快速的检测IgM型抗体，发现血型是否错误或判断是否发生溶血，但不能检出不完全IgG型抗体[2,3]，不能有效的防止免疫性溶血性和非溶血性输血反应的发生，因此单用盐水法配血存在一定的危险性。
2抗人球蛋白交叉配血法（AGT）
1908年Carlo Moreschi利用分子搭桥的原理记录了抗人球蛋白试验。此法又称Coombs试验，分为检测红细胞表面有无不完全抗体的直接抗人球蛋白试验和检测血清中有无不完全抗体的间接抗人球蛋白试验，是最经典、最早用于检查不完全抗体的方法，是目前交叉配血的金标准。本法灵敏，但是传统的抗人球方法，操作繁杂、反应时间较长、结果不易判断和统一、试剂效期短，不能满足输血检测及时准确的要求，因而未被国内广泛采用。
3 酶介质交叉配血法
酶法是采用蛋白水解酶（如菠萝酶、木瓜酶等）进行配血的方法。酶可以破坏红细胞表面带电荷的唾液酸，从而降低红细胞表面电荷，使其得以靠拢，因而能使具有特异性的不完全抗体与经酶处理的具有相应抗原红细胞发生凝集。此法的特点是操作较为简便，经济，但较难质控，时间长，实验重复性较差，而且酶可能部分的改变红细胞结构，使某些隐蔽的抗原得以暴露，容易产生假阳性；有的抗原经过消化后便消失活力，真阳性变成假阴性。因此，此法也有一定的局限性。
4 凝聚胺交叉配血法（MPT）
1980年Palezari和Jiang首先将凝聚胺技术应用在血库作业上。凝聚胺交叉配血，是利用低离子介质减少红细胞周围的阳离子云，以促进红细胞与血清或血浆中抗体结合。聚凝胶分子是带有高价阳离子多聚季镀盐，溶解后带有很多正电荷可以中和红细胞表面负电荷，有利于红细胞凝集，低离子强度溶液也能减低红细胞的Zeta电位，可进一步增加抗原抗体间的吸引力。当血清中存在IgM或IgG类血型抗体时，与红细胞发生紧密结合，此时加入枸橼酸盐解聚液以消除聚凝胶的正电荷，使IgM或IgG类血型抗体与红细胞产生凝集不会散开；如果血清中不存在IgM或IgG类血型抗体，加入解聚液可使非特异性凝集消失。此法可以检出IgM与IgG两种性质的抗体，能发现可引起溶血性输血反应的几乎所有完全与不完全抗体。据报道，凝聚胺法应用于血型鉴定、交叉配血、不完全抗体的筛选，其灵敏度及特异性远高于其他介质的1-250倍，尤其是Rh系统抗体，但对IgG抗-AB抗体的检出能力较低[4，5，6]。此法操作简便、快速，在一些基层医院均已广泛使用。聚凝胺法虽然简便快速，但有可能漏检重要的Kell血型系统[7]及血液中低效价的不规则抗体[8]，而且易受到温度、气候、临床药物、试剂及操作因素的干扰，而使交叉配血出现一些异常结果[9]。
5 微柱凝胶交叉配血法(MGT)
又称微管（板）凝胶抗球蛋白试验。1988年发明的微柱凝胶配血法使抗人球蛋白应用于输血常规检测成为现实，它保持了传统抗球蛋白试验的准确性，而且方法简单，易于批量操作[10]，是新发展的一项免疫学检测技术。此法可在全自动血型分析仪上进行，成为国际安全输血检查的推荐方法，目前国外已广泛应用[11]。
微柱凝胶法是凝胶过滤技术和抗原抗体反应的结合，在微量柱中充满特制的凝胶介质或细小的玻璃珠介质，介质之间的间隙只能使单个红细胞变形通过，起到类似细胞筛的作用。红细胞与相应抗体发生凝聚反应，经离心后不能完全到达柱的底部，而呈现阳性，全部沉到底部者为阴性。微柱依据血清反应特点和试剂不同分为不含特异性抗体的中性柱、含特异性抗体的特异性柱、用于检测IgG类不完全抗体和交叉配血的抗球蛋白柱。此法基本原理虽然与抗人球蛋白法相同，但一般认为抗人球蛋白更为可靠，而微柱凝胶法有发生漏检的可能。这是因为微柱凝胶法需要在凝胶内离心，少量微弱凝集的红细胞在离心外力的作用下可能会散开，或者由于具有易变性的红细胞在通过凝胶孔时变形通过，从而使微弱阳性凝集漏检。与手工凝聚胺MPT法相比，微柱法灵敏度高，能捕捉到十分微弱的抗原抗体反应因而结果更准确，交叉配血时其灵敏度较MPT法高约1-5个滴度[12]。微柱凝胶法具有操作简便、结果稳定、重复性好、标本用量少且结果可保存等优点，试验时增加了孵育步骤，也减少了冷凝集对实验结果的影响。但有文献[6]报道，微柱凝胶法对致敏红细胞和IgG抗-AB血清的检出能力低于抗人球蛋白法和凝聚胺法，对IgG抗-D血清的检出能力高于抗人球蛋白法和凝聚胺法；且红细胞悬液浓度过高时因离心力不足或离心时间过短、血清中含纤维蛋白出现细胞凝块或血液标本被细菌污染、血浆中的蛋白质（包括IG和补体）非特异性的吸附到患者的红细胞表面而发生非特异性凝集反应[13]。
6．现状及措施
随着临床输血技术的快速发展，血型鉴定和交叉配血方法不断的更新和完善，很好的保证了病人的输血安全。但在一些基层医院由于信息沟通不够，技术还很原始，血型鉴定和交叉配血方法仍停留在盐水法。由于盐水配血法只能检测出不相合的完全抗体，因此除盐水法外，还需要应用其它的配血方法来检测是否存在不完成抗体，以避免不完全抗体造成的输血反应。由于传统抗人球蛋白法、酶法本身的局限以及微柱凝胶法仪器昂贵、试剂成本高，目前大多数的基层医院，在未能常规开展红细胞不完全抗体筛查情况下，只能采用盐水法加凝聚胺配血法来进行输血前配血试验。
段慧玲等[14]报道，几种交叉配血方法的灵敏度依次为：微柱凝胶法>凝聚胺法>盐水法。目前，国外基本采用微柱凝胶法，国内也正在普及。何子毅[15]、罗志[16]的研究表明，微柱凝胶法、抗人球蛋白法和凝聚胺法用于交叉配血检测IgG型抗体，如果超出其最低检测限，均存在阳性漏检的现象。因此我们建议在日常交叉配血工作中，采用多种方法同时做交叉配血试验，以防止供受血者血液中存在的效价较低、或效价较低、亲合力也较低的IgG抗体漏检。此外，有些交叉配血试验，由于受到过高量的球蛋白的影响，试验结果也可出现假阳性，此时应对结果做进一步鉴定，以确保交叉配血结果的准确性。
参考文献
[1] 胡永红,李勇.红细胞血型应用/李勇,杨贵贞.人类红细胞血型学实用理论与实验技术[M].北京:中国科学技术出版社,1999.156.261
[2] 王培华,输血技术学[M],第2版,北京:人民卫生出版社,2002:126-131
[3] 李延年,谭丽莉.由单纯盐水介质配血的危害性[J]，临床血液学杂志,1996，9(3): 137-137
[4] 赵修风,尤崇革.凝聚胺检测技术在交叉配血中的应用[J].兰州医学院学报，2003,29(4):44-45
[5] 马利平,张建国.凝聚胺试验在交叉配血中的应用[J]，济宁医学院学报，2005,28(2)62
[6] 桑胜去,胡宗煌,徐正平等.手工凝聚胺技术在产前免疫性抗体及新生儿溶血病检查中的应用[J],临床检验杂志,1997,15(1):50-50
[7] 张俊玲,尚锦青,杨波等.3种配血方法对含RH抗体血样本配血效果研究[J].中国输血杂志,2008,21(1):12-14
[8] 薛莉,李鹏,侯振娇.抗球蛋白法与凝聚胺法用于低效价抗-D标本配血的比较[J].中国输血杂志,2009, 22(10):825-826
[9] 陈桂冰,张然,曾兰英.凝聚胺法交叉配血的干扰及排除方法研究[J].当代医学,2011,17(29):42-43
[10]夏琳,周新.临床输血与输血技术学实验指导[M],北京:人民卫生出版社.2004:56-57
[11]Cate JC 4th, Reilly N.Evaluation and implementation of the gel test for indirect antiglobin testing in a community hospital laboratory. Arch Pathol lab Med, 1999, 123(8):693-697
[12]张红梅. 微柱凝胶法与凝聚胺法交叉配血结果的比较[J],临床输血与检验,2011, 13(1): 66-67
[13]杨世明,田榆,张勇萍等.微柱凝胶法交叉配血试验及其影响因素的探讨[J],细胞与分子免疫学杂志,2007,23(8):780-781
[14]段慧玲,滕本秀,郑月明.柱凝集技术Coombs试验效果评价[J],免疫学杂志，2002,18(3):232-233
[15]何子毅,刘赴平,刘仁强等. 三种常用交叉配血方法检出IGG型抗体能力的比较[J]. 中国生物制品学杂志,2009, 22(3):294-295
[16]罗志,李聚林,孔庆芳等.4种交叉配血方法的试验效果比较[J],中国输血杂志,2009, 22(1):36-37
输血前试验包括血型鉴定、抗体筛选和交叉配血，其中交叉配血是关键[1]。交叉配血是在血型鉴定的基础上，进一步证实血型测定是否有误，以及受血者和供血者之间是否存在血型不合的抗原抗体反应，以保证受血者的输血安全。这一试验对于未进行红细胞血型抗体筛选的患者尤为重要，红细胞血型抗体有完全抗体和不完全抗体。完全抗体为分子量较大的IgM抗体，可在盐水介质的交叉配血中与相应的红细胞发生凝集反应；不完全抗体指ABO系统以外的其他血型抗体，为分子量较小的IgG抗体，在盐水介质中虽然能够结合红细胞上的抗原，但不能使红细胞凝集，必须通过特定的方法使致敏红细胞发生凝集。根据红细胞血型抗体的特性，血型鉴定和交叉配血方法在不断产生，其检测技术也在不断发展。
1盐水交叉配血法
盐水法配血时，用生理盐水配制红细胞悬液，红细胞膜上由于唾液酸中的羧基离子而带负电，此负电荷形成的排斥力 （Zeta 电位） 使单个红细胞之间保持一定的距离，当其与血清相配合时，血清中的大分子完全抗体，能在相应红细胞之间搭桥，使其发生凝集，通过观察凝集或溶血来判断配血结果。盐水法是交叉配血的必做项目，能简便快速的检测IgM型抗体，发现血型是否错误或判断是否发生溶血，但不能检出不完全IgG型抗体[2,3]，不能有效的防止免疫性溶血性和非溶血性输血反应的发生，因此单用盐水法配血存在一定的危险性。
2抗人球蛋白交叉配血法（AGT）
1908年Carlo Moreschi利用分子搭桥的原理记录了抗人球蛋白试验。此法又称Coombs试验，分为检测红细胞表面有无不完全抗体的直接抗人球蛋白试验和检测血清中有无不完全抗体的间接抗人球蛋白试验，是最经典、最早用于检查不完全抗体的方法，是目前交叉配血的金标准。本法灵敏，但是传统的抗人球方法，操作繁杂、反应时间较长、结果不易判断和统一、试剂效期短，不能满足输血检测及时准确的要求，因而未被国内广泛采用。
3 酶介质交叉配血法
酶法是采用蛋白水解酶（如菠萝酶、木瓜酶等）进行配血的方法。酶可以破坏红细胞表面带电荷的唾液酸，从而降低红细胞表面电荷，使其得以靠拢，因而能使具有特异性的不完全抗体与经酶处理的具有相应抗原红细胞发生凝集。此法的特点是操作较为简便，经济，但较难质控，时间长，实验重复性较差，而且酶可能部分的改变红细胞结构，使某些隐蔽的抗原得以暴露，容易产生假阳性；有的抗原经过消化后便消失活力，真阳性变成假阴性。因此，此法也有一定的局限性。
4 凝聚胺交叉配血法（MPT）
1980年Palezari和Jiang首先将凝聚胺技术应用在血库作业上。凝聚胺交叉配血，是利用低离子介质减少红细胞周围的阳离子云，以促进红细胞与血清或血浆中抗体结合。聚凝胶分子是带有高价阳离子多聚季镀盐，溶解后带有很多正电荷可以中和红细胞表面负电荷，有利于红细胞凝集，低离子强度溶液也能减低红细胞的Zeta电位，可进一步增加抗原抗体间的吸引力。当血清中存在IgM或IgG类血型抗体时，与红细胞发生紧密结合，此时加入枸橼酸盐解聚液以消除聚凝胶的正电荷，使IgM或IgG类血型抗体与红细胞产生凝集不会散开；如果血清中不存在IgM或IgG类血型抗体，加入解聚液可使非特异性凝集消失。此法可以检出IgM与IgG两种性质的抗体，能发现可引起溶血性输血反应的几乎所有完全与不完全抗体。据报道，凝聚胺法应用于血型鉴定、交叉配血、不完全抗体的筛选，其灵敏度及特异性远高于其他介质的1-250倍，尤其是Rh系统抗体，但对IgG抗-AB抗体的检出能力较低[4，5，6]。此法操作简便、快速，在一些基层医院均已广泛使用。聚凝胺法虽然简便快速，但有可能漏检重要的Kell血型系统[7]及血液中低效价的不规则抗体[8]，而且易受到温度、气候、临床药物、试剂及操作因素的干扰，而使交叉配血出现一些异常结果[9]。
5 微柱凝胶交叉配血法(MGT)
又称微管（板）凝胶抗球蛋白试验。1988年发明的微柱凝胶配血法使抗人球蛋白应用于输血常规检测成为现实，它保持了传统抗球蛋白试验的准确性，而且方法简单，易于批量操作[10]，是新发展的一项免疫学检测技术。此法可在全自动血型分析仪上进行，成为国际安全输血检查的推荐方法，目前国外已广泛应用[11]。
微柱凝胶法是凝胶过滤技术和抗原抗体反应的结合，在微量柱中充满特制的凝胶介质或细小的玻璃珠介质，介质之间的间隙只能使单个红细胞变形通过，起到类似细胞筛的作用。红细胞与相应抗体发生凝聚反应，经离心后不能完全到达柱的底部，而呈现阳性，全部沉到底部者为阴性。微柱依据血清反应特点和试剂不同分为不含特异性抗体的中性柱、含特异性抗体的特异性柱、用于检测IgG类不完全抗体和交叉配血的抗球蛋白柱。此法基本原理虽然与抗人球蛋白法相同，但一般认为抗人球蛋白更为可靠，而微柱凝胶法有发生漏检的可能。这是因为微柱凝胶法需要在凝胶内离心，少量微弱凝集的红细胞在离心外力的作用下可能会散开，或者由于具有易变性的红细胞在通过凝胶孔时变形通过，从而使微弱阳性凝集漏检。与手工凝聚胺MPT法相比，微柱法灵敏度高，能捕捉到十分微弱的抗原抗体反应因而结果更准确，交叉配血时其灵敏度较MPT法高约1-5个滴度[12]。微柱凝胶法具有操作简便、结果稳定、重复性好、标本用量少且结果可保存等优点，试验时增加了孵育步骤，也减少了冷凝集对实验结果的影响。但有文献[6]报道，微柱凝胶法对致敏红细胞和IgG抗-AB血清的检出能力低于抗人球蛋白法和凝聚胺法，对IgG抗-D血清的检出能力高于抗人球蛋白法和凝聚胺法；且红细胞悬液浓度过高时因离心力不足或离心时间过短、血清中含纤维蛋白出现细胞凝块或血液标本被细菌污染、血浆中的蛋白质（包括IG和补体）非特异性的吸附到患者的红细胞表面而发生非特异性凝集反应[13]。
6．现状及措施
随着临床输血技术的快速发展，血型鉴定和交叉配血方法不断的更新和完善，很好的保证了病人的输血安全。但在一些基层医院由于信息沟通不够，技术还很原始，血型鉴定和交叉配血方法仍停留在盐水法。由于盐水配血法只能检测出不相合的完全抗体，因此除盐水法外，还需要应用其它的配血方法来检测是否存在不完成抗体，以避免不完全抗体造成的输血反应。由于传统抗人球蛋白法、酶法本身的局限以及微柱凝胶法仪器昂贵、试剂成本高，目前大多数的基层医院，在未能常规开展红细胞不完全抗体筛查情况下，只能采用盐水法加凝聚胺配血法来进行输血前配血试验。
段慧玲等[14]报道，几种交叉配血方法的灵敏度依次为：微柱凝胶法>凝聚胺法>盐水法。目前，国外基本采用微柱凝胶法，国内也正在普及。何子毅[15]、罗志[16]的研究表明，微柱凝胶法、抗人球蛋白法和凝聚胺法用于交叉配血检测IgG型抗体，如果超出其最低检测限，均存在阳性漏检的现象。因此我们建议在日常交叉配血工作中，采用多种方法同时做交叉配血试验，以防止供受血者血液中存在的效价较低、或效价较低、亲合力也较低的IgG抗体漏检。此外，有些交叉配血试验，由于受到过高量的球蛋白的影响，试验结果也可出现假阳性，此时应对结果做进一步鉴定，以确保交叉配血结果的准确性。
参考文献
[1] 胡永红,李勇.红细胞血型应用/李勇,杨贵贞.人类红细胞血型学实用理论与实验技术[M].北京:中国科学技术出版社,1999.156.261
[2] 王培华,输血技术学[M],第2版,北京:人民卫生出版社,2002:126-131
[3] 李延年,谭丽莉.由单纯盐水介质配血的危害性[J]，临床血液学杂志,1996，9(3): 137-137
[4] 赵修风,尤崇革.凝聚胺检测技术在交叉配血中的应用[J].兰州医学院学报，2003,29(4):44-45
[5] 马利平,张建国.凝聚胺试验在交叉配血中的应用[J]，济宁医学院学报，2005,28(2)62
[6] 桑胜去,胡宗煌,徐正平等.手工凝聚胺技术在产前免疫性抗体及新生儿溶血病检查中的应用[J],临床检验杂志,1997,15(1):50-50
[7] 张俊玲,尚锦青,杨波等.3种配血方法对含RH抗体血样本配血效果研究[J].中国输血杂志,2008,21(1):12-14
[8] 薛莉,李鹏,侯振娇.抗球蛋白法与凝聚胺法用于低效价抗-D标本配血的比较[J].中国输血杂志,2009, 22(10):825-826
[9] 陈桂冰,张然,曾兰英.凝聚胺法交叉配血的干扰及排除方法研究[J].当代医学,2011,17(29):42-43
[10]夏琳,周新.临床输血与输血技术学实验指导[M],北京:人民卫生出版社.2004:56-57
[11]Cate JC 4th, Reilly N.Evaluation and implementation of the gel test for indirect antiglobin testing in a community hospital laboratory. Arch Pathol lab Med, 1999, 123(8):693-697
[12]张红梅. 微柱凝胶法与凝聚胺法交叉配血结果的比较[J],临床输血与检验,2011, 13(1): 66-67
[13]杨世明,田榆,张勇萍等.微柱凝胶法交叉配血试验及其影响因素的探讨[J],细胞与分子免疫学杂志,2007,23(8):780-781
[14]段慧玲,滕本秀,郑月明.柱凝集技术Coombs试验效果评价[J],免疫学杂志，2002,18(3):232-233
[15]何子毅,刘赴平,刘仁强等. 三种常用交叉配血方法检出IGG型抗体能力的比较[J]. 中国生物制品学杂志,2009, 22(3):294-295
[16]罗志,李聚林,孔庆芳等.4种交叉配血方法的试验效果比较[J],中国输血杂志,2009, 22(1):36-37