把血液都改造成“O型血”——研究者探索缓解血液供应紧张的新途径

    临床血液供应紧张已逐渐成为世界性难题。对于发展中国家，原因可能是献血率低，血液服务机构建设和能力不足；对于发达国家，则可能是人口普遍老龄化、可献血人口与医疗服务水平及其用血需求不相适应。血液服务机构的血液库存除了供应总量的压力，还经常面临某一种或几种血型的血液缺乏，即所谓偏型的问题——我们这里所说的血型是指ABO血型，是最具临床意义，也是我们研究最多、最为熟悉的红细胞血型。
    我们知道，ABO血型包括A型、B型、AB型和O型。临床输血必须同型输注，不然就可能因免疫反应导致溶血性输血反应，严重者可导致死亡。不过，在紧急或特殊情况下，O型红细胞可输注给任何血型的患者。所以，在某些发达国家医院的急诊中心，抢救室往往备有O型红细胞，以备在危重患者抢救时直接应用，暂时免去配血流程，以争取宝贵的抢救时间窗。所以，O型献血者也一度被称为“万能供血者”。
    那么，如果我们将A型、B型、AB型红细胞都改变成O型，不是可以大大缓解临床血液供应中偏型的问题吗？这并非仅仅是一种构想，在实验室里早已实现，不过，由于“血型转化”的效率太低等原因，离临床应用还相当遥远。日前，在美国化学学会杂志发表的一项研究中，加拿大不列颠哥伦比亚大学血液研究中心的科学家大大提高了“血型转化”的效率，临床应用的曙光初现。
    红细胞的血型取决于红细胞表面的一种糖蛋白结构，我们称之为血型抗原。A型红细胞上有A抗原，B型红细胞上有B抗原，AB型红细胞有A、B两种抗原，O型红细胞上两种抗原皆无。准确地说，O型红细胞上的是A、B两种抗原的前体——H抗原。除了极为罕见的孟买型之外，几乎所有人——无论什么血型——的红细胞上都有H抗原；H抗原上添加一个N-乙酰氨基半乳糖胺，就形成A抗原； H抗原上添加一个半乳糖，就形成B抗原。

    A抗原、B抗原和H抗原都是连接于红细胞膜上的多聚糖链，其区别在于末端糖基不同。如果将末端糖基“切除”，就可以改变红细胞的血型。这是一种“分子手术”，需要精确而合适的“手术刀”——切除糖基的酶。
    早在1975年，就有科学家利用半乳糖苷酶将B型红细胞血型抗原末端的半乳糖移除，使其失去了B型红细胞的免疫活性。之后的研究显示，这种红细胞不仅可以在B型的人体内，也可以在A型和O型的人体内正常存活。因为缺乏合适的乙酰半乳糖胺酶，A型红细胞的转变要困难一些。1990年代以来，细菌作为酶的提供者受到科学家的高度关注。正像前面提到的，酶的工作效率成了一大问题，转变一个单位的A型红细胞就可能需要约60mg酶。
    在上述加拿大科学家的研究中，他们将来自肺炎链球菌的一种糖苷酶加以人工突变，可以切除A、B两种抗原的末端糖基，从而“改变“了红细胞血型。重要的是，他们使酶的效率提高了170倍。 
    实际上，加拿大科学家切除的不仅仅是A抗原、B抗原，而是将H抗原也一并切除了。因此，准确地说，他们并非将A型、B型红细胞转变成O型红细胞，而是转变成了“裸型”红细胞。红细胞的A、B抗原性消失了，成了可以输注任何血型患者的“万能红细胞”。
    对该研究的临床意义不应过分夸大。被“改造”的红细胞能否正常储存，能否安全输注，能否有效改善患者的氧供，远期风险如何，这些关键问题还有待进一步验证。

    文献链接：https://www.sbc.org.cn/doi/abs/10.1021/ja5116088

上海市血液中心 临床输血服务 谢东甫撰稿