目录:
- 简介
- 从抗体到 RNA:血液筛查的演变过程
- 供血者问卷:第一道防线
- 血清学检测:第二道防线
- 核酸检测:分子生物学的里程碑
- 核酸检测是中到高流行水平国家/地区的一大重要突破
- 不断扩大的威胁清单:血液筛查为何持续发展
- 下一波病毒感染
- 寄生虫:罕见但风险极高
- 结论
简介
捐献每一单位血液都有可能挽救生命,但也存在一定风险。输血是医学中挽救生命最关键的干预措施之一。它在手术、外伤、癌症治疗、分娩和重度贫血期间为患者提供支持。但由于血液是生物制品,它不仅反映了供血者的健康状况,也反映了该地区的流行病学风险。虽然全球系统不断发展,使输血比以往任何时候都更加安全,但输血传播感染 (TTI) 的风险并未消除,只是得到了控制。管理取决于三个关键因素:如何仔细地选择供血者、如何严格筛查血液,以及为应对下一次传染病威胁做好了多少准备。过去四十年中,利用血清学检测 HIV、乙型肝炎 (乙型肝炎病毒) 和丙型肝炎 (丙型肝炎病毒) 降低了传播风险。然而,这些检测存在“窗口期”,即感染后一段时间内,供血者仍具有传染性,但检测结果仍为阴性 [1]。这在疾病高发地区或季节性传播的媒介传播疾病(如登革热和寨卡病毒)中造成了检测的盲区 [2]。因此,血液安全不仅取决于我们对血液筛查的内容,还取决于我们对新兴威胁的反应速度。
从抗体到 RNA:血液筛查的演变历程
我们今天所依赖的血液筛查系统并非一朝一夕建成。它在危机中形成、在科学中修正并在实践中不断改进。每种新病原体都会揭示出一个盲点。每位受伤害的患者都成为了推动变革的案例研究。我们现在拥有一个三级防御系统→供血者选择→血清学筛选→核酸检测 (NAT)。
供血者问卷:第一道防线
血液安全的第一道保障始于一次对话。供血者病史问卷是评估风险的强大前线工具。该问卷采用结构化、循证问题筛查各种因素,例如近期患病情况、在不同感染风险地区的旅行记录、病史和高风险行为。风险评估有助于在检测开始前防止可能具有传染性的供血进入血液供应。如果设计完善且严格执行,问卷可剔除大部分高风险供血者。然而,问卷完全依赖于自我报告的信息,任何基于信息披露的系统都无法做到完全可靠。即使符合所有资格标准的供血者也可能携带未检出的感染。例如,在越南北部农村地区,尽管大多数供血者没有症状,但仍有近 45% 的人口表现出既往乙型肝炎病毒 (HBV) 暴露的证据 [3]。这凸显了一个关键局限性:低风险并不意味着无风险。虽然供血者问卷仍然是一个重要的筛选机制,但它必须得到健全的筛查方案的支持,以便发现供血者筛查过程中遗漏的感染 [4]。
血清学检测:第二道防线
20 世纪 80 年代引入的肝炎和 HIV 血清学检测改变了血液安全。检测 HIV、乙型肝炎(乙型肝炎病毒)、丙型肝炎(丙型肝炎病毒)和梅毒的抗体和表面抗原有助于提升全球献血的安全性。特别是梅毒筛查,几十年来一直是供血者筛查协议的常规内容。虽然它常被视为一项“过时”或遗留的检测,但其重要性却与日俱增。全球数据显示梅毒感染病例出现反弹,因此持续筛查至关重要。例如,在泰国,供血者的梅毒血清阳性率仍为 0.42%,首次供血者和男性供血者的感染率更高 [5,6]。血清学筛查技术的进步显著降低了全球输血传播感染 (TTI) 的发生率。然而,其应用受到“窗口期”的限制。如果在此期间献血,感染可能会被漏诊,并且存在极小但真实的 TTI 风险。这些局限性凸显了开发辅助技术的必要性,以便在感染早期阶段即可检测到感染,尤其是在疾病高发地区或流行病学威胁不断变化的地区。
核酸检测:分子生物学里程碑
自 20 世纪 90 年代末推出以来,核酸检测 (NAT) 已成为具备相应基础设施的国家的金标准。在亚太地区,NAT 的普及程度仍然参差不齐,许多血液服务机构仍然仅依赖血清学检测。这导致在安全性方面存在重大差距,尤其是在 HIV、乙型肝炎病毒和丙型肝炎病毒等输血传播感染高发或新发感染呈上升趋势的国家 [7]。
核酸检测是中到高流行水平国家/地区的一大重要突破
筛查过程的每一层都是为了发现上一层遗漏的病例。但是,当第一层(供血者问卷)可能遗漏近期或无症状感染,而第二层(血清学检测)又受限于窗口期时,第三层 (NAT) 就显得至关重要。NAT 通过直接检测病毒 RNA 或 DNA 有效消除诊断窗口期——即供血者感染病毒但传统血清学检测结果仍为阴性的几天或几周时间。因此,NAT 已成为预防 TTI,特别是乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒和 HIV 的重要工具。NAT 与血清学: HIV 中位窗口期从感染后持续约 18 天,通常在 10 至 24 天之间 [8]。根据 RNA 检测的灵敏度,最早可在 HIV 传播后 5 至 10 天检测到 RNA [9]。丙型肝炎病毒 丙型肝炎病毒抗体检测的窗口期(从丙型肝炎病毒暴露到丙型肝炎病毒抗体检测)约 8 到 11 周。丙型肝炎病毒 RNA 在丙型肝炎病毒暴露后约 1-2 周可检出 [10]。乙型肝炎病毒乙型肝炎病毒 DNA 可能是前两周内唯一可检测到的标志物,而 HBsAg 则在暴露后 2 至 10 周出现在血清中,通常在症状出现和转氨酶升高之前 [11,12]。自 2005 年引入 NAT 以来,韩国已将丙型肝炎病毒传播的残余风险降低至每百万次献血 0.27 例 [13]。在越南,血液中心普遍采用筛查乙型肝炎病毒表面抗原 (HBsAg) 作为标准做法。然而,研究表明,0.3% 的 HBsAg 阴性供血者仍携带可检测到的乙型肝炎病毒 DNA,提示存在隐性乙型肝炎感染 (OBI)。这些病例无法通过血清学检测发现,只能通过 NAT 识别 [14]。
不断扩大的威胁清单:血液筛查为何持续发展
大多数血液安全系统围绕四种病原体建立:HIV、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒和梅毒。然而,该清单已不再准确反映 TTI 风险的真实范围,尤其是在亚太地区等气候、移民和疫情爆发频率正在重塑流行病学的地区。登革热:高患病率、低可见性 登革热并非新兴疾病,但其输血风险越来越不容忽视。在亚太地区登革热流行国家,该病毒传播广泛且不易察觉。高达 87% 的登革热感染者无症状。因此,仅凭供血者病史问卷可能无法识别传播风险。病毒血症可持续长达 9 天,并且在疫情期间已在符合献血条件的供血者中检测到 RNA [2]。在越南,约 0.3% 供血者样本中检测到登革热病毒 RNA,但未发现基孔肯雅热或寨卡病毒感染病例。在泰国,登革热检出率为 0.07%,基孔肯雅热检出率为 0.03%,寨卡病毒检出率为 0.02%。虽然供血者病毒血症的总体患病率较低,但关键在于,在无症状供血者中可以检测到病毒血症的存在。这些发现凸显了输血传播感染的潜在风险,并进一步强调了对供血者进行常规筛查的必要性,尤其是在登革热流行地区 [15]。在登革热流行期间,基于抗体的检测常常漏诊早期感染,而检测病毒 RNA 的 NAT 被认为是献血者筛查最合适的方法,并可能显著降低输血相关传播 [2]。在香港、新加坡、巴西和波多黎各均有记录在案的无症状供血者经输血传播的登革热病例 [2]。而,该地区尚未广泛实施登革热 RNA 常规筛查,这可能导致现有安全规程存在潜在漏洞,尤其是在疫情期间。寨卡病毒:隐蔽不露的真实风险 2015 至 2016年,美洲爆发寨卡病毒疫情,使寨卡病毒通过输血传播的威胁变得不容忽视。在波多黎各疫情爆发期间,1% 以上的献血样本中检测到寨卡病毒 RNA——所有这些样本均来自无症状供血者。巴西至少记录到一例经输血传播的寨卡病例,受血者为免疫力受损者 [13]。尽管寨卡病毒和登革热病毒的传播媒介相同(蚊子),但血液服务机构关注的重点并非病毒的持续传播,而是疫情爆发期间输血传播的潜在风险。因此,大多数监管机构不再建议进行全面寨卡病毒检测。相反,在疫情期间进行靶向 NAT 筛查被认为是一种更实用且基于风险的方法。在亚太地区,目前尚未开展寨卡病毒的常规 NAT 筛查 [7]。尽管如此,疫情应对方案或许能为受影响地区提供更有效的风险管理途径。
下一波病毒感染
2002 年至 2013 年间,美国报告了 30 余例通过输血传播的西尼罗河病毒 (WNV) 病例,所有病例均发生在当地病毒活跃传播期间 [13]。为此,美国实施了季节性 NAT 筛查,从而显著降低了 WNV 相关 TTI 的发生率 [16]。虽然 WNV 在亚太地区大部分地区并非地方性流行,但这一案例凸显了灵活且基于风险的筛查策略的重要性。随着新病原体的出现——或现有病原体因气候和传播媒介的变化而扩散,基于区域流行病学的针对性检测有助于预防输血传播感染,而不会给医疗系统造成过重负担。
寄生虫:罕见但风险极高
微小巴贝虫 (Babesia microti) 是一种蜱传寄生虫,对受血者构成严重威胁,尤其是免疫力受损者。输血传播巴贝虫病 (TTB) 的发病率和死亡率约为 19% [17]。随着美国 TTB 病例的增加,导致供血者监测、检测方法开发以及相关研究活动持续十余年。因此,流行地区实施区域性供血者筛查,其中采用了血清学和分子检测方法。在一项针对 89000 余例供血者的研究中,微小巴贝虫筛查阳性率为 0.38%,包括全年检测到的 PCR 阳性病例和 13% 抗体阴性病例。在康涅狄格州和马萨诸塞州等已筛查地区,尚未报告输血传播巴贝西虫病 (TTB) 病例,而未筛查的献血样本中,每 18074 份献血样本中就有一例,这表明风险降低了八倍 [18]。通过输血传播疟疾虽然较为罕见,但可以预防,并且对于疟疾流行地区的血液服务而言,其重要性日益凸显。厚膜涂片常用于疟疾寄生虫;然而,该技术耗时较长、高度依赖于操作者且容易出错。世界卫生组织 (WHO) 建议在疟疾流行国家采用高灵敏度的酶免疫分析法 (EIA) 检测疟疾抗原 [19]。厚膜显微镜和 EIA 抗原检测仅能检测到每微升血液中 100 个寄生虫,或在450 mL 献血中检测出4500 万个寄生虫 [20,21]。此类检测旨在检测有症状的感染,而非预防经血液传播的低水平寄生虫血症。近年来,基于 NAT 的检测方法已经出现,其可能更适用于供血者筛查。目前已研发核糖体 RNA (rRNA) 检测方法,其相较于基于 DNA 的检测具有一些优势。核糖体 RNA 比基因组核酸丰富得多,每个恶性疟原虫环状期寄生虫所含的rRNA 拷贝数为 1 × 10^4[22]。利用 rRNA 可检测到极低水平的寄生虫血症。基于 NAT 的检测方法可在疟疾流行区和非流行区预防输血传播疟疾方面发挥作用。在印度尼西亚,4.5% 的供血者体内存在疟疾抗体,1.2% 的供血者 PCR 检测呈阳性 [23]。一项对 2010 年以来非流行区 13 例输血传播疟疾 (TTM) 病例的回顾性研究发现,在接受检测的12 名供血者中,有 10 名通过基于 DNA 的 PCR 检测到疟原虫感染,而两个阴性结果与降解的储存样本有关。相比之下,抗体 EIA 检测结果阳性率为七分之三,漏检病例超过一半。这些发现突显了血清学方法的有限可靠性,尤其是在无症状供血者中。新型基于 rRNA 的分子检测方法比 DNA PCR 的灵敏度高约 1000 倍,具有通过早期检测预防 TTM 的巨大潜力,因此支持将 PCR 作为首选方法,尤其是在抗体检测效果不佳的流行地区 [24]。
结论
:本研究清楚表明:基于既往风险的检测组合已不再足够。每一次疫情暴发、气候变化和病媒迁徙都会为病原体进入血液循环创造新的潜在切入点。供血者筛查策略必须以当地情况为基础,并考虑到疫情爆发和疾病流行趋势的变化,而不仅仅是传统标志物。对于亚太地区的血液服务而言,未来的发展方向在于定期审查区域风险、制定应对疫情暴发的筛查方案,以及针对特定病原体选择合适的检测方法——无论是血清学检测还是 NAT。采取灵活且基于循证医学的策略,对于在不同的流行病学环境下加强血液安全至关重要。
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