国内血液需求中存在着矛盾现象:一方面O型血奇缺,另一方面非O型血却用不完。将非O型血转化成O型血来使用,是国内外医学界正在攻克的难题。最近传来了这方面的好消息——

前一段时间媒体报导了国内临床医疗中血液需求的矛盾现象,一方面O型血奇缺,如深圳、北京等地血库中O型血缺乏;而另一方面非O型血却大量:存在并用不完而被浪费掉。在此情况下出现了一个极好的消息,国内研究人员已经能将部分非O型血转换成O型血,而临床应用也指日可待。

这一消息实质上道出了多年来医学界关注并想攻克的一个难题,即将非O型血转化成O型血来使用。经过多年的探索,非O型血转O型血在90年代中期有了一些进展,美国人能初步将B型血转化为O型血,而且也提出了将其他非O型血转化为O型血的一些思路,但是都没有取得圆满的结果。要知道这些情况就得从血液的血型谈起。人类是在付出了无数人生命的巨大代价之后才弄清楚了血型之谜的,这就是今天最简单的按红细胞表面抗原来区分血型的A、B、0和AB血型。如果说人类弄清了血型的秘密只是在治病救人中利用血液的方面达到了初级水平的话,那么从80年代就进行的将非O型血转化为O型血的研究则代表了人类在利用血液治病领城想要达到中高级水平的理想。

最先提出这个理想的是美国人,原因首先在于血液的严重浪费。早在1992年,美国全国用血就有一个统计,在当年所采集的12241000 单位血液中,有9. 4%未被使用而白白浪费掉;而近几年则有约30%的血被浪费掉。这些浪费掉的血液都是A、B和AB型血。因为在人类的血型分类中,有O型血的只占总人数的10~30% (视人种的不同而有所变化,中国人是O型血最多的,但也只占30%左右)。有趣的是这种血型比例在哺乳动物身上也存在,如猪也只有10%是O型血;而在采集血液后,无论贮存条件怎样好,最多只能保存35天。所以一方面是由于稀少的O型血用得快而供不应求,另一方面是其他三类型的血液无法找到“婆家”而白白浪费掉。

这时临床医生和研究人员便考虑能不能找到一种方法,把其他三型血转变成O型血来使用。如果可能,则不仅仅是充分利用血液这一人类的宝贵资源,而且能省时、省力、省钱、高效地救助病人,避免输血时的繁琐和长时间的验血,在急救中提高效率、减少验血费用和减少因验血误差而造成的输血事故。例如,美国每年用于验血型的费用就达25亿美元左右。

继研究人员对血液的深入研究表明,非O型血有着转化为O型血的重要的生物分子基础。A、B、0和AB型血细胞都含有相同的糖分子基础链。糖链的最后一个糖都是岩藻糖,倒数第二个糖是半乳糖。只是A1型血的半乳糖还连接了一个N-乙酰氨基半乳糖; A2型血更复杂一些,半乳糖之后的N乙酰氨基半乳糖还连接了一个半乳糖-岩藻糖-N-乙酰氨基半乳糖; B型血只是在半乳糖之后再连接了一个半乳糖;而AB型血的糖链则是在半乳糖之后有的连接A型的糖,有的连接B型的糖。因此,如果能用—把生物剪刀剪去O型血糖链半乳糖后面的赘余部分,就可以把A、B和AB型血转化为O型血,让人们都能接受简单易输的O型血。

而生物剪刀实质上就是一种酶,对这种酶的基本要求是能在半乳糖部位准确地剪掉非O型血糖链后的赘余部分。这样的酶既可能存在于动物中,也可能存在于植物中。经过反复实验和探索,美国研究人员终于在比其他两型血糖链结构更简单的B型血找到了突破口,获得初步成功。1995 年美国研究人员发现一种叫做桑托斯的咖啡豆中有一种能剪掉B型血糖链中多余部分的“剪刀",被称为B酶(a-半乳糖酶),成功地将B型血转化成O型血。从咖啡豆中获得的B酶在pH值为5. 5~6的范围内具有生物活性,在它剪接时这种酸碱度不会破坏浆膜和细胞的基本结构,因而由它剪接转换的B型红细胞转换成O型红细胞后,细胞内的各种物质和生理代谢都正常。例如,乙酰胆碱脂酶和胆固醇水平正常,三磷酸腺苷和葡萄糖代谢也与正常红细胞一致。

把这种从B型转换成O型的血液用于猴子的试验表明,红细胞的半寿期处于正常的14~ 18天的范围。再对人试验时,用放射性同位素标记转化的红细胞的24小时生物活性和半寿期正常。此后又给自愿者作试验,分别给他们注射2和3单位的转型血,除了少数人有B抗体效价较高外,没有出现什么副作用,更没有出现溶血性贫血现象。对人的试验说明,尽管这种从B型转为O型的血液没有什么大的副作用,但它还是存在一定问题的。第一,用于人体的试验只有极少量部分,不可能完全测定出能否用于临床的大剂量使用;其二是既然B抗体效价高,说明这种转换血中还存在可以引起凝血反应的抗原,或至少认为生物剪刀还没有完全剪去B型红细胞的后面赘枝部分,这才遗留了极少量的抗原,引起了B抗体效价高。所以对于这样的转型血是否有治疗作用(如对贫血的治疗有效否)还有待进一步的验证。不过这对转型血已经是更高的要求了。

今年1月,我国军事医学科学院研究人员章扬培等也用从中国海南咖啡豆克隆的B酶(a-半 乳糖酶)剪接B型血红细胞中的糖链,获得成功,将B型血转化为O型血。这既可以看成是与美国研究人员转B型血为O型血的“同途同归”,也验证了科学成果的可重复性。

将非O型血转化为O型血的最大困难是将A1(占A型的80%)、A2(占A型的20%)和AB型转变为O型。按照同样的思路,是必须要找到A酶(a-N_乙酰氨基半乳糖酶)。但是,这种酶非常难找,经过多年探索,研究人员了解到鸡的肝脏含有A酶。但即使使用A酶也难以与A1型的糖链作用,即不能剪除A1型糖链的赘枝,但是可以剪去占A型血20%的A2型的赘枝。由于A酶来源不足,研究人员也早就在考虑用其他的方法转化除B型血以外的A1、A2和AB型血。方法之一是消除A红细胞内部的A抗原;方法之二是用基因工程克隆来自鸡肝的A酶,但也不能完全解决问题。因为即使克隆出来了A酶也不能切除A2型糖链中的赘余部分,只对A1型有剪除作用;方法之三是另寻一种“剪刀”(A酶),国外已经有研究人员在一种肠共生扭转反刍菌中提取出了A酶,后者能对A1和A2型的糖链赘枝起到剪除作用。也许是这种A酶太难提取,或提取的人力物力与转换A型血成O型血的实用价值相比得不偿失,迄今尚未有临床实验和应用的报告。

第四种也是最后一种方法,是如今美国一些研究人员的思路,即把A1、A2和AB型血的红细胞包裹起来,不让它们的A、B抗原与抗A抗B抗体接触并起反应,这实际上已经不是利用生物剪刀的方法了,但也是一种创造O型血的方法。实际上,O型血之所以是万能血,就是因为它的红细胞中没有A和B抗原,只有H抗原,后者是与任何血型都相容的抗原,故不起凝血反应。而把A1、A2和AB型血中红细胞包裹起来的方法也即是隔离A、B抗原,这等于没有抗原,也就能与任何血型相容,也是一种新的O型血。

但是这种设想能否完全实现也还存在着很多问题。在此之前国内外的血液和输血专家已经考虑过与包裹红细胞相似的作法,即完全把血液中的红细胞过滤掉,也就去除了引起凝血反应的抗原,这与包裹红细胞是不谋而合。但当时的试验表明去除了红细胞的血液虽然也还有血液的功能,但它的一些重要功能因红细胞的过滤而去除掉了,也就丧失了输血的重要意义。因为血液的许多重大功能,如携带氧气是由红细胞来完成的。今天包裹红细胞的思路可能就是来自以前的过滤红细胞。但是无论是包裹还是过滤掉红细胞,其明显的缺陷就是不能再利用所输血液中的红细胞,这与普通的输液治疗也差不了多少。因而用包裹红细胞来将非O型血转换成O型血的做法是否对于治病救人有重大的现实作用,还需要今后的研究来回答。但如今从理论上分析已经有很多人持怀疑态度。

尽管人们认为将非O型血转化成O型血来用是一个理想的利用血液的好方法,但在没有找到低廉、简便、实用、省事的转换方法之前,这种希望还只是一种理想。但通过努力终有—天会找到解决的方法。