健康零距离@RhD血型“阳”转“阴”,浙大科学家修饰红细胞( 二 )
让我们仔细观察这件神奇的“外套” 。
研究者让一种类似于细胞膜骨架分子——磷脂的分子在细胞膜上锚定组装 , 然后催化水凝胶单体发生交联 , 在RhD抗原的表面形成一层纳米级的三维水凝胶支架 。 “这个支架大概200纳米厚 , 它镶嵌在红细胞膜上 , 遮蔽了目标抗体 , 同时不影响细胞的柔韧性 。 ”王本说 , “红细胞只有在具有一定的柔韧性即变形能力的前提下 , 才能在血管中自由穿梭 。 ”
为了验证“外套”的安全性与有效性 , 研究团队设计了进一步的动物实验:
第一项实验是小鼠的三次异体输血实验 。 实验结果显示:三次输血 , “穿外套”的RhD阳性红细胞在小鼠体内的存留时间、半衰期和未做处理的小鼠红细胞相当 。 “这一实验说明 , 工程改造的红细胞在体内的活力非常不错 。 ”研究团队成员、博士生赵玥绮说 。
第二项实验旨在检验RhD抗原遮蔽效果 。 人RhD阳性红细胞和改造过的人阳性红细胞分别被输入新西兰大白兔体内 , 前者会让兔体内产生针对RhD抗原的抗体 , 但是穿着“外套”的人RhD阳性红细胞输注后就不会让兔体内产生RhD抗体 。 “我们在输血后4周内没有看到抗体产生 , 可以认为遮蔽效果还在 。 ”赵玥绮说 , 随后 , 红细胞会在脾脏被代谢清除掉 。
临床需求强烈 , 应用场景丰富
专家表示 , 血型抗原的秘密被揭示以后 , 同型输血100多年来始终是临床上首选甚至唯一的选择 。 几乎在血型发现的同时 , 人们就在问:是否可能开发出安全可靠的血型转换方法 , 以适用应急输血 , 缓解用血需求 。 这是一项古老而艰巨的挑战 , 目前全世界从事这方面研究的实验室或许不到10家 。
当前 , 尽管医疗机构开展了一系列“熊猫血”献血员的登记与动员工作 , 但仍不能满足临床需要 。 在形势危急的情况下 , 若一时供应不上阴性血液 , 有时也只能以抢救生命为先 , 输注阳性血 。 研究团队在实验过程中 , 向浙大医学院附属第一医院和附属第二医院申请RhD阴性血样本的援助 , 但获取血源非常困难 , 均需要经过漫长的等待 , 这更加坚定了他们需要做好这个课题的决心 。
2019年 , 曾有研究者提出用RhD基因敲除手段构建RhD阴性人红细胞 , 初步在细胞实验上证实了将RhD阳性红细胞转变为阴性的可能性 , 不过未见到体内实验的验证 。 还有加拿大科学家用两种肠道细菌产出的酶 , 通过酶切的方法将A型血转变成O型血 。 王本说 , 这是在血型转换方面做出的一项可喜的工作 , 但是 , 酶切这一方法或许不适合RhD阳性到阴性的转换 , 因为RhD抗原镶嵌在红细胞膜内部 , 是一个跨膜蛋白 , 如果用酶切的方式切割的话 , 红细胞膜也会跟着遭到破坏 。
唐睿康表示 , 用“穿外套”的办法改造细胞 , 更好地保持了细胞膜的流动性和变形能力 , 在保证红细胞膜结构的前提下最大限度保持红细胞的生物功能 。 这也是这项科研技术最大的挑战所在 。
研究团队成员、浙大二院输血科医师廖昭平负责从临床需求出发设计动物实验 , 他对细胞修饰技术用于制造“万能血”的应用前景抱有很大信心 。 廖昭平认为 , 这一技术至少存在三种应用前景 。 第一是缓解临床“熊猫血”供需矛盾 。 比如 , 现在可能不少“熊猫血”妈妈有二胎需求 , 万一发生产妇大出血 , 使用人造的通用“熊猫血”就能避免产妇体内产生RhD抗体 。 第二种情况是 , 临床上进行异体同型输血时 , 存在受血者和献血员血液不匹配的情况 , 这一细胞修饰术有望在短时间内制造更为匹配的血液 。 第三种情况是 , 国家和地方血库的库存有时会出现某种血型特别短缺的情况 , 这时也可考虑利用该技术把富余的血型转换成短缺的血型 , 满足临床所需 。
【健康零距离@RhD血型“阳”转“阴”,浙大科学家修饰红细胞】浙大一院血液科专家主鸿鹄教授认为 , 这项研究因应目前临床上强劲的需求 , 有很好的转化应用价值 。 同时他也提醒 , 从基础研究取得进展到临床应用还有很长一段路要走 , 需要进一步在灵长类动物中进行安全性和有效性研究 , 在此基础上再开展人体临床试验 。
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