浙大團隊研制出通用熊貓血 熊貓血到底有多稀有?

　　說到“熊貓血”，可能大家都不陌生，我們時不時能看到這樣的新聞：某某病人因為手術(shù)需要輸血，結(jié)果一查是罕見的“熊貓血”，血源庫存短缺，只能緊急向社會求助。

　　因為“熊貓血”的人群數(shù)量很少，在臨床輸血中常常供不應(yīng)求，在緊急狀況下能否及時得到“救命血”成為關(guān)系到“熊貓血”受血者生命存亡的關(guān)鍵因素。

　　為解決這一難題，浙江大學(xué)化學(xué)系唐�？到淌诤驼憬�大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院/轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院王本副教授聯(lián)合研究團隊成功研制出“通用熊貓血”，通過細(xì)胞膜錨定分子在紅細(xì)胞表面構(gòu)建聚唾液酸-鹽酸酪胺的凝膠網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了“通用熊貓血”的人工構(gòu)建和安全輸血。

　　北京時間3月21日，這項研究發(fā)表在國際知名期刊《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances)上，論文的共同第一作者為浙江大學(xué)化學(xué)系博士生趙玥綺和醫(yī)學(xué)院博士生范明杰，共同通訊作者是浙江大學(xué)化學(xué)系唐睿康教授和醫(yī)學(xué)院王本副教授。

　　熊貓血到底有多稀有?

　　人的血型通常是由紅細(xì)胞表面某些可遺傳的糖蛋白及糖鏈構(gòu)成的抗原決定的。截至目前，像這樣的血型系統(tǒng)已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)有超過30種。比如大家最為熟悉的是由A、AB、B、O組成的ABO血型系統(tǒng)。而Rh血型系統(tǒng)是已分類的紅細(xì)胞血型系統(tǒng)中最復(fù)雜的一類。在Rh系統(tǒng)中，如果紅細(xì)胞表面含有D抗原，被稱為RhD陽性，反之則稱為陰性。

　　已有的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，RhD陽性的人群占世界人口的絕大部分，RhD陰性是非常少見的，比如在亞洲，超過99.5%的人為RhD陽性，只有不到千分之五的人是RhD陰性，因此被稱為“熊貓血”。

　　D抗原究竟有什么特殊之處呢?

　　從結(jié)構(gòu)上來看，D抗原像釘子一樣插在紅細(xì)胞中間，有一小部分像觸角一樣暴露在外，不但容易在RhD陰性的人體內(nèi)誘發(fā)人體免疫反應(yīng)，而且它是Rh血型系統(tǒng)中產(chǎn)生抗體最多、反應(yīng)最為強烈的抗原。對于RhD陰性的人來講，第一次接受RhD陽性的血液后人體會產(chǎn)生針對RhD抗原的抗體，到第二次輸血時，抗體就會破壞RhD陽性的紅細(xì)胞，產(chǎn)生可怕的后果。

　　臨床上對RhD陰性血即“熊貓血”的有求必應(yīng)關(guān)系到受血者的生命安全

　　目前常見的輸血辦法有三種：一是通過同樣是“熊貓血”的好心人捐獻(xiàn)，二是患者提前抽出自己的血液以備不時之需，三是一次性輸入RhD陽性血液應(yīng)急。

　　盡管如此，稀有的血源一直困擾著“熊貓血”人群。有沒有能“一勞永逸”地解決輸血難題的辦法呢?

　　人造細(xì)胞膜，給抗原加一層“防護(hù)網(wǎng)”

　　唐�？�、王本團隊想到了用“易容術(shù)”將RhD陽性的紅細(xì)胞“改造”成RhD陰性的。

　　從結(jié)構(gòu)上看紅細(xì)胞，它的膜表面結(jié)構(gòu)是雙層柱狀的磷脂分子，嵌在“柱子”上的是球狀的膜蛋白，整個結(jié)構(gòu)就好像是滴在水面上的油膜，這樣的結(jié)構(gòu)具有較強的形變能力。D抗原就是嵌在這樣的結(jié)構(gòu)上，浙大科研團隊通過再造一層細(xì)胞膜表面結(jié)構(gòu)，把D抗原的觸角掩藏起來。

　　科學(xué)家們是怎么做到的呢?他們通過在細(xì)胞膜上引入特殊設(shè)計的錨定分子，用類磷脂分子復(fù)制出一根根“柱子”錨定在紅細(xì)胞膜表面，然后再通過復(fù)制細(xì)胞膜最外層唾液酸分子的材料，將聚唾液酸-鹽酸酪胺的凝膠網(wǎng)絡(luò)均勻地構(gòu)建在細(xì)胞表面。當(dāng)然，“柱子”和新的膜不會自主交聯(lián)，科學(xué)家通過引入固定酶分子并借助酶催化反應(yīng)將兩者“粘住”形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

　　由此，原來紅細(xì)胞膜上探出頭來的觸角，也就被掩蔽在了“防護(hù)網(wǎng)”中。有了這樣一層“偽裝”，抗體就識別不出抗原了，不會引起免疫反應(yīng)，也就不會發(fā)生排異了。“我們這項研究把RhD陽性的紅細(xì)胞變成了好像是沒有RhD抗原的紅細(xì)胞，這樣在臨床上，病人有望不需要RhD血型匹配就可以應(yīng)急輸血。”王本說。

　　細(xì)胞表面的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)，已經(jīng)在路上

　　這項研究開展了近5年。王本說，這個實驗設(shè)計中最大的難度，就在于保持紅細(xì)胞原有的物理性能及生理功能。

　　他們所設(shè)計的三維凝膠網(wǎng)絡(luò)對紅細(xì)胞表面的修飾是一種全新的策略，由于其優(yōu)越的生物親和性和對細(xì)胞膜表面抗原的掩蔽作用，可將RhD陽性的紅細(xì)胞轉(zhuǎn)換為可供RhD陰性受血者輸血的“通用熊貓血”，針對RhD陰性稀有血型的臨床輸血問題給出了新的化學(xué)生物學(xué)解決方案，體現(xiàn)了化學(xué)和醫(yī)學(xué)的交叉融合。

　　目前，“通用熊貓血”已經(jīng)在小鼠體內(nèi)實現(xiàn)了安全的單次及多次輸血，具有正常的體內(nèi)循環(huán)時間;同時也在兔子體內(nèi)驗證了RhD抗原的完全掩蔽，且不具備免疫原性�？傮w來說，這項研究展示了良好的臨床轉(zhuǎn)化前景。

　　王本透露，下一步除了繼續(xù)推進(jìn)“通用紅細(xì)胞”的研究工作之外，臨床上血小板的輸注也要考慮配型，面臨的問題比紅細(xì)胞配型更麻煩，目前相關(guān)的延伸研究正在籌劃。“在不久的將來，或許能夠有更多通過化學(xué)生物學(xué)方法改造細(xì)胞的手段，賦予細(xì)胞更多新的功能，并在醫(yī)學(xué)中探索其應(yīng)用的可能。”

　　該研究受到國家自然科學(xué)基金(81570168，21625105，31822019)及浙江省杰出青年基金(LR16H180001)的支持。

　　來源：IT手機粉