徐宵寒，虞雪融，黄宇光

中国医学科学院 北京协和医院麻醉科，北京 100730

异体红细胞输注是快速纠正贫血、改善组织氧合的有效措施。随着外科手术量的增加，围手术期临床用血需求也日益增长，输血相关不良反应近年来也备受关注。异体红细胞输注可导致一系列免疫反应，输血相关免疫调节(transfusion related immunomodulation，TRIM)就是其中之一[1]。TRIM于40余年前最早报道于肾移植患者，输血后患者出现明显的免疫抑制，生存率显著提高[2]。但是，后续临床研究发现，免疫系统的削弱也很可能伴随着感染和肿瘤转移风险的增加[3-4]。

既往临床研究结果概述

出于伦理考虑，围绕输血与术后感染关系，随机对照试验(randomized controlled trial，RCT)无法直接将是否输血作为干预条件，只能转而间接比较不同的红细胞输注阈值对感染结局的影响。2014年发表的荟萃分析总结了既往发表的17项相关RCT的数据，发现与宽松的红细胞输注阈值(Hb 90～130 g/L)相比，限制的红细胞输注阈值(Hb 70～80 g/L)不降低总体感染性并发症的发生率，但可降低严重感染的发生率[5]。这一结论使研究者们更加好奇异体血输注与术后感染的复杂关系。

与RCT不同，观察性实验可直接比较输血组与未输血组感染风险。随着大数据和真实世界研究的发展，针对围手术期异体红细胞输注与术后感染相关性的观察性研究中，已不乏多中心、大样本、高质量研究。目前，相关研究多为回顾性研究，多集中于血液成分需求量较大的骨科和心脏等Ⅰ类切口手术，多数支持输血增加感染风险的结论[6-8]。在胃、结肠、肝、胰十二指肠切除术等腹部大手术中，也发现了异体红细胞输注与术后30 d内手术部位感染的相关性[9-15]。在根治性膀胱切除术等盆腔手术中，目前不同研究对于输血与术后泌尿系感染的相关性问题尚未得出一致性结论[16-18]。针对口咽部手术的研究目前较少，也发现了输血与术后肺炎和伤口感染的相关性[19]。

输血相关免疫调节的机制探讨

TRIM的机制目前尚未完全明确。红细胞成分中，除有效的红细胞外，还包含少量的白细胞成分；同时，存储过程中细胞成分的衰老也可导致存储相关损伤[20]。以上因素均可对免疫系统造成影响。白细胞成分方面，供者抗原呈递细胞携带的组织相容性复合物Ⅱ可与受者淋巴细胞结合，在缺少共刺激信号的情况下，导致适应性T淋巴细胞抑制[21]。存储相关损伤方面，血液成分中的衰老细胞可自动引发自噬过程，其细胞膜上会暴露磷脂酰丝氨酸。受者的免疫细胞与磷脂酰丝氨酸接触后，将诱发一系列免疫抑制变化，包括抗炎性细胞因子的释放(如白细胞介素-10和转化生长因子-β)、抗原呈递细胞激活的抑制、调节性T细胞比例增加等[22]。此外，衰老的红细胞可能在受者体内发生溶血，游离血红蛋白被巨噬细胞吞噬后，可诱导巨噬细胞由激活表型(M1)转化为免疫抑制表型(M2)；还可导致自然杀伤细胞和B细胞的激活抑制[23]。除上述免疫抑制作用以外，近来的临床前研究还发现，红细胞成分输注也可同时产生促炎作用。溶血可导致游离铁释放，激活炎症小体，并催化活性氧的生成[23]；进一步导致白细胞预刺激、中性粒细胞趋化性增强、单核/巨噬细胞激活和促炎性细胞因子释放等[3，20]。由此可见，促炎作用和免疫抑制作用常常是相反的，因此，红细胞成分输注给机体带来的综合效应往往难以预测，对于这一研究问题，需结合血液成分特点、手术特点和受者特点具体分析。

红细胞成分存储时间

目前我国CPDA-1液存储的悬浮红细胞在4 ℃低温下最长存储时间为35 d。存储过程中，红细胞会出现一系列生化和结构上的损伤变化[24]。存储时间长的红细胞可由两面凹形变为圆形，导致细胞膜的稳定性下降，在受者体内更易破碎，更易释放游离铁和游离血红蛋白，引发炎症反应[25]。另一方面，陈旧红细胞成分中有微颗粒大量释放[23]，来自供者的微RNA(micro-ribonucleic acid，miRNA)可被包裹入微颗粒，在受者外周血中被免疫细胞摄取，进而修饰其基因转录后表达，发挥免疫调节作用[26-27]。但值得注意的是，研究者们也发现，存储相关损伤不仅仅与存储时间相关，供者因素和存储条件也发挥了重要作用，故存储后血液成分的质量不能仅根据存储时间一概而论[28-29]。

在红细胞存储时间与术后感染相关性分析的研究中，RCT与观察性研究得出了不一致的结论。2016年发表的系统评价纳入了31篇观察性研究文章，发现红细胞存储时间延长与术后死亡率增加相关[30]。但是，同年发表的另一篇系统评价纳入了12篇比较陈旧红细胞和新鲜红细胞输注对结局影响的RCT，发现陈旧红细胞输注增加院内感染风险(低证据级别)，但不增加死亡的风险[31]；2年后发表的另一篇系统评价纳入了16篇类似的RCT，也得出了相同的结论[32]。另一系统评价发现，创伤和心脏术后患者中陈旧红细胞输注与感染的相关性更强[33]。虽然，总体上看，RCT研究结论较为一致；但是，大多数研究均未将红细胞存储时间作为连续变量分析，而是根据设定的存储时间阈值，将红细胞成分分为“新鲜”和“陈旧”两组。不同研究中，对“新鲜红细胞”的定义由存储≤3 d跨至≤21 d，这可能影响结果的可靠性。

红细胞成分输注量

既往临床研究中，关于红细胞输注量与术后感染的关系并未得出一致性结论。有研究发现，在接受冠状动脉旁路移植术、非心脏非血管胸科手术、口咽手术和腹部手术的患者中，即使仅输注1～2U红细胞即与术后包括感染的并发症率增加相关[34-35]；且术后并发症的发生率与红细胞输注量有剂量反应关系[19，36]。但也有研究得出相反结论：另一些在心脏瓣膜手术和冠状动脉旁路移植术中，输注1～2 U去白红细胞与术后感染未见显著相关性[37-38]；在接受胃癌根治术的患者中，只有输注红细胞量达>7.5 U才会与术后感染风险增加相关[39]。因此，仍需更多的研究进一步明确在其他术式、其他人群中红细胞输注量与感染的关系。

红细胞成分的去白细胞处理

红细胞成分中包含的白细胞成分在TRIM中发挥了重要作用，白细胞来源的微颗粒和其释放的细胞因子可诱导受者的氧化应激反应和免疫耐受；且随血液成分存储时间延长，这种负面影响增大。体外实验表明，去除白细胞(习称去白)处理可在一定程度上减缓细胞膜衰老、溶血、微颗粒形成、促炎性细胞因子和活性氧物质积累[40]。基于以上证据，2002年，美国开始大规模在临床上推行去白红细胞成分的使用，但目前的技术还是难以实现100%去除白细胞成分[41]。1990年以来，有大量临床研究关注红细胞去白处理对预后的影响，但并未得到一致性结论。1996年发表的针对结直肠手术患者的RCT研究发现，去白处理可显著降低术后感染发生率[42]；在入住重症监护室(intensive care unit，ICU)的患者中，去白红细胞输注可减少导管相关感染风险[43]；在接受骨科手术人群中，未发现去白处理与术后感染风险或死亡有显著相关性[44]；在创伤患者和接受心血管手术的患者中，不同研究结论相反[45-46]，一项纳入了7项针对心血管手术患者的RCT的系统评价发现去白处理可减少术后感染风险[47]。综合以上，2015年发表的系统评价纳入了13项各类人群的研究，也未发现去白处理与感染的相关性[48]。由此可见，既往研究对其他类型的手术围手术期去白处理的作用关注不多，此方面证据仍需高质量研究的补充。

红细胞成分输注时机

既往比较术前、术中、术后输血对预后影响的研究并不多见，且结论并不一致。针对炎性肠病行肠道手术患者，一项回顾性研究发现术中或术后红细胞输注与术后感染相关，但术前输注的相关性不显著[12]；但另一项回顾性研究则发现，术前6个月内红细胞输注与术后感染相关，但术中输血反而不相关[13]。另一项针对胃癌根治术患者的回顾性研究发现，仅术中红细胞输注与感染相关，术前和术后输注均无显著相关性，且术前、术中、术后多次输血显著增加感染风险[39]。因此，输血时机与预后的相关性仍有必要探究。

术中或术后输血多旨在纠正手术导致的急性失血性贫血，而术前输血则多旨在纠正慢性贫血状态。一项针对麻醉门诊就诊人群的研究发现，术前贫血发生率高达29%[49]，多项研究显示术前贫血是不良预后的预测因素[50-52]。因此，术前应纠正外周血血红蛋白水平至130 g/L。纠正术前贫血方式并非异体红细胞输注，而是口服或静脉补铁治疗和重组人红细胞生成素治疗[49，53-54]。但需要注意的是，口服铁剂治疗需持续6～8周方可起到提升红细胞的效果，且有较大的胃肠道副作用；静脉铁剂也需约1周起效，且存在过敏的风险；红细胞生成素需术前持续应用至少1～2周[55-56]。因此，对于手术时间紧迫、术前重度贫血，及无法通过上述方式纠正贫血的患者，术前异体红细胞输注仍是必要的选择。

既往文献局限性分析与未来研究展望

分析既往文献，仍可发现如下局限性。

第一，既往研究多仅涉及单病种、单一术式，推广性受限。虽然，既往研究已涉及心脏、骨科、创伤、胸部、腹部、口咽等各种术式，但各项研究多只着眼于某一种术式或某一部位的手术，研究人群特征单一。异体红细胞输注对免疫系统的影响是全身性和多方面的。因此是否在不同术式中有相似程度的影响，仍需进一步探究。

第二，输血日期距手术日期较短，难以准确评估输血的远期影响。既往研究中，有一部分未明确说明输血日期与手术日期的间隔。对于明确说明间隔时间的研究，多数仅考虑术中及术后72小时内的输血，甚至只考虑术中的输血。理应注意到的是，目前发表的临床前研究和临床研究均未明确异体红细胞输注对免疫系统造成的影响的持续时间，而术后72小时后的输血并不鲜见，且术后72小时后仍为感染的高危时间。如仅将术中及术后72小时内接受输血者纳入输血组，则可能将术后72小时后接受输血者纳入对照组，从而对研究结果造成影响。鉴于此，更为严谨的方法应是将术后感染发生前的输血均纳入输血组。

第三，术后感染定义和诊断标准不明确。大多数既往研究仅将手术部位感染作为术后感染的结局指标。虽然，手术部位感染是发生率最高的术后感染类型，但其他常见的术后感染，也值得关注，如泌尿系感染、肺炎、导管相关感染、脓毒血症、艰难梭菌消化道感染等。虽然，另一部分既往研究将多种感染类型纳入结局指标，但大多未对其感染结局的诊断标准做出明确说明。不容忽视的是，临床工作中，感染的诊断较为复杂，需综合参考临床表现、实验室检查、微生物培养、影像学检查、经验性抗感染效果等多方面因素，术后感染还需与术后吸收性发热等鉴别。因此，如无统一的诊断标准，仅依赖接诊医师的诊断意见，很难保证研究人群中对结局评估的一致性和客观性。

第四，混杂因素定义不明确。究竟是异体红细胞输注本身导致术后感染风险增加；还是接受输血的患者手术出血多、病情较为复杂，术后更可能感染？这是此类研究无法避免的问题，而解决这一问题的主要措施就是混杂控制。只有尽可能地充分调整患者基础健康状况和手术创伤性等重要混杂，才能得出较为可靠的结论。虽然，既往研究中不乏大样本研究，亦不乏混杂考虑充分、调整方法合理的研究，但大多数研究均为对混杂因素的定义明确说明，谨慎推测可能依据病案记录中的诊断，极大地依赖接诊医师的判断。但实际上，与输血和术后感染相关的若干重要混杂因素或未被统一定义，在多中心研究中尤为可能。如术前贫血，对于Hb在100～130 g/L者，可能在某中心被诊断为贫血，而在另一中心并未被诊断，而这可能对结果产生影响。

综上所述，未来围手术期异体红细胞输注与术后感染相关性分析的观察性研究，可更多着眼于多种术式，延长输血与手术时间间隔的时间窗范围，将多种感染类型纳入结局，在保证充足样本量的情况下，尽可能实现对感染结局和混杂因素的准确定义。此外，在血液成分特征对感染的影响方面，目前也有较大挖掘空间。此方面高质量临床证据，能帮助医生更为精确把握限制性红细胞输注指征，更为及时地发现贫血、合理地纠正贫血，对大量输血患者更加严密地监测和预防术后感染。这对改善临床血液成分合理使用、改善患者术后结局具有重要意义。