血源安全检测技术发展简析

血液是一种重要的医疗资源，广泛应用于临床服务当中。在发达国家，输血常用于心血管手术和移植手术、大面积创伤以及实体瘤和血液系统恶性肿瘤治疗中的支持性治疗；另一方面，在发展中国家，它更常用于治疗妊娠相关并发症和严重儿童贫血。获得充足、有保障的血液和血液制品供应和安全的输血服务是任何强有力的卫生系统的重要组成部分，是向实现全民健康目标努力的重要环节。血液能够拯救生命，但也可能成为有害传染病的载体，如艾滋病毒和肝炎。新的病原体正在演变，并可能对血液供应的安全性和可获得性构成额外的威胁，在全球和国家层面建立有效的血液和输血安全监测和预警系统就显得尤为重要。

根据世界卫生组织（WHO）2017年发布的全球血液采集的数据，在2013年度，全球180个国家共采集血液1.125亿人次，包括1.006亿全血捐献和1190万单采捐献（表1）。这些血液采集自所有类型的献血者：自愿无偿、家庭或替代和有偿献血者。

在这180个国家中，176个国家报告有对所有血液进行HIV筛查的策略。总体而言，有70个国家报告了HIV-1 / 2抗体（Ab）筛查，而106个国家报告了检测HIV-1 / 2抗体和抗原（Ab + Ag）的情况。共有44个国家报告了在开展血清学检测后，用核酸扩增方法（NAT）检测HIV RNA。在180个国家中，176个国家报告有对全部血液进行乙肝病毒（HBV）筛查的策略。所有这176个国家都报告了对所有血液检测乙肝表面抗原（HBsAg）的策略。共有44个国家报告对所有血液除了检测HBsAg外，还检测抗-HBc的策略，13个国家报告了选择性检测抗-HBc，以及42个国家报告除血清学检测外，还使用NAT筛查 HBV。在180个国家中，174个国家报告有对所有血液进行丙型肝炎病毒（HCV）血清学筛查的策略，有140个国家制定了对所有血液筛查HCV抗体的策略，34个国家筛查了丙肝Ab + Ag。43个国家报告除了血清学检测外，还有对所有血液进行NAT检测的策略。1个国家报告，说明在发放到临床输注前未对献血者进行HCV筛查。

各国临床输血的差异主要表现在全血在所有输血中的比例。相对于全血，成分输血可治疗人体特定成分的不足。根据全球输血资料库的数据显示，不同收入国家之间全血输血的巨大差异。在高收入国家，全血很少用于输血，而在中高收入国家、中低收入国家和低收入国家的全血输注分别占1％、24％和85％。随着医疗卫生系统的发展，其提供诊断和治疗的可能更为广泛，成分输血治疗在临床工作中发挥着越来越重要的作用。在高收入国家，平均每1000人使用32.0单位的红细胞（包括全血和红细胞输血），而中高收入国家为12.5单位，中低收入国家为5.38单位，低收入国家为3.41单位。研究表明，在高收入、中等收入和低收入国家之间，血液的应用方式存在明显不同。在高收入国家，输血最常用于心血管疾病、器官移植和严重创伤的支持治疗，同时也用于实质和血液恶性肿瘤治疗。在高收入国家，最频繁输血者的年龄在60岁以上，占所有输血者的79％。然而，在低收入和中等收入国家，输血更常用于妊娠相关并发症和严重儿童贫血的治疗。在低收入和中等收入国家，最常见的输血患者是5岁以下的儿童，占67％；其次是15岁至45岁的女性。

在我国，2016年全国献血人次1400万次，献血总数量2360万单位，献血率为10.5千人口，基本达到世界卫生组织推荐的标准。2016年，全国共设置固定采血点1262个，采血车1584辆，分别较2015年增长5%和1.3%。随着核算检测技术的开展，2015年，我国政府投入资金增加对HBV、HCV和HIV的核酸检测，以期缩短病毒检测的“窗口期”。目前经核酸检测后这三项病毒在血液中的残余风险大约降低到1/10万、1/500万和1/400万~1/300万。

由于各地区传染病流行疫情有差异，各血站血液检测采用的试剂灵敏度不同、灰度区设置差异，以及淘汰规则的差异，导至各地区的万人份酶免检测不合格率存在一定的差异。2016年，全国各省市中，只有西藏、四川和上海这三个地区的实验室血液检测的总不合格率达到或超过4%。

主要生产厂商有：

• 上海血液生物医药有限责任公司；

• 奥森多医疗器械贸易（中国）有限公司；

• 长春博德生物技术有限责任公司；

• 三昆试剂公司（Sanquin Reagents B.V.）；

• 长春博迅生物技术有限责任公司；

• 苏州苏大赛尔免疫生物技术有限公司；

• 中山生科试剂仪器有限公司。

随着血型抗原编码基因的逐步发现，以及对血型抗原遗传机制的大量研究，基因分型已逐渐成为目前血型抗原分型的方法之一，并在美国和欧洲的部分实验室开展了常规化应用。目前我国的血型抗原基因分型应用仍以实验室辅助诊断为主，尚未开展常规化检测，也有一些自主研发产品获得了不同程度的推广。

1、国外试剂厂家

主要生产厂家：

• Immucor；

• Agena；

• Grifols；

• Inno-Train；

• Thermo Fisher Scientific。

2、国内血型基因分型试剂厂家

随着我国体外诊断试剂领域的快速发展，目前也有少数国内团队自主研发和生产的血型基因分型产品获得了一定程度的应用。

主要生产和代理厂家包括：

• 天津市秀鹏生物技术开发有限公司；

• 江苏力博医药生物技术股份有限公司。

某种传染病在捐献血液中的流行率或阳性结果的血液在捐献血液中的比例与血液供应的安全性直接相关，因为它影响了发往临床输注的血液制品的残余风险，同时也影响了由于血液隔离检疫或发放中的错误造成的风险（尽管检测阳性的血液作报废处理）。捐献血液中感染的流行率取决于献血者所来源的人群流行率以及献血者招募和甄选过程的有效性。表2显示按收入组别统计的HIV, HBV, HCV和梅毒筛查检测呈阳性或反应性结果在捐献血液中所占的比例。在全球范围内，这种比例差别很大，发达国家的比例最低，发展中国家在所有感染中的比例最高。

为保障血液的安全性，降低感染性疾病通过输血传播的风险，我国卫生行政部门一直重视从法律法规上严格规范感染性疾病的血液筛查，保证血液筛查的质量，并随技术的发展，不断完善这些规定。

相关的规定如下：

• 1992年国家卫生部规定必须对献血者和血液制品进行抗-HCV检测； 

• 1994年国家卫生部规定必须对献血者筛查体外免疫诊断试剂实施批批检； 

• 1996年颁布《血液制品管理条例》、《供浆证管理办法》及血浆采集技术操作标准，规定必须对献浆者和血液制品进行HBsAg、抗-HCV、抗-HIV和梅毒筛查； 

• 1997年颁布《中国输血技术操作规程（血站部分）》，规定血站必须对献血者进行HBsAg、抗-HCV、抗-HIV和梅毒筛查，使用2种不同试剂筛查2遍。《中国输血技术操作规程（血站部分）》为《血站技术操作规程》的前身； 

• 1998年颁布《中华人民共和国献血法》；

• 2000年颁布《血站基本标准》；

• 2006年颁布《血站管理办法》、《血站质量管理规范》、《血站实验室质量管理规范》；

• 2012年修订《血站技术操作规程》，将核酸检测纳入血液筛查；

• 2013年国家卫生部颁布《全面推进血站核酸检测工作实施方案（2013-2015年）》，要求到2015年，血液筛查核酸检测基本覆盖全国；

• 2015年修订《血站技术操作规程》，将化学发光技术纳入血液筛查，并规定对HTLV I/II进行地方性、时限性筛查；

• 2019年《血站技术操作规程（2019版）》9月1日实施，修改多项内容。

1998年以前，义务献血模式的血液筛查策略：

各企、事业单位根据当年献血指标，挑选合适的献血者参加献血前的体检，血站对体检标本进行检测，检测指标及方法：对肝功能（ALT）、胆红素进行生化检测，对HBsAg、抗-HCV、抗-HIV进行酶免疫（EIA）检测，对梅毒进行RPR法或TRUST法检测。上述指标中任一项不合格，则相关献血者不能参加献血。

体检合格的献血者参加献血，血站对献血标本选择不同的试剂和方法进行第2次检测，检测指标及方法同体检标本的检测，检测指标中任一项不合格，则相关血液作报废处理，只有所有检测指标均合格的血液才能发放临床使用。

1998年《中华人民共和国献血法》颁布实施以后，全国各地以街头无偿献血模式取代义务献血模式，上海地区则采取以街头无偿献血为主，团体无偿献血保底相结合的综合献血模式，体检血的检测取消，但根据1997年颁布的《中国输血技术操作规程（血站部分）》，仍需对同一份献血标本采用2种不同的试剂和方法进行2遍检测，只有2遍检测均合格的血液才能发放临床使用。

开展核酸检测以后的血液筛查策略：

2002年~2003年，少数血站，如上海、深圳等对核酸检测在血液筛查中的应用进行了探讨和筛查试用。2012年将核酸检测纳入血液筛查《血站技术操作规程》后，全国范围内开展了核酸检测血液筛查试点工作，并在2015年实现了核酸检测血液筛查国内基本全覆盖。开展核酸检测以后的血液筛查策略：

献血者采血前，需进行ALT和HBsAg金标快速法检测，部分血站将献血前快速法检测指标扩大到梅毒、抗-HCV和抗-HIV。如果快速法不合格，则劝其不参加献血，血站工作人员仅对快速法检测合格的献血者进行采血。

无偿献血标本进入检验科以后，检验科分别对血液标本实施ALT生化检测、2遍（2种不同的试剂）HBsAg、抗-HCV、抗-HIV和梅毒抗体EIA检测，和HBV DNA、HCV RNA、HIV RNA核酸检测。EIA检测和核酸检测可以依次进行，也可以同步进行。只有所有检测指标均为阴性的血液才发放临床使用。

2015年修订的《血站技术操作规程》要求福建、广东等部分地区开展HTLV I/II EIA筛查，这些地区在酶免血清学筛查中增加了HTLV I/II的筛查内容，其他筛查流程不变。献血标本业必须HTLV I/II合格才能发放临床使用。

酶免血清学检测方法，又称酶联免疫吸附试验，由于操作简便，灵敏度和特异性较高，成为感染性疾病血液筛查常用的方法，目前多用于HBsAg、抗-HCV、抗-HIV和梅毒抗体的血液筛查。其基本原理为抗原和抗体反应，形成抗原-抗体复合物。根据包被在固相上的成分以及与酶结合的二抗的种类的不同，酶联免疫吸附试验又可分为间接法、夹心法、捕获法、竞争法等多种不同方法。

随着抗原、抗体制备技术的提升、生产工艺的改进和检测自动化程度的提高，酶联免疫吸附试验检测HBsAg、抗-HCV和抗-HIV的试剂也在不断升级，目前新一代试剂的灵敏度和特异性均达到最高，在血液筛查常规检测中，也基本实现自动化，其良好的稳定性与检测结果的可重复性使得血液筛查的结果更加可靠。

用于感染性疾病血液筛查的酶免血清学检测试剂种类有：

• 乙型肝炎表面抗原诊断试剂盒（酶联免疫法）；

• 丙型肝炎抗体诊断试剂盒（酶联免疫法，间接法）；

• 丙型肝炎抗体诊断试剂盒（酶联免疫法，夹心法）；

• 人类免疫缺陷病毒抗体诊断试剂盒（酶联免疫法）；

• 人类免疫缺陷病毒抗原抗体诊断试剂盒（酶联免疫法）；

• 梅毒抗体诊断试剂盒（酶联免疫法）。

血液筛查酶免疫血清学检测试剂的生产厂商主要有：

• 北京万泰生物药业股份有限公司；

• 英科新创（厦门）科技有限公司；

• 上海科华生物工程股份有限公司；

• 珠海丽珠试剂股份有限公司；

• 北京金豪制药股份有限公司；

• 北京科卫临床诊断试剂有限公司；

• 北京华大吉比爱生物技术有限公司；

• 北京现代高达生物技术有限公司；

• 上海荣盛生物药业有限公司；

• 索灵诊断（DiaSorin S. p. A.）；

• 伯乐实验室（Bio-Rad Laboratories）；

• 奥索临床诊断（Ortho Clinical Diagnostics）。

核酸检测方法采用扩增技术，直接检测病原体的核酸，其灵敏度非常高，能在感染早期即从外周血中检测出病原体。核酸检测能大幅缩短抗体检测的窗口期，例如，HIV抗体检测的窗口期为22天，而核酸检测的窗口期为11天，因此，采用核酸检测进行血液筛查，能降低50%的HIV通过输血传播的残余风险。又如，HCV抗体检测的窗口期为70天，而核酸检测的窗口期为14天，因此，采用核酸检测能降低70%的HCV通过输血传播的残余风险。

根据扩增原理的不同，血液筛查核酸检测可分为聚合酶链式反应（PCR）技术和转录依赖的RNA扩增（TMA）技术。PCR技术的原理为DNA复制的原理，通过双螺旋DNA解链，在特异性引物和DNA聚合酶的作用下，半保留复制成新的双链DNA，达到核酸扩增的目的。TMA技术利用的则是RNA转录的原理，以双链DNA为模板，在T7聚合酶的作用下，将靶序列大量转录成RNA而达到扩增的目的。2种方法的灵敏度和特异性均较高，针对HBV DNA和HCV RNA的95%最低检测限可达10 IU/mL以下，针对HIV RNA的95%最低检测限可达50 IU/mL以下。

主要生产厂商有：

• 上海浩源生物科技有限公司；

• 上海科华生物工程股份有限公司；

• 苏州华益美生物科技有限公司；

• 北京万泰生物药业股份有限公司；

• 中山大学达安基因股份有限公司；

• 罗氏诊断（Roche Diagnostics）；

• 盖立复医药科技有限公司（Grifols）。

血液的安全检测取决于检测单位采用合适的技术，灵敏的试剂和可信的实验室结果。目前，大部分临床医院采用柱凝集方法进行血型鉴定与抗体筛查，血站则受到成本的限制普遍采用微量凝集试验对献血者进行血型鉴定。虽然柱凝集方法比微量血凝试验在试验的灵敏度和结果的稳定性上都更胜一筹，但本质上这两种试验还是一样的，灵敏度也没有达到数量级上的差异。新一代的基于血型基因的诊断方法在未来一定是会取代现有的基于蛋白的诊断技术的，但目前任有一些问题限制了血型基因诊断技术在临床诊断中的推广普及，主要的障碍是从基因到蛋白表达之间，还有许多影响因素，如表观遗传学的影响，修饰基因的影响等等。因此准确鉴定一个个体的血型，依然是目前临床输血中最为重要的问题。             

持续提升血液安全水平，需进一步加强检测实验室人员配备，积极开展人员培训和考核，强化人才队伍建设，开展实验室能力评估。目前宁夏、浙江等省份实行核酸集中化检测，进一步提升全省（区）血液检测质量。另外，还需建立覆盖采供血全过程的质量控制与持续改进体系，定期开展实验室间质评，同时完善屏蔽制度，在各血站建立献血屏蔽制度的基础上，辽宁、江苏、江西、安徽、青海等省份建立全省高危献血员屏蔽平台，实行全省统一屏蔽制度。

临床合理用血是血液安全的重要组成部分。合理用血可以减少患者不必要的输血及随之而来的输血风险，同时也确保了紧缺资源的高效利用。循证输血指南和输血审核是对申请者进行用血教育的有效工具，可以潜在地降低不合理的血液成分的使用。随机对照试验文献表明，在非急性冠状动脉疾病的患者中，血红蛋白浓度低至7.0至8.0克/分升，但没有明显出血时，不应使用红细胞输注。在这些关注病原微生物筛查和献血者血液安全的国家，目前的随机试验数据为许多临床情况避免乱用红细胞输注提供了有力的证据。尽量减少异基因红细胞输注在血液供应的安全性有疑问的情况时的好处是最大的，并应优先选择将研究结果用于输血实践的实施。另外我们需要加大投入，发展和实施循证策略和指南，教育和培训输血专业卫生工作人员，并建立一个有效的体系以监控血液和血液制品的临床使用和输血实践。

由于进行输血的医院和机构环境的多样性，以及用于登记的文档和记录输血的程序的高度不统一，获得血液和血液制品临床使用的精确数据是非常困难的。随着卫生体系的发展，本着能为患者提供更加广泛的诊断和治疗方案，成分输血治疗对患者的临床管理变得越来越重要。我们应进行更多微观层面的研究，如检查输血数据和进行临床审核，以评估国家（或地区）层面的真实情况，并在必要时更新国家指南，以促进当前的输血实践。

目前，血液检测技术只能缩短“窗口期”，不能完全杜绝检测“窗口期”，所以“窗口期”问题是一个困扰全世界的血液安全难题。保障血液质量安全。我们需继续完善质量管理控制体系，强化核酸检测质量控制工作，探索建立区域间不适宜献血人群屏蔽制度，加强献血高危人群管理，从源头上保障血液质量安全。同时推进临床合理用血工作，建立并不断完善基于单病种质量管理的临床用血评价制度，开展临床合理用血培训，推广合理用血新理念，规范用血标准，严格用血指征。积极推广减少术中出血的成熟技术，节约血液资源。