免疫吸附.ppt

免疫吸附技术 与在危重症治疗中的应用 吸附 Adsorption 的定义 流体 气体或液体 与固体多孔物质接触时 流体中的一种或多种组分传递到多孔物质外表面和微孔内表面并附着在这些表面上形成单分子层或多分子层的过程被吸附的流体称为吸附质 多孔固体颗粒称为吸附剂 吸附达到平衡时 吸附剂内的流体称为吸附相 剩余的流体本体相称为吸余相吸附选择性实现物质的分离 各种吸附原理的比较 吸附原理 降低表面张能 物理吸附 吸附剂 吸附剂 吸附 典型的表面现象 脱附 吸附的逆过程 吸附原理 降低表面张能 物理吸附 物理吸附过程 外扩散过程 内扩散过程 吸附剂比表面积 吸附量应达到0 1g g吸附剂 以上吸附剂的比表面积一般应为数百 1000m2 g 高者可达3000m2 g使用多孔材料 球状 圆柱体 片状或粉体 颗粒尺寸在50 m到1 2cm 比表面积在300 1200m2 g 吸附材料形状与面积 Poroussolids mediumhighsurfacearea porevolumeanddimension Catalysts activatedsitesonporoussupportorpowder Non poroussolids verylowsurfacearea Particulates particlesizeandsurfacearea HA大孔吸附树脂特点 优点相对特异选择性良好生物相容性吸附分子量较大高吸附容量缺点不能调节内环境吸附容量虽大 但毕竟有限 活性炭与合成树脂比较 活性炭 HA树脂 比表面积1000m2 g1500m2 g孔径大小不一可调节 一般在13 15nm之间吸附谱广泛相对特异性吸附强度相对小大机械强度颗粒易脱落好主要吸附无选择性相对特异选择性物质各种分子量500 50000道尔顿主要适应症药物中毒药物中毒 重型肝炎 尿毒症生物相容性差好 HA中性大孔吸附树脂的清除范围可达200KD以上 可以有效清除炎性介质 细胞因子 包括LPS TNF等 具有巨大的比表面积和吸附容量不足 不能调节内环境吸附容量的问题 树脂吸附 HA树脂对炎性介质清除率 吸附技术的发展 随着吸附技术发展和临床的需要 新的吸附材料不断问世 同时也派生出了许多新的吸附疗法 如血浆滤过吸附 微粒解毒系统 新的免疫吸附方法等 吸附在临床应用范围也不断扩大 在自身免疫性疾病 代谢性疾病 特别在感染性疾病和多脏器功能障碍综合症等疾病的治疗中发挥了重要作用 前言 免疫吸附材料的研究开始于20世纪50年代 它是将特定的高度专一性的抗原或抗体物质固定在吸附载体材料表面制成的吸附材料 1979年 Teman第一次将IA技术用于体外循环免疫吸附诊治系统性红斑狼疮及肾炎取得成功 IA已逐渐成为BP领域的一个重要分支 日益受到人们广泛关注 1982年 Yamazak等采用聚乙烯醇凝胶树脂连接氨基酸作为免疫吸附材料 通过血液灌流治疗类风湿关节炎 免疫吸附 免疫吸附 immunoadsorption IA 是指将抗原 抗体等具有特定物理化学亲和力的物质 配基 与吸附材料 载体 结合 制成吸附柱 当全血或血浆通过这种吸附柱时 利用这些配基的特异性吸附性能 选择性或特异性地清除血液中的内源性致病因子 从而达到净化血液 缓解病情的目的 免疫吸附剂的种类很多 根据吸附剂与被吸附物之间的作用原理 将吸附剂分为生物亲和吸附剂和物理化学亲和吸附剂两大类 免疫吸附 吸附剂的特点 生物亲和吸附剂的特异性高 但原料供应 制备纯化 灭菌和贮存较困难 物理化学亲和吸附剂生产制备方便 活性稳定 可随时用于临床治疗 但吸附的特异性较差 常用的吸附剂 常用免疫吸附剂包括金黄色葡萄球菌蛋白A 抗人免疫球蛋白抗体 补体C1q 疏水性氨基酸 硫酸葡聚糖 己二异氰酸酯及合成的多肽 如乙酰胆碱受体多肽 等 吸附剂通常被交联在载体上 常见的载体材料包括琼脂糖 聚乙烯醇 纤维素 聚丙烯酰胺等 技术原理 常用的免疫吸附剂主要有以下几种 抗原固定型 将抗原固定在载体上 抗体固定型 将抗体固定在载体上 补体固定型 将C1q固定在载体上 蛋白A固定型 将蛋白A固定在载体上 静电结合型 通过吸附剂和被吸附物之间的静电作用而相互结合 疏水结合型 靠吸附剂侧链的疏水基团与被吸附物之间的疏水作用力而结合 免疫吸附剂类型 临床上常用的免疫吸附柱 吸附柱生产厂家吸附原理基质配基ImmunosorbaExcorim层吸法琼脂糖C1 4B葡萄球菌蛋白A复用ProsorbaImre层吸法硅土凝胶葡萄球菌蛋白A一次使用Ig TherasorbBaxter层吸法琼脂糖C1 4B羊抗人IgG复用TR 350Asahi层吸法多聚乙醇色氨酸一次使用PH 350Asahi层吸法多聚乙醇苯丙氨酸一次使用健帆伊美诺珠海丽珠生物反应炭化树脂小牛胸腺DNA 我国自行研制开发的免疫吸附柱 健帆伊美诺DNA免疫吸附柱 免疫吸附的方法 单重免疫吸附法 首先将患者的血液进入血液泵 从血液泵直接进入吸附器进行成分吸附 然后将血液返回人体的方法 双重免疫吸附法 将患者的血液进入第一个血液泵 从血液泵进入血浆分离器 进行成分分离 不含致病因子的血细胞返回人体 含有致病因子的血浆进入第二个血泵 然后进入血浆吸附器 进行特异性选择性吸附 然后将吸附后的血浆与血浆分离器分离出的红细胞一并返回人体 治疗模式 全血吸附 优点 相容性好 不需要血浆分离器 成本较低不足 清除效率相对低 凝血风险增加 治疗模式 血浆吸附 优点 清除效率高 凝血风险降低不足 需要血浆分离器 成本较高 血浆吸附法 Plasmaperfusion PP 分离的血浆再通过吸附器选择性清除致病物质优点 特异性吸附无白蛋白等血浆成分丢失无需补充液无病毒等感染风险缺点 吸附器价格较贵需用特异性吸附器 血浆吸附 PP 吸附器根据吸附剂的类型 有多种特异性吸附器可应用于肝功能衰竭 自身免疫性疾病 高脂血症等领域胆红素吸附是通过阴离子树脂的静电 疏水结构原理将血浆中的胆红素 胆汁酸等吸附除去 血浆吸附治疗图 蛋白A血浆吸附 蛋白A全称为葡萄球菌蛋白A SPA 从金葡菌细胞壁上分离的一种蛋白成分属单链多肽结构由7 10种氨基酸组成溶菌酶提取的蛋白A分子量为4200 蛋白A血浆吸附 蛋白A氨基未端有4个高度同类的活性部分每个部分有60个氨基酸左右具有与人或其它哺乳动物血清的Ig等的Fc既有高度亲和力特别是对IgG具有特异性强 敏感性高的吸附特点 蛋白A血浆吸附 蛋白A对IgG的总结合率为95 IgG1100 IgG2100 IgG330 IgG4100 IgM30 IgA30 IgE5 免疫吸附示意图 分级纯化 废物 枸缘酸盐 缓冲液pH7 0 洗脱液pH2 2 血泵 血泵 免疫吸附柱 DNA免疫吸附操作流程 准备工作 1 护士准备 着装整洁 洗手 戴口罩 2 评估病人 了解病情 抗凝剂使用情况 有无出血 心衰等并发症 测量体重 血压 脉搏 体温 解释并取得合作 3 用物准备 血浆净化仪器 DNA免疫吸附柱 2500毫升生理盐水 与血液净化设备配套的血液回路 穿刺针 肝素注射液 5 葡萄糖注射液500毫升 20ml注射器 血管钳 棉签 碘伏 操作流程 1 开机 预冲 1 先用5 葡萄糖注射液500mL灌注吸附柱和管道 静置30分钟 静置期间 每隔10分钟用手轻拍并转动吸附柱l 2分钟 2 用4000mL肝素生理盐水 内含肝素20mg 500mL 自下而上对吸附柱和管道进行预冲 预冲流量为60 lOOmL min 预冲时用手轻拍并转动吸附柱 直至排尽空气 3 最后用500毫升高浓度 肝素浓度为100mg 500mL 的肝素盐水闭式循环15分钟以上 以使吸附柱充分肝素化 注意 进行体外循环时严禁将高浓度的肝素盐水输入病人体内 2 抗凝 一般采用全身肝素化法 首次肝素剂量为1 0 1 5mg kg体重 在免疫吸附治疗前十分钟一次性静脉推注 治疗后每30分钟追加肝素8 lOmg 吸附治疗结束前半小时停用肝素 因DNA免疫吸附剂对低分子吸附量较大 不易达到吸附饱和 故一般不推荐用低分子肝素抗凝 准备好病人的动静脉血管通路 将肝素配制成每毫升生理盐水4mg肝素 含有从静脉端推注肝素首剂量 以达到全身肝素化 3 按医嘱确定病人的治疗剂量 设置治疗时间 血流量 200 250ml min 等 4 将病人的动静脉血管通路与透析器动静脉血路连接 血流速度 治疗开始时血液流量从100 150mL min逐步增加到200 250mL min 5 治疗过程中密切观察病人的病情 监测血压 脉搏 呼吸 体温等生命体征 观察血管穿刺点有无渗血 并关注血滤机上的各项指标 及时纠正各种异常情况 保证机器正常运行 6 询问病人的自我感觉 给病人进行心理指导 7 及时 完整作好治疗记录 8 治疗结束 选择回血程序回血 9 擦拭机器 整理床单位 免疫吸附与血浆置换的比较 免疫吸附的选择性更强单次治疗的清除率更高免疫吸附无需补充置换液免疫吸附更为经济 吸附疗法在临床的应用 SLE透析相关骨病 DRA 重症肌无力 MG Guillain Barres胆汁性肝硬化SIRS MODS MOF风湿 免疫疾病 上世纪70年代南开大学就开始了DNA免疫吸附技术的研究 到90年代已基本成熟 先后于1995年 1997年被列为国家863攻关计划项目和国家级火炬计划项目 2001年7月获得美国发明专利 临床资料 系统性红斑狼疮 SLE 患者30例 其中男4例 女26例 男 女为1 6 5 年龄18 49岁 平均30岁 病程2 5 48 5个月 平均23个月 试验方法 使用DNA免疫吸附柱配合单泵全血灌流治疗 每次吸附2小时 根据不同患者的病情 可间隔一周后进行第二次血液灌流 自身抗体清除率 注 将抗体滴度计算为几何均数以描述其平均水平 下降率 灌流前抗体几何均数 灌流后抗体几何均数 灌流前抗体几何均数x100 自身抗体清除有效病例 抗核抗体清除有效率为90 抗双链DNA抗体清除有效率为93 清除有效率 清除 部分清除 30 x100 临床疗效评定 受试者于血液灌流治疗后第1 3 7天内表现出部分临床症状体征改善情况 其中包括 发热 乏力 关节痛消失 颜面 皮肤红斑好转 牙龈出血消失 自觉精神状态好转 双手指红肿减退等 临床试验结论 1 有效清除SLE患者血液中的抗双链DNA抗体 抗核抗体 2 疗效明显 症状体征明显改善3 良好的生物相容性 免疫吸附临床应用1 应用DNA免疫吸附剂对69例妊娠合并SLE患者随机进行DNA免疫吸附全血灌流治疗35例 治疗组 和常规治疗34例 对照组 比较两组的妊娠结局和并发症发生情况 李桂芬 俞耀庭等 妊娠合并系统性红斑狼疮患者应用DNA免疫吸附治疗后的妊娠结局 中华妇产科杂志2002 VOL37 NO 3 常规治疗 泼尼松15 25mg d 合并妊娠高血压综合征 妊高征 者增至25 30mg d 对病情控制不理想者 加用静脉滴注甲基泼尼松龙80 100mg d 维持量60mg dDNA吸附 吸附治疗前用常规疗法 吸附治疗后每日晨服泼尼松5 10mg d维持 免疫吸附临床应用1 免疫吸附临床应用1 采用DNA免疫吸附剂对44例红斑狼疮患者进行全血和血浆灌流治疗90分钟 临床症状均明显改善 抗DNA抗体清除率达64 7 全血和血浆灌流的效果无明显区别 治疗前后检测血常规 血浆蛋白 血小板等指标 结果显示 吸附剂血液相容性良好 袁萍等 DNA免疫吸附剂治疗SLE患者的临床观察 天津医科大学附属第三中心医院 上海免疫学杂志1999 VOL19 NO 3 免疫吸附临床应用2 32例SLE患者进行DNA全血灌流治疗结果 治疗后1 2天发热 乏力 关节痛消失 2周皮损87 5 消失 1周各项检测异常指标皆达正常参考值内随访12 44个月 与对照组34例相比 生活质量明显提高 病死率显著下降李治玖 俞耀庭等 DNA免疫吸附剂治疗系统性红斑狼疮患者的临床应用研究 中国生物医学工程学报2002 VOL21 NO 5 免疫吸附临床应用3 MIRO治疗风湿 免疫疾病 C1q免疫吸附器是由具有很大表面积的丙烯酸球组成 C1q与丙烯酸球以共价键结合 固定的C1q与免疫相关物质结合并从血浆中排除 其中包括致病性重要免疫复合物 自身抗体以及影响自身免疫疾病病程的物质 如纤维蛋白原 纤溶酶和细胞凋亡物质 排除这些物质可以治疗SLE 原发性和继发性血管炎 膜增殖性肾炎等 PROSORBA治疗RA 对耐药性的RA患者 可以用PROSORBA体外循环免疫吸附 这个吸附柱对RA活动性患者提供一个新的有效的治疗方法 这个PROSORBA柱包含蛋白A与硅石基质共价键结合 蛋白A与IgG和高分子量复合物 如类风湿因子和循环免疫复合物 有很高的结合力 实验表明对二线药物无效和难治性免疫性疾病 特别RA是有效和安全的 MODS与血液净化治疗 SIRS MODS发病机理示意图 多脏器功能障碍综合症 MODS 认识MODS MODS是指严重创伤 感染等损害后序贯发生的两个或两个以上器官可逆性功能障碍及衰竭 当MODS发展到体内多系统器官功能严重受损以致出现衰竭综合征称为MOF 20世纪90年代 人们认识到 损伤 应激反应 SIRS MODS MOF是一个逐渐发展 动态变化的过程 MODS及MOF是一组独立的综合征 而MODS和MOF则是在动态变化过程中的两个阶段 其差别仅在于损害程度不同而已 2001年美国SCCM提出新的sepsis诊断标准 除了SIRS的四条标准外 应包括炎症参数 血流动力学参数 器官衰竭参数和组织灌流参数等 全身性炎症反应失控 SIRS Sepsis MODS MOF 肠屏障功能损伤及肠道细菌移位 细菌 内毒素移位 细胞代谢异常器官微循环灌注障碍血管内皮损伤及免疫功能紊乱等 MODS MOF发生机制 MOF发病率与死亡率 MOF在高危人群中的发病率约6 7 发病急 进展快 死亡率高 从30 100 不等 平均约70 死亡率随衰竭器官的数量增加而提升 单个器官衰竭的死亡率为15 30 2个器官衰竭为45 55 3个器官衰竭为 80 4个以上器官衰竭很少存活 CRRT CBP主要涉及问题 MODS CRRT CBP涉及的问题 SIRSSEPSIS MODS ARDS SARS 严重的低钠血症 坏死性胰腺炎 严重的感染性休克 脓毒症 SEPSIS 定义 脓毒症是SIRS加感染 即由感染或高度可疑感染引起的SIRS 不是对细菌或毒素的直接反应 而是对感染的过度炎症反应 严重脓毒症 severesepsis 是合并器官衰竭的脓毒症 脓毒型休克 sepsisshock 是其他原因不能解释的 以低血压为特征的急性循环衰竭状态 脓毒症的三种变化 细胞因子 炎症介质增多 免疫功能损伤 过度 低下 麻痹 血管内皮细胞损伤 MODS内科治疗 一般治疗原则包括防治感染和创伤 补足血容量 防治休克 提高氧供 增加组织对氧的摄取 应用抗氧化剂和细胞保护剂等 近年研究表明 免疫调节治疗有较好的应用前景 对早期SIRS 可通过清除细胞因子 抑制炎症反应 阻断其发展 对晚期SIRS 可通过调节免疫系统 恢复机体免疫稳态 增强抗病能力 提高生存率 别嘌呤醇 维生素C 谷胱甘肽 维生素E 维生素A 超氧化物歧化酶 S0D 过氧化氢酶 黄膘呤氧化抑制剂 雷米替丁等药物 能抑制缺血再灌注组织释放的氧自由基 从而抑制一系列瀑布反应 对SIRS的防治有一定作用 SOD 别膘呤醇 已用于临床治疗ARDS MODS内科治疗 1 内环境的改善2 针对感染性原因内毒素的治疗3 针对各种细胞因子的治疗4 重要脏器功能的保护和维持 肾脏 肝脏等 如何干预炎症反应和清除炎性介质已经成为危重病医学研究的重要方向 内科治疗面临的棘手问题 参与SIRS等病理生理的致病因子有促炎症因子和抗炎症因子 有补体系统 凝血与纤溶系统以及免疫系统的活化和损伤 没有任何药物可以针对上述诸多因素发挥作用 血液净化能有效地清除循环中的细胞因子和炎症介质 内毒素 调整水电解质和酸碱平衡 调节免疫状态 专家共识 血液净化可弱化炎症反应 平衡免疫系统已经成为治疗脓毒