输血相关性肠损伤与坏死性小肠结肠炎

        坏死性小肠结肠炎(necrotizing enterocolitis，NEC)在新生儿当中具有较高的发病率和死亡率，约占到新生儿重症监护病房死亡人数的10%。多个随机试验和观察研究已经确定了与NEC相关的各种因素，尽管这些因素的因果关系尚不清楚。由于NEC是一种多因素疾病，可能有几种不同的因果机制导致最终的常见疾病表型，其中肠道炎症是NEC发病的中心主题。

        NEC与红细胞的关系输血和贫血已经在多个观察研究中进行了调查，这些研究的荟萃分析发现了相互矛盾的结果。尽管高达三分之一的NEC病例发生在红细胞输注之前，但有一些NEC病例发生在红细胞输注后48小时内(0.5%–1.4%)。有一些研究将这种红细胞输注后NEC称为输血相关急性肠损伤(TRAGI)或输血相关NEC(TANEC)。

        红细胞输注与坏死性小肠结肠炎观察研究的荟萃分析

        在过去的7年中，5项荟萃分析收集了28项独特的观察研究的数据，以确定红细胞输注与NEC之间的关系。2012年的系统回顾和荟萃分析报告了12个试验(2006-2011年出版)评估输血和NEC的相关性。在12项报告未调整结果的研究中，有5项分析发现红细胞输注与NEC之间存在关联(OR，3.91;95%CI，2.97-5.14)。在2012年公布的12项研究中，有4项报告了调整后的结果(OR，2.01;95%可信区间，1.61-2.50)，同时，这一点的估计值被削弱了，第二次回顾检查了输血阈值随机对照试验(RCT)的数据，以及6项队列研究和4项病例对照研究的观察数据。尽管RCT数据的合并OR和CI仍然不显著(OR，1.67;95%CI，0.82–3.38)，研究指出，合并点估计朝着限制性输血组更多NEC的方向发展，这与单纯输注红细胞导致NEC的预期相反。本综述中随机试验的汇总估计与观察队列研究(OR，7.48;95%CI，5.87-9.53)和病例对照研究(OR，2.19;95%CI，1.52-3.17)的汇总估计相反。因此，研究人员得出结论，这些观察数据是一种假设，因为它们确定了NEC的潜在病因，值得进一步研究，但它们并不能确定红细胞输注与NEC之间的因果关系。

        前两项研究6年后发表的另外三项荟萃分析表明，红细胞输注与NEC之间的因果关系仍存在不确定性。2017年，对输血和NEC的临床数据的推荐评估、发展和评估(GRADE)分析表明，RBC与NEC之间的相关性总体证据质量为低或者极低。该研究根据13项观察研究发现，TRAGI的发生几率没有增加(OR，1.13;95%CI，0.99-1.29)，但在输血后任何时间发生NEC的几率增加(OR，1.95;95%CI，1.60-2.38;9项研究)。另外两项荟萃分析指出了两个不同的结论：对17项观察研究的荟萃分析发现红细胞输注与NEC之间没有关联(OR，0.96;95 CI，0.53–1.17)和对10项研究的荟萃分析发现红细胞输注与NEC风险较低(OR，0.55;95%CI，0.31–0.98)。

        尽管试图总结通过系统回顾和荟萃分析得出的证据导致了对红细胞输注和NEC之间关系的不同估计，所有荟萃分析都注意到观察数据的固有局限性，并且由于限制因果推断的指示存在偏差和混淆。因此，来自正在进行的大型RCT的数据尤为重要。

        来自红细胞输注临床试验的数据

        限制性和自由性输血阈值的RCT数据没有表明，更自由的红细胞输血方法增加了NEC的风险。在一项需要输血的早产儿(PINT)研究中，随机抽取451名小于1000克、小于31周胎龄的婴儿，采用限制性或开放性输血阈值。在PINT试验中，两个研究组之间的平均血红蛋白差异约为1g/dL，4周时限制组的平均血红蛋白水平为10.1mg/dL，而自由组的平均血红蛋白水平为11.2mg/dL。输血阈值的差异导致输血次数的平均差异-0.83(95% CI, -1.68–0.02; P=0.07)。两组受试者发生NEC的风险无统计学差异。另一项爱荷华试验将100名婴儿随机分为限制性或自由输血组，研究组之间的血红蛋白平均差异为2.7g/dL，每个研究组出现一次NEC。2011年CochraneReview从3个限制性和自由输血实践的RCT中进行汇总分析，包括PINT和爱荷华试验，在NEC的风险方面没有发现差异(RR，1.62;95%CI，0.82-3.13)。NEC不是任何随机试验的主要结果，也没有关于红细胞输注和NEC之间的时间关系的报道。在美国，国家儿童健康和人类发展研究所新生儿研究网络的早产儿输血试验(TOP)已经完成了1824名婴儿的登记，这些婴儿根据出生后年龄和呼吸支持情况随机分为限制性和自由性输血阈值。在德国，输血的效果极低出生体重儿(ETTNO)试验的神经认知结果阈值已纳入920名设计与TOP相似的婴儿。这些研究共同提供了大约2700名婴儿的信息，以更新过去试验的最新证据，这些证据对于指导输血决策、此类决策如何影响NEC的风险以及其他重要结果(如死亡或长期神经发育障碍)具有重要意义。

        贫血严重程度的影响

        干内源性因素(即促红细胞生成素生产减少和促红细胞生成素分解代谢增加)以及外源性因素(即医源性失血、营养缺乏、感染、慢性病)，早产儿有患严重贫血的风险。有人认为贫血导致氧传递减少和组织缺氧可能导致早产儿肠道损伤，从而为NEC的发展奠定了基础。2011年对333名早产儿(111名有NEC，222名对照)进行的病例对照研究发现，在多变量模型中，血红蛋白最低值每降低1g/dL，NEC的风险就增加10%(OR，1.10;95%CI，1.02–1.18)。在对598名极低出生体重儿(VLBW)的前瞻性研究中，患有严重贫血的婴儿(≤8g/dL)与无严重贫血的婴儿相比，NEC的发生率显著增加(调整后的病因特异性危险比[CSHR]，6.0;95%CI，2.00–18.0)。在同一研究中，对319名接受至少1次红细胞输注的极低出生体重婴儿的分析发现，红细胞输注与NEC之间没有关联;然而，严重贫血仍然是其他混杂变量调整后的风险因素(CSHR，6.32;95%CI，1.94-20.06)。

        解开红细胞输注、贫血和NEC之间的关系具有挑战性，因为红细胞输注通常是贫血的治疗方法。在观察性研究中，很难区分贫血和由此产生的红细胞输注是在NEC发病之前还是在NEC相关症状的发展中引起的。此外，评估红细胞输注和贫血对NEC风险的统计相互作用需要比单独检查每一次暴露大得多的样本量。一些大型的RCT研究正在进行当中，临床前的动物研究可以深入了解红细胞输注与贫血的相互作用，以及这种接触可能导致肠道损伤的机制。尽管动物研究可能无法完美地模拟人类早产肠道或NEC的发展，但它们提供了一些可能的生物学机制信息，贫血或红细胞输注可能通过这些机制影响可能诱发NEC的肠道损伤。

        贫血与红细胞输注的临床前研究

        NEC的发生是多种因素综合作用的结果，这些因素的综合作用导致症状、体征和肠道病理学的发展与诊断一致。进行性组织炎症和肠粘膜完整性的破坏被认为是导致婴儿肠损伤的重要机制，而肠损伤可能使婴儿易患NEC。贫血和输血引起的肠道循环改变有可能引起组织缺氧和复氧，这可能是肠道炎症和粘膜屏障损伤的刺激因素

        贫血与输血对肠道血管的影响

        肠循环受血管收缩(儿茶酚胺和内皮素)和血管舒张介质(一氧化氮[NO])之间的动态平衡控制。新生儿肠循环主要受内皮源性NO(eNO)调节，与成熟婴儿相比，其浓度增加。输注红细胞有可能破坏血管张力的平衡，如早产羔羊模型所示，与对照组相比，输注红细胞后从羔羊体内分离出的肠系膜动脉环显示出与肠系膜动脉eNOS蛋白表达降低相关的血管反应性增加。使用近红外光谱(NIRS)测量局部组织血氧饱和度(rSO2)的研究表明，与输血但未产生NEC的婴儿相比，输血并产生NEC的婴儿肠系膜血氧分型波动更大，降低幅度更大。

        贫血对肠道炎症及屏障功能的影响

        在一个研究贫血对新生儿肠道影响的小鼠模型中，P8小鼠幼犬的静脉切开诱导性贫血(PIA)的平均红细胞压积小于25%，而对照组的平均红细胞压积为45%。该研究显示，贫血小鼠肠屏障通透性增加，紧密连接蛋白表达减少，巨噬细胞耗竭后异常减少。这项研究表明肠道巨噬细胞在贫血引起的炎症中起着重要作用。

        红细胞输注与贫血对肠道炎症和损伤的影响

        最近的一项小鼠研究检查了贫血和红细胞输注之间的相互作用以及解释对肠损伤潜在影响的潜在机制。在一项PIA小鼠幼鼠(平均红细胞压积22.5%，对照组45%)输血研究中，贫血小鼠和接受红细胞输注的贫血小鼠肠道通透性的增加。贫血和贫血并输血小鼠均表达了额外的促炎巨噬细胞群，但只有那些同时暴露于贫血和红细胞输注的小鼠显示巨噬细胞活化增加，并显示出肠道损伤的生物标记物和组织学证据。自然对照组和非贫血输血组没有表现出巨噬细胞浸润、活化或相关的肠道损伤。此外，在红细胞降解产物与结合珠蛋白螯合、缺乏Toll样受体-4(TLR-4)和巨噬细胞耗竭后，显示了对该模型中肠道损伤发展的保护作用，这表明这些可能是该模型中肠道损伤途径中必须的。注意到贫血的严重程度和持续时间与肠损伤有关，在更严重和持续贫血的情况下，肠损伤的严重程度增加。

        在严重贫血或长期贫血的情况下，红细胞输注后肠道损伤的恶化表明，由启动步骤(贫血)和激活步骤(红细胞输注)引起的肠损伤的敏感性渐进性增强。

        输血红细胞产品的特性的影响

        如果根据临床前研究的数据，输血产品能够改变肠道循环并刺激炎症反应，那么血库操作、供体特征和红细胞特征可能会影响受者对输血的反应。新生儿输血的方法因血库的不同而不同，如保存液的使用、红细胞照射的时间和输血的红细胞的年龄。这些因素是否影响新生儿结局，包括NEC，目前还不清楚。

        临床前数据显示，输注红细胞可引入外源性生物反应调节剂，可能在肠炎症和肠损伤中发挥作用。在MohanKumar及其同事建立的贫血输注小鼠模型中，输注红细胞的炎症效应与储存红细胞释放的因子有关。只有在暴露于储存的红细胞产品(7天含红细胞产品)的情况下，炎症信号才会增加，而在未暴露于红细胞的情况下，新鲜红细胞输血、新鲜血浆输血或7天血浆上清液中的炎症反应最小，然而储存7天的小鼠红细胞可能不能反映输注给人类新生儿的红细胞。在早产儿红细胞多中心(ARIPI)试验中，低出生体重儿在加拿大中心随机接受储存7天或更短时间的红细胞输注(188名婴儿)与标准血库操作(189名婴儿)。这项研究的主要结果是包括NEC在内的主要新生儿疾病的综合结果。干预组平均输血红细胞年龄为5.1天(标准差[SD]，2.0天)，标准操作组为14.6天(SD，8.3天)。两组之间的主要结果(RR，1.00;95%CI，0.82-1.2)或单独使用NEC(RR，1.00;95%CI，0.48-2.12)没有差异。因此，目前没有临床试验数据支持仅将新鲜红细胞输注新生儿。超过时间储存年龄，红细胞产品辐照后的储存时间与输注红细胞后局部脑血氧饱和度反应的大小呈负相关，表明从辐照到输注红细胞的时间可能影响输注红细胞对氧传递变化的影响。

        除了红细胞输注外，血小板输注在NEC的发病或传播中的作用尚不清楚。神经肽Y，一种在内脏血管收缩和巨噬细胞粘附中起作用的分子，被发现在储存的血小板中含量增加，提示血小板中存在的血小板衍生的活性物质可能导致NEC损伤

        总结

        由于NEC对于新生儿发病和死亡非常重要，因此，对常见新生儿生理状态(贫血)和干预(红细胞输注)可能使早产儿易患NEC引起了研究中的广泛关注。贫血和输血对肠屏障完整性、炎症和组织缺氧的影响可能与内源性血管活性介质的改变、TLR-4的上调和促炎性巨噬细胞的激活有关。其他因素，如输血产品和供体特征，需要进一步研究，以确定它们是否影响输血相关的肠道损伤和NEC的预后。此外，正在进行的比较红细胞输注阈值和红细胞输注期间停止喂养的影响的试验将提供重要信息，说明这些常见干预措施如何影响早产儿发生NEC的风险和其他重要结果。

        参考文献：https://doi.org/10.1016/j.clp.2020.02.002