用于红细胞之延长贮藏的系统及使用方法

用于红细胞之延长贮藏的系统及使用方法
【专利摘要】本申请描述了用于保存红细胞的系统和方法，其中红细胞为剥夺氧或氧和二氧化碳的、经处理的并且贮藏在无氧环境中以优化用于输注的制剂。更特别地，本申请描述了用于从收集到输注的红细胞之延长贮藏的系统和方法，其在输注之前优化红细胞。
【专利说明】用于红细胞之延长贮藏的系统及使用方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2011年7月5日提交的美国临时申请61/504，640和于2011年7月5日提交的美国临时申请N0.61/504，644的申请日的权益；本申请是于2010年10月8日提交的美国专利申请序列号12/901，350的CIP，其要求于2010年5月5日提交的美国临时申请N0.61/311，693的权益；本申请是于2011年5月25日提交的美国专利申请N0.13/115，532的CIP，其为于2010年10月12日提交的美国专利申请N0.12/903,057(已放弃)的C0N，其要求于2009年10月12日提交的美国临时申请N0.61/250,661的权益；并且本申请是于2011年11月4日提交的美国专利申请N0.13/289，722的CIP，其要求于2010年11月5日提交的美国临时专利申请序列号61/410，684的权益，其各自的内容通过引用以其整体并入本文。
【技术领域】
[0003]本公开内容涉及用于贮藏血液和红细胞的系统和方法。更具体地，本公开内容涉及用于从收集到输注(transfusion)的红细胞之延长无氧忙藏的系统和方法。
【背景技术】
[0004]液体血液的供应目前受到常规血液贮藏实践中使用的贮藏系统的限制。使用当前的系统，作为浓缩(packed)血细胞制剂的贮藏血液在零上的温度(即4°C )冷藏约42天的时间后失效。失效的血液不能使用并且必须丢弃，因为其将有害于最终接受者。血液腐败的主要原因之一是其在贮藏之后的持续代谢活性。例如，在2007年，全球收集并贮藏了超过4500万单位的红细胞(RBC)(在美国有1560万)。在冷藏期间，RBC变得逐渐地受到贮藏损伤(storage lesion)的损害。当在目前的6周期限内输注时,I&藏的RBC具有较低的质量(RBC级分被除去；受损的02递送能力)以及潜在的毒性，常常表现为输注治疗的副作用。这些贮藏损伤观察为与贮藏的细胞相关的改变的生物化学参数和物理参数。这些参数的实例包括在体外测量的参数，例如降低的代谢物水平(ATP和2，3-DPG)、减小的表面积、棘状红细胞增多(echinocytosis)、磷酯酰丝氨酸暴露以及降低的可变形性。
[0005]贮藏的血液发生稳定的变质，这部分地由在贮藏期期间发生的溶血、血红蛋白降解和降低的腺苷三磷酸(ATP)浓度导致。这些以及其他原因限制输注所需的容易得到的高质量血液的量。
[0006]如上所讨论的，当将RBC在零上的温度(例如，1°C至6°C，标准贮藏条件)冷藏在血液忙藏袋中远离机械压力和连续循环的流通环境时，衰老(senescence)过程部分地暂停。但是，由于在冷藏下缺乏连续的营养补给和废物去除，所以RBC逐渐受损，导致生理功能受损。例如，在延长的贮藏期间发生了下述问题:
[0007] 当RBC贮藏了一段延长的时间时，贮藏损伤积累并且使RBC变质，
[0008]导致多至1%的RBC在贮藏期间发生溶血并且多至25%在输注后不久
[0009]被除去。[0010].在长期输注的患者中，无活力的RBC导致铁超负荷。
[0011].输注并非总是实现预期的组织灌注提高的结果。
[0012].由于2，3-DPG的损失，RBC中的血红蛋白不在组织处高效地释放氧。
[0013].由于可变形性的丢失，RBC不能够进入和灌注毛细血管床。
[0014]与灌输“较新鲜的”红细胞相比，灌输贮藏了较长时间的RBC可能导致较高的发病率和较长的住院时间。与较新鲜的红细胞相比，贮藏了超过6周的RBC导致较高的发病率和较长的住院时间。例如，在使用“较久(older)”的血液时，在心脏手术中发生了不良的临床结果；手术患者的多器官衰竭反映出所灌输的血细胞的年龄(age);较久的单位与严重胺血症升闻的发病率之间的相关性；由于减少的2，3-DPG和与提闻的血液粘度相关的降低的心指数(cardiac index)而未能提高O2利用。
[0015]该证据表明，输注的无效性和不良后果至少部分归因于RBC之延长贮藏(extended storage)的受损效果。除了某些RBC被接受者立即除去以外，RBClC藏损伤的后果还包括:(i)ATP的剥夺(RBC失去使毛细血管前小动脉扩张的能力)；(ii)2，3-DPG的剥夺；(iii)由变性血红蛋白与O2反应形成的活性氧物质(ROS)引起的氧化损伤的积累；以及(iv)部分地由对膜和细胞骨架的氧化损伤引起的降低的RBC可变形性和提高的RBC粘性。可变形性较低的RBC从毛细血管通道中排除导致低的毛细血管占有率和减少的组织灌注。大量灌输不可变形的细胞也可以通过阻塞器官的毛细血管床导致多器官衰竭。在输注之后，2，3-DPG在体内相对快速地合成，在短至7小时内达到正常水平的约50%，并且在2至3天内达到正常水平的约95%。但是，因为剥夺2，3-DPG的细胞并不立即恢复其水平，所以携带O2的能力受损从而伤害需要即刻O2递送和组织灌注的危重症患者。有许多报道强调了具有高氧携带能力的RBC在这样的临床状态中的重要性。
[0016]冷冻血液的贮藏在本领域中已知，但是这样的冷冻血液有局限性。多年来，为了某些高要求和稀有类型的血液，血液银行和军`队已经使用了冷冻血液。然而，冷冻血液难以处理。冷冻血液必须被解冻，这使得其不适宜用于紧急情况。一旦血液被解冻，其必须在48小时内使用。Serebrennikov的美国专利N0.6，413，713涉及在低于0°C的温度下忙藏血液的方法。
[0017]Hamasaki等人的美国专利N0.4, 769, 318和Sasakawa等人的美国专利N0.4，880，786涉及用于血液忙藏和活化的添加剂溶液(additive solution)。Bitensky等人的美国专利N0.5，624，794、Bitensky等人的美国专利N0.6，162，396以及美国专利N0.5，476，764涉及在剥夺氧的情况下红细胞的忙藏。Bitensky等人的美国专利N0.5，789，151涉及血液贮藏添加剂溶液。
[0018]本领域中已知用于血液贮藏和活化的添加剂溶液。例如，在冷藏(即4°C)之后临输注之前或者临冷冻(即在_80°C，使用甘油)以延长贮藏之前向血液中添加Rejuvesol (可购自 enCyte Corp.，Braintree, MA)。Hess 等人的美国专利 N0.6, 447, 987涉及用于人红细胞之冷藏的添加剂溶液。
[0019]已经对血液贮藏情况中ATP水平的升高和保存的效果进行了研究。例如，在Greenwalt等人，Vox Sang65,87-94(1993)“Studies In Red Blood Cell Preservation-7.1n Vivo and in Vitro Studies With A Modified Phosphate-Ammonium AdditiveSolution，” 中，作者确定，包含 20mM NH4CU 30mM Na2HP04、2mM 腺嘌呤、IlOmM 葡萄糖(dextrose)、55mM甘露醇的实验添加剂溶液(EAS_2，pH7.15)可用于将人RBC的贮藏保质期从现有标准的5至6周延长至提高标准的8至9周。浓缩RBC (packed RBC)适于在用单次洗涤步骤除去上清液之后输注。Greenwalt等人还总结了，除ATP浓度以外的因素似乎在确定RBC在忙藏50天之后的活力中起到越来越重要的作用。他们引用了 L.Wooc^PE.Beutler的“The Viability Of Human Blood Stored In Phosphate Adenine Media, ^Transfusion?,401-408(1967)中的结果，在他们自己的实验中发现，ATP浓度与24小时RBC存活测量结果之间的关系似乎在忙藏约8周之后变得较不清晰。E.Beutler和C.West在“Storage OfRed Cell Concentrates In CPD_A2For42and49Days, ” J.Lab.Clin.Med.102, 53-62 (1983)中重申了，红细胞ATP浓度与活力之间的关系在贮藏期延长之后变弱。
[0020]在Hogman 等人，Vox Sang51, 27-34 (1986)白勺“Effects Of Oxygen On Red CellsDuring Liquid Storage at+4°C., ”中，作者讨论了与在环境空气中忙藏2至3周之后相t匕，在无氧室中维持的血细胞的ATP含量稍微更好。冷冻静脉血并在贮藏期间通过将氧通透性贮藏袋放置在氮环境中并且从而逐渐降低氧饱和度的水平来剥除额外的氧。氧浓度的降低在4°C下于贮藏期间缓慢发生，并且远未进行彻底，在约60%开始并在5周时达到约30%的血红蛋白饱和。未得出任何关于该过程对贮藏细胞总体质量之影响的结论。这些作者并未解决或显著降低对血红蛋白的氧依赖性损伤和由血红蛋白降解产物导致的氧介导的损伤。 [0021]许多专利解决了血液贮藏的不同方面。一个这样的专利是Sato等人的美国专利N0.4，837，047，其涉及用于长时间贮藏血液以将血液的质量保持在良好状态的容器。Sato等人致力于通过将血液中的二氧化碳气体分压保持在低水平来提高贮藏血液的贮藏寿命。这样的分压明显地通过用外部大气标准化来获得。该容器由对二氧化碳气体有高通透性的合成树脂膜制成，这是出于可以使二氧化碳气体易于从血液扩散至外部的目的。但是，由血液中氧与血红蛋白的相互作用引起的问题并未得到解决。
[0022]另一个专利(Ishikawa等人的美国专利N0.5，529，821)涉及用于忙藏血液以防止血液粘附至容器的容器和方法。血液贮藏在由具有多个层之片材料(sheet material)构成的容器中，其中接触血液的第一片基本上防止血小板活化和粘附至所述层。但是，由血液中氧与血红蛋白的相互作用引起的问题仍然未得到解决。
[0023]根据现有技术，需要提高待贮藏的红细胞的质量以及延长这样的红细胞在输注之前的贮藏寿命以使与输注相关的发病率最小化。
[0024]发明概述
[0025]为了解决这些以及其他需要，本公开内容包括并提供用于保存红细胞的系统和方法，其中提供了对红细胞(例如氧和剥夺二氧化碳的)进行处理并将其贮藏在无氧环境中以优化用于输注的制剂。
[0026]本公开内容包括用于从收集到输注的红细胞之延长贮藏的系统和方法，其在输注之前优化红细胞。
[0027]本公开内容提供并且包括用于制备红细胞(RBC)的方法，其包括:获得全血；从全血中分离RBC以形成浓缩RBC ;剥夺氧以形成剥夺氧的RBC或者剥夺氧和二氧化碳以形成氧和剥夺二氧化碳的RBC ;以及在无氧贮藏环境中贮藏剥夺氧的或氧和剥夺二氧化碳的RBC以保持剥夺氧的或氧和剥夺二氧化碳的条件。[0028]在本公开内容的一些方面，该方法还可包括:向浓缩RBC中添加添加剂溶液以形成悬液。在一些方面，所述添加剂溶液可以包括单独的AS-1、AS-3、AS-5、SAGM、PAGG-SM、PAGG-GM、MAP、S0LX、ES0L、EAS61、0FAS1或0FAS3或者其组合。在另一个方面，添加剂溶液可以具有5.0至9.0的pH。在另一个方面，所述添加剂可以包括抗氧化剂。在根据本公开内容的一些方面，所述抗氧化剂可以是槲皮素(qUercetin)、α -生育酹(alpha-tocopheral)、抗坏血酸、或氧化酶的酶抑制剂。
[0029]在本公开内容的一些方面，一体式(integrated)血液贮藏系统和方法可以包括氧和二氧化碳去除系统、血液贮藏系统和用以制备用于输注之贮藏血液的输注前过程。
[0030]另外，本公开内容还包括可以并入去除白细胞(Ieukoreduction)和编辑(editing)步骤以优化用于输注之制剂中的RBC的系统和方法。去除白细胞可以包括除去可以携带病毒并导致发热的白细胞。编辑可以包括除去表现出受损指征的RBC。
[0031]因此，本公开内容还提供了用于血液贮藏的新过程，其至少解决了血红蛋白降解、红细胞裂解(溶血)以及ATP和2-3DPG以与自体输注实践相一致的方式剥夺以及增强的异源输注物流(heterologous transfusion logistic)的问题，并且获得了显著延长的时间，其间红细胞的冷藏对其后续使用无害。
[0032]本公开内容还提供了用于在输注的制剂中贮藏之前或者贮藏期间/之后增强辐照效果和用于稳定红细胞的系统和方法。
[0033]本公开内容还提供了在用于输注的制剂中贮藏之前或贮藏期间用于降低存在于红细胞中的需氧细菌和寄生虫 之生长的系统和方法。
[0034]本公开内容还提供了用于在非DEHP贮藏袋中贮藏期间用于使红细胞的溶血和形态改变最小化的系统和方法。
[0035]本公开内容还提供了用于在用于输注的制剂中贮藏之前或贮藏期间稳定和增强红细胞病原体之失活的系统和方法。
[0036]本公开内容还提供了用于在贮藏期间、贮藏之后和临输注前向红细胞提供一氧化氮(例如，以允许RBC之接受者的血管舒张)的系统和方法。
[0037]本公开内容还提供了用于在贮藏之后减小红细胞的体积和在临输注前对这样的RBC进行再氧合(re-oxygenating)的系统和方法。
【专利附图】

【附图说明】
[0038]图1示出使用本公开内容的血液无氧贮藏系统从血液收集到输注的组成和方法的示例性流程图；
[0039]图2示出根据本公开内容的图1的示例性系统，其中，收集血液，分离组分，向浓缩RBC中添加任选的添加剂溶液，去除白细胞然后进行无氧贮藏；
[0040]图3a和3b示出在0FAS3添加剂溶液中的延长贮藏期间，氧及氧和二氧化碳剥夺分别对ATP和DPG的影响；
[0041]图4a和4b示出根据图5之系统的组合去除白细胞过滤器和02/C02剥夺装置的RBC入口部分的部分详细透视图；
[0042]图5示出本公开内容的贮藏前氧、二氧化碳、氧和二氧化碳剥夺装置；
[0043]图6示出图5之装置的剥夺装置的横截面图；[0044]图7A至7D示出剥夺装置之一些实施方案的横截面图；
[0045]图8分别示出红细胞中氧和二氧化碳的起始分压和结束分压；
[0046]图9示出作为RBC流动速率之函数的RBC中氧的结束分压，以及当类似于图5之装置进料有16.5托的RBC悬液时剥夺如何根据RBC之流动速率来改变；
[0047]图10示出并入去除白细胞和血浆分离组分的替代氧/ 二氧化碳剥夺装置；
[0048]图1la和Ilb示出根据本公开内容的替代血液袋；
[0049]图12A至12B示出根据本公开内容的血液贮藏袋的实施方案；
[0050]图13示出根据本公开内容的替代构造；
[0051]图14示出关于体积减小的一个方面；
[0052]图15示出根据本公开内容贮藏的RBC之ATP的比较；
[0053]图16示出根据本公开内容贮藏的RBC之2，3DPG的比较；
[0054]图17示出根据本公开内容贮藏的RBC之溶血的比较；
[0055]图18示出具有在输注之前对RBC进行氧合的氧合装置的输注盒；
[0056]图19示出根据本公开内容的替代构造，其包括去除白细胞，氧、二氧化碳或氧和/或二氧化碳剥夺；
[0057]图20示出根据本公开内容的替代构造，其包括在RBC的有氧条件和无氧条件期间的不同时间去除白细胞，氧、二氧化碳或氧和/或二氧化碳剥夺以及辐照；
`[0058]图21示出根据本公开内容的替代构造，其包括在临向接受者输注前去除白细胞，氧、二氧化碳或氧和/或二氧化碳剥夺以及再氧合；
[0059]图22示出根据本公开内容的替代构造，其包括在收集和贮藏期间的多个可能时间去除白细胞，氧、二氧化碳或氧和/或二氧化碳剥夺以及病原体失活；以及
[0060]图23示出根据本公开内容的替代构造，其包括在贮藏期间的多个可能时间去除白细胞，氧、二氧化碳或氧和/或二氧化碳剥夺以及一氧化氮添加。
[0061]详述
[0062]红细胞(RBC)的输注是目的在于在严重贫血的患者中改善组织和重要终端器官之氧合的救生治疗。大多数用于输注的RBC单位在1°C至6°C下于含有添加剂溶液/防腐剂溶液的氧通透性聚氯乙烯血液袋中忙藏多至42天。
[0063]示例件定义:
[0064]血液供体:全血优选地由健康个体或供体捐献并且保存在血液银行中用于后续使用以便最终由接受者使用。预定了手术或其他治疗的对象可以在称为自体血液捐献的过程中为其自身捐献血液。或者，血液在称为异源输注的过程中捐献用于其他人使用。从供体抽取的全血样品的收集或者在由患者自体输注的情况下可以通过本领域中已知的技术(例如通过捐献或血衆析离术(apheresis))来完成。
[0065]全血:全血是包含悬浮在血浆中的红细胞、白细胞、血小板的血细胞悬液，其包含电解液、激素、维生素、抗体等。
[0066]红细胞(RBC):人红细胞在体内是动态的。在全血中，白细胞通常以4，300至10，800个细胞/μ L的范围存在，并且对于男性来说，平均水平(sea level)的正常RBC范围是5，400，000个/μ L(+0.8)，而对于女性来说为4，800，000个μ L(+0.6)。红细胞包含血红蛋白，其为携带氧至全身并且对红色血液赋予其颜色的含铁蛋白质。由红细胞构成的血液体积的百分比称为血细胞比容。可以使用本领域公知的离心技术来由全血制备浓缩红细胞。在根据本公开内容的一个方面，浓缩红细胞可以是贮藏在贮藏系统中用于后续输注的血液组分。
[0067]红细胞(RBC)的正常寿命是120天。约0.875%的RBC每24小时通过脾退离，并且新的RBC由骨髓产生。因此，当从供体抽取血液时，存在一定百分比的白细胞和不同年龄的细胞谱。
[0068]RBC的主要功能是在肺和组织处交换氧和二氧化碳，并且不同于身体中的其他细胞，RBC不依赖于氧化磷酸化中的氧，而是完全依赖糖酵解来产生ATP。ATP和2，3- 一磷酸甘油酯(2，3-DPG)对于RBC的活力来说是关键的，它们的游离胞浆浓度紧密地受其对糖酵解途径中关键酶之反馈抑制的作用来调节。在冷藏条件下，期望对糖酵解途径的双重抑制在贮藏数周后克服ATP和2，3-DPG的逐渐剥夺。RBC中的血红蛋白浓度与2，3-DPG和ATP相类似，并且与氧合血红蛋白相比，其脱氧状态具有对2，3-DPG和ATP充满高亲和力的结合。因此，将该氧剥离至百分之几的占有率(当收集和处理时约占有60%)将导致2，3-DPG和ATP的摄取，导致游离分子的浓度降低，刺激糖酵解通量。
[0069]血小板:血小板是血液的小的细胞组分，其通过粘附至血管道衬壁(lining)促进凝血过程。血小板与红细胞相同由骨髓产生并且在其被脾除去之前在循环系统中存活9至10天。通常使用离心机来从血衆中分离血小板以制备血小板。
[0070]血浆:血浆是蛋白质-盐溶液和血液的液体部分，红细胞和白细胞以及血小板在其中悬浮。血浆的90%是水，并且占血液体积的约55%。血浆的主要功能之一是协助凝血和免疫。血浆通过从细胞中分离血液的液体部分来获得。通常来说,通过离心从细胞中分离血浆。离心是用于将全血的组分分离成血浆、白细胞、血小板和浓缩红细胞的过程。在离心期间，血浆将在开始时在 轻的旋转期间迁移到管的上部。然后从管中除去血浆。在第二离心周期期间除去白细胞和血小板以产生浓缩红细胞。该申请将讨论使用将传统地使用之仪器的成本最小化的离心机的高效替代品。
[0071]以其最一般的形式，本公开内容提供了并且包括用于从接收来自供体之全血直至向接受者输注的红细胞制备和延长贮藏的一体式系统和方法，例如，图1示出使用无氧贮藏方法10和系统20通过贮藏前期A、在无氧环境中的贮藏期B和贮藏后期C从来自血液供体15的血液收集至向接受者50输注的组成和方法的示例性流程图。但是，如参照本公开内容所理解的，设想所公开的系统和方法的多种组合在本公开内容的范围内，并且所示组成和方法可以任选地被替代、除去或记录。
[0072]例如，方法10描述了贮藏系统20，其包括在贮藏之前和贮藏期间任选的添加剂添加和RBC的氧、二氧化碳、或氧和二氧化碳(在本文中统称为Ο/CD)剥夺，以及增强处理(包括去除白细胞、编辑、病原体减少、辐照和一氧化氮处理以及氧添加)，从而增强贮藏的RBC的质量、优化向接受者输注的过程并且降低与这样的输注相关的发病率。
[0073]另参照附图并且特别是图1，方法10描述了从自供体15收集至向接受者50输注的贮藏系统20。系统20示出具有三个时期的方法，期间可以发生不同的子过程或步骤。这三个时期一般是:贮藏前期A、贮藏期B和贮藏后期C。如图1所示，血液贮藏过程20的不同步骤可以发生在不同时期以获得最佳的血液输注结果。例如，辐照可以任选地发生在氧去除之前的贮藏前期A期间、贮藏期B期间、贮藏后期C期间、贮藏期B期间和贮藏后期C与贮藏前期A的一部分期间或其组合等。类似地，RBC的编辑(例如，用于除去濒死的RBC)可以发生在贮藏前期A期间、贮藏后期C期间或其组合等。无氧环境与步骤(例如添加一氧化氮、辐照和病原体失活)具有协同关系，其为必须在这样的无氧环境中发生的RBC提供优点，如将在下文中讨论的。因此，根据本公开内容存在若干不同的血液贮藏处理顺序。
[0074]贮藏前期A包括从来自供体之收集至贮藏在无氧环境的时间。在时期A期间，可以从供体收集全血，并且可以分离血液组分，即血浆、血小板和RBC。可以向全血中添加任选的添加剂溶液以辅助贮藏和/或加工，如在本文中进一步描述的。加工(例如病原体失活、去除白细胞和编辑)可以发生在贮藏前期A期间。在时期A期间，氧、二氧化碳或氧和二氧化碳(0/⑶)在忙藏期B之前剥夺。0/⑶可以通过氧、或氧和二氧化碳剥夺装置(oxygen andcarbon dioxide depletion device, OCDD)剥夺。
[0075]贮藏期B是无氧贮藏期，其中RBC贮藏在无氧贮藏环境中。
[0076]贮藏后期C在无氧贮藏环境中贮藏之后，但在向接受者输注之前。贮藏后期C可以包括加工，例如体积减小、编辑、在缓冲液交换期间清洁、添加一氧化氮或氧或者一氧化氮和氧二者等。
[0077]参照附图并且特别是图2，其中示出示例性无氧贮藏系统并且使用标号25标注。在某些实施方案中，系统25可以构建为一次性的。另外，系统25是示例性系统，因此，不同的子过程或步骤可以发生在如上所讨论的不同时间或不同时期期间。血液贮藏系统25包含氧/ 二氧化碳剥夺装置100 (OraDlOO)、无氧血液贮藏袋200和任选的添加剂溶液袋250。与血液收集方法常规地相关的组件是放血针(phlebotomy needle) 16、含有抗凝剂的血液收集袋35和含有血浆的袋45。管道可以以多种构造(示出一个实施方案)连接血液贮藏系统25的多种组件。O⑶D100从通过其的红细胞中除去氧和二氧化碳。系统25还可以包含去除白细胞过滤器400和编辑装置500、辐照装置600、病原体失活装置700、体积减小装置800以及用于在向接受者50输注之前立即向RBC供应一氧化氮的一氧化氮装置900。系统25可以以如下所讨论的多种构`造包含这样的装置400至900的全部或组合。
[0078]系统25的组件以常规方式连接。管道440连接收集袋35与去除白细胞过滤器400。管道441连接溶液袋250与收集袋35。管道442连接血浆袋45与连接袋35。管道443连接去除白细胞过滤器400与O⑶D100。管道444连接O⑶D100与血液贮藏袋200。血液贮藏系统25优选为单次使用、一次性、低成本的系统。
[0079]系统组件，即去除白细胞过滤器400、编辑装置500、辐照装置600、病原体失活装置700、体积减小装置800以及一氧化氮装置900，在输注之前进行多种RBC治疗。根据所述治疗，这样的治疗优选地在通过OCDD之前或在贮藏袋200中贮藏之后针对RBC进行。在剥夺了 0/tD之后，将RBC维持在氧、二氧化碳或氧和剥夺二氧化碳的环境中以确保患者期望的结果并且避免通常与使用贮藏的RBC之输注相关的发病率。
[0080]在某些方面，如果需要的话，在从获自供体15的全血中收集浓缩RBC之后，可以向浓缩RBC提供例如来自袋250的任选的添加剂溶液以形成浓缩RBC的悬液。添加剂溶液一般可以有助于防止RBC迅速变质。添加剂溶液袋250可以包含优化用于无氧贮藏的添加剂溶液。就本文所提及的若干实施方案中的每一个而言，来自袋250的添加剂溶液可以在从RBC中剥夺0/⑶之前提供。例如，每单位的浓缩RBC(450ml至500ml抽取的全血)可以添加50ml至300ml的添加剂溶液。在某些方面，每单位的浓缩RBC可以添加100ml至IlOml的添加剂溶液。在另一个方面，每单位的浓缩RBC可以添加50ml至100ml的添加剂溶液。在根据本公开内容的一个方面，每单位的浓缩RBC可以添加75ml至125ml的添加剂溶液。在根据本公开内容的另一个方面，每单位的浓缩RBC可以添加90ml至120ml的添加剂溶液。
[0081]例如，添加剂溶液可以包括腺嘌呤、葡萄糖、甘露醇、柠檬酸盐离子和磷酸二氢盐离子的水溶液。或者，添加剂溶液可以包括AS-1、AS-3、AS-5、SAGM、PAGG-SM、PAGG-GM、EAS61、OFASU 0FAS3、MAP、ESOL、SOLX 及其任意组合。(参见，Rossi，s Principles ofTransfusion Medicine 第 4 版，Simon, T ；Snyder, E 等人，Wiley-Blackwell ；M Shimizu, HFujii,H Mizoguchi,M Masuda,K Toyama,Rinsho Ketsueki 等人,“Multicenter clinicalevaluation of red cell concentrates stored up to6weeks in MAP, a new additivesolution,，，The Japanese Journal33:148 (1992) ；Dumont LJ, Yoshida T, AuBuchonJP,“Anaerobic storage of red blood cells in a novel additive solution improvesin vivo recovery, ” Trans fusion49:458-64(2009);美国专利 N0.5, 789, 151,1998 年 8 月4 日授权，题为 “Prolonged cold storage of red blood cells by oxygen removal andadditive usage, ”1998年8月4日授权；美国专利N0.4，769，318，1988年9月6日授权给Hamasaki 等人，题为“Additive Solution for Blood Preservation and Activation，，;以及Bitensky等人的美国专利N0.6，162，396，2000年12月19日授权，题为“Blood StorageDevice and Method for Oxygen Removal ”；其各自通过引用以其整体并入本文)。
[0082]添加剂溶液0FAS3包括腺嘌呤、葡萄糖、甘露醇、NaH2PO4以及任选的NaCl和/或NH4Cl。添加剂溶液0FAS3优选地包括具有以下范围的成分:约0.5至4.0毫摩尔/升的腺嘌呤、约50至150毫摩尔/升的葡萄糖、约20至70毫摩尔/升的甘露醇、约O至100毫摩尔/升的NaCl、约2至20毫摩尔/升的NaH2PO4以及约O至30毫摩尔/升的NH4Cl。优选地，0FAS3具有约5.5至7.5的调节pH，并且包括约2毫摩尔/升的腺嘌呤、约110毫摩尔/升的葡萄糖、约55毫摩尔/升的NaCl以及约12毫摩尔/升的NaH2PO4,并且调节pH为约6.5。0FAS3的其他实施方案提供于2011年12月6日授权的美国专利N0.8，071，282中，其通过引用以其整体并入本文。
[0083]表1
[0084]
【权利要求】
1.用于制备红细胞(RBC)的方法，其包括: 获得全血； 从所述全血中分离RBC，以形成浓缩RBC ； 任选地向所述浓缩RBC中添加添加剂溶液以形成浓缩RBC的悬液； 从所述浓缩RBC或浓缩RBC的悬液中剥夺氧、二氧化碳或氧和二氧化碳(Ο/CD)，以形成剥夺Ο/CD的RBC ； 在无氧贮藏环境中贮藏所述剥夺Ο/CD的RBC以维持剥夺Ο/CD的条件。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述添加剂溶液包含:AS-1、AS-3、AS-5、SAGM、PAGG-SM、PAGG-GM、MAP、SOLX, ESOL、EAS61、OFASl 或 0FAS3 或者其任意组合。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述添加剂溶液的pH为5.0至9.0。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述任选的添加剂溶液包含抗氧化剂。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述抗氧化剂选自:槲皮素、α-生育酚、抗坏血酸、或氧化酶的酶抑制剂。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述剥夺Ο/CD的RBC贮藏在冷藏下的所述无氧贮藏环境中。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述贮藏温度为1°C至6°C。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其还包括在所述无氧贮藏环境中贮藏期间向所述剥夺Ο/CD的RBC添加营养物或代谢补充剂。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其还包括对所述贮藏的剥夺Ο/CD的RBC进行再氧合以形成用于输注的氧合的RBC。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述从所述浓缩RBC或浓缩RBC的悬液中剥夺氧、二氧化碳或氧和二氧化碳(Ο/CD)以形成剥夺Ο/CD的RBC包括使所述RBC通过氧和/或二氧化碳剥夺装置，所述氧和/或二氧化碳剥夺装置包含: 壳体； 多个中空纤维和/或可透气的膜或纤维，其在所述壳体中从壳体入口延伸至壳体出口 ；其中所述中空纤维和/或可透气的膜或纤维由对氧和二氧化碳二者均具有通透性的材料形成并且适于接收和输送RBC ；以及 一定量的氧吸着剂、二氧化碳吸着剂二者，或者氧吸着剂和二氧化碳吸着剂，其包装在所述壳体中并且邻接多个中空纤维和/或可透气的膜或纤维。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述无氧贮藏环境还包括含有氧吸着剂和二氧化碳吸着剂的剥夺二氧化碳的贮藏环境，用于将所述剥夺Ο/CD的RBC维持在无氧和剥夺二氧化碳的贮藏环境中。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述无氧贮藏环境包括在含有氧和二氧化碳吸着剂的无氧贮藏袋中贮藏所述剥夺Ο/CD的RBC以使所述剥夺Ο/CD的RBC维持在剥夺氧和/或二氧化碳的条件下。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述无氧贮藏袋包括外部袋和与所述RBC相接触的内部袋以及布置在所述内部袋与所述外部袋之间的氧和/或二氧化碳吸着剂。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其还包括对所述全血、所述浓缩RBC或浓缩RBC的悬液进行去除白细胞，其中所述去除白细胞在剥夺氧、二氧化碳或氧和二氧化碳(Ο/CD)以形成剥夺O/CD的RBC之前或之后进行，并且所述去除白细胞在贮藏在所述无氧贮藏环境中之前、期间或之后进行。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其还包括辐照所述浓缩RBC或浓缩RBC的悬液，其中所述辐照在从所述RBC中剥夺氧、二氧化碳或氧和二氧化碳(Ο/CD)以形成剥夺Ο/CD的RBC之前或之后进行，并且所述辐照在贮藏在所述无氧贮藏环境中之前、期间或之后进行。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其还包括使所述全血、浓缩RBC或浓缩RBC的悬液中的病原体失活，其中所述失活在从所述RBC中剥夺氧、二氧化碳或氧和二氧化碳(0/⑶)以形成剥夺0/⑶的RBC之前或之后进行，并且所述失活在贮藏在所述无氧贮藏环境中之前进行。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其编辑所述全血、所述浓缩RBC或浓缩RBC的悬液，其中所述失活在从所述RBC中剥夺氧、二氧化碳或氧和二氧化碳(Ο/CD)以形成剥夺Ο/tD的RBC之前或之后进行，并且所述失活在贮藏在所述无氧贮藏环境中之前进行。
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其还包括在贮藏在所述无氧贮藏环境中期间或之后向剥夺Ο/CD的RBC添加一氧化氮(NO)或NO前体分子。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其还包括在贮藏在所述无氧贮藏环境中之后减小所述贮藏的剥夺Ο/CD的RBC的体积。
20.根据权利要求14所述的方法，其中所述去除白细胞包括从所述全血、所述浓缩RBC或浓缩RBC的悬液中除去白细胞。
21.根据权利要求14所述的方法，其中所述去除白细胞在贮藏在所述无氧贮藏环境中之前进行。
22.根据权利要求14所述的方法，其还包括在贮藏在所述无氧贮藏环境中之前编辑所述全血、所述浓缩RBC或浓缩RBC的溶液，或者在贮藏在所述无氧贮藏环境中之后编辑所述贮藏的剥夺Ο/CD的RBC。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述编辑包括鉴定并除去濒死的RBC，并且其中所述编辑在从全血中分离RBC之前、在从全血中分离RBC之后、在贮藏在所述无氧贮藏环境中之前或者在贮藏在所述无氧贮藏环境中之后进行。
24.根据权利要求22所述的方法，其还包括在贮藏在所述无氧贮藏环境中期间或之后向所述剥夺Ο/CD的RBC添加一氧化氮或NO前体分子。
25.根据权利要求24所述的方法，其还包括在添加一氧化氮之后减小所述RBC的体积。
26.根据权利要求15所述的方法，其中当在从RBC中剥夺氧之前辐照所述RBC时，在辐照24小时之内从所述RBC中剥夺氧。
27.根据权利要求15所述的方法，其中所述辐照是Y射线辐照或X射线辐照。
28.根据权利要求17所述的方法，其中所述编辑包括鉴定并除去濒死的RBC，并且其中所述编辑在从全血中分离RBC之前、在从全血中分离RBC之后、在贮藏在所述无氧贮藏环境中之前或者在贮藏在所述无氧贮藏环境中之后进行。
29.根据权利要求17所述的方法，其中所述编辑步骤包括通过选自以下的方法鉴定濒死的RBC:对10%的最致密RBC进行过滤；使用低渗溶液将RBC暴露于渗透压休克所述RBC，消除被所述休克损伤的RBC ;以及使用过滤器来捕获濒死的RBC并将高亲和力配体施用于所述过滤器以捕获具有适于鉴定濒死或受损之RBC的期望表面标志物的RBC，或者通过用凹凸阵列装置处理来分离具有降低之可变形性的RBC。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述用于捕获所述RBC的期望表面标志物是成簇的带3蛋白或磷脂酰丝氨酸。
31.根据权利要求1所述的方法，其还包括: 在从所述浓缩RBC中除去氧和/或二氧化碳(Ο/CD)之前或之后辐照所述RBC ； 在贮藏在所述无氧贮藏环境中之前编辑所述全血、浓缩RBC或浓缩RBC的悬液，或者在贮藏在所述无氧贮藏环境中之后编辑所述贮藏的剥夺Ο/CD的RBC ； 减小所述贮藏的剥夺Ο/CD的RBC的体积从而在再氧合之前浓缩所述RBC ； 当所述RBC贮藏在所述无氧贮藏环境中时，向贮藏的剥夺Ο/CD的RBC添加一氧化氮，以及 对所述减小体积的剥夺Ο/CD的RBC进行再氧合以形成用于输注的氧合的RBC。
32.根据权利要求1所述的方法，其还包括: 在除去氧和/或二氧化碳(Ο/CD)以形成剥夺Ο/CD的RBC之前从所述全血、浓缩RBC或浓缩RBC的悬液中除去白细胞； 在除去氧和/或二氧化碳(Ο/CD)以形成剥夺Ο/CD的RBC之前或之后辐照所述RBC ；在除去氧和/或二氧化碳(Ο/CD)以形成剥夺Ο/CD的RBC之前或之后使所述RBC中的病原体失活； 在贮藏在所述无氧贮藏环境中之前`编辑所述全血、浓缩RBC或浓缩RBC的悬液，或者在贮藏在所述无氧贮藏环境中之后编辑所述贮藏的剥夺Ο/CD的RBC ； 减小所述贮藏的剥夺Ο/CD的RBC的体积从而在再氧合之前浓缩所述RBC ； 当所述RBC贮藏在所述无氧贮藏环境中时，向贮藏的剥夺Ο/CD的RBC添加一氧化氮；以及 对所述减小体积的剥夺Ο/CD的RBC进行再氧合以形成用于输注的氧合的RBC。
33.用于红细胞(RBC)之延长贮藏的系统，所述系统包含: 用于从RBC中除去白细胞的装置； 用于从RBC中除去氧、二氧化碳或氧和二氧化碳(Ο/CD)的装置； 用于贮藏RBC的贮藏袋，其包含氧吸着剂以将所述RBC维持在无氧条件下；和 用于对所述RBC进行再氧合的装置；以及 将所述用于从RBC中除去白细胞的装置与所述用于从RBC中除去Ο/CD的装置相连接的管道，将所述用于从RBC中除去Ο/CD的装置与所述贮藏袋相连接的管道；以及将所述贮藏袋与所述用于对所述RBC进行再氧合的装置相连接的管道。
34.根据权利要求33所述的系统，其中所述用于从RBC中除去白细胞的装置包含用于接收所述RBC的入口和用于使所述RBC离开的出口，以及布置在所述入口与所述出口之间以从所述RBC中过滤白细胞的过滤器。
35.根据权利要求33所述的系统，其中所述用于从RBC中除去氧、二氧化碳或氧和二氧化碳的装置包含: 壳体； 多个中空纤维或可透气的膜或纤维，其在所述壳体中从壳体入口延伸至壳体出口，其中所述中空纤维和/或可透气的膜或纤维适于接收和输送RBC ;以及 一定量的氧清除剂、二氧化碳清除剂、或氧清除剂和二氧化碳清除剂，其包装在所述壳体中并且邻接所述多个中空纤维和/或可透气的膜或纤维并且在其之间。
36.根据权利要求33所述的系统，其中所述贮藏袋还包含至少一个用于接收流体的端□。
37.根据权利要求36所述的系统，其中所述流体包含一氧化氮或NO前体、营养物以及代谢补充剂。
38.根据权利要求33所述的系统，其中所述袋能够被Y射线辐照和/或X射线辐照来辐照。
39.根据权利要求33所述的系统，其中所述用于对所述RBC进行再氧合的装置包含:具有用于接收RBC的入口和用于释放RBC的出口的壳体、在所述入口与所述出口之间用于RBC通过的中空纤维和/或可透气的膜或纤维以及布置在所述中空纤维和/或可透气的膜或纤维与所述壳体之间的氧或空气。
【文档编号】A01N1/02GK103732056SQ201280038814
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年7月3日 优先权日:2011年7月5日
【发明者】吉田达郎, 保罗·韦尔努奇 申请人:新健康科学股份有限公司