[发明专利]贮存红细胞的组合物和方法

说明书

本申请是申请日为2005年2月17日，申请号为200580049506.0的、发明名称和本发明相同的发明专利申请的分案申请。

John R.Hess

Tibor J.Greenwalt

关于联邦赞助的研究或发展的声明

本工作的一部分在美国军队合约DAMD17-95-C-5029下进行，美国政府在此可以享有所有者权益。

发明背景

本发明主要涉及与贮存红细胞(RBCs)有关的组合物和方法。特别涉及改进RBC贮存的组合物和方法以及其应用。

贮存和保存红细胞(RBCs)用于其后再灌注到患者体内的能力是一种相对新近的作为现代外科实践先驱的科技发展。这种保存在科学上是棘手的，而且实现长期贮存并得到高质量的再灌注用红细胞的步骤也已经越来越多。一旦从捐赠人处收集到红细胞，它们便开始死亡因为它们会凝结、饥饿、失去ATP、2，3-DPG、膜表面积和完整性，以及血色素(Hb)。Rous&Turner在1916年以及Robertson在1917年首先成功示范了全血的贮存。后来，柠檬酸葡萄糖(ACD，1943)，其含有作为抗凝剂的柠檬酸盐和作为被红细胞利用的唯一养料右旋糖，以及柠檬酸盐磷酸盐右旋糖溶液(CPD，1957)，其中加入了磷酸盐作为代谢来源并用于膜固定，被认可用于贮存全血21天。含有腺嘌呤的CPD(CPDA-I，1979)随后被引入并能将被贮存的全血和浓缩RBCs(packed RBCs)的贮存期延长至5周。

最初，贮存组合物被设计为酸性的以防止葡萄糖在最后生产步骤中的热消毒期间被焦糖化。在20世纪50年代，腺嘌呤被发现能作为添加剂并代替脱氨化引起的腺嘌呤损失。在20世纪70年代，为了血小板和生产血浆衍生物，开始期望从收集的全血中除去血浆。然而，这会导致所得“浓缩RBC(packed RBC)”的回收率下降。

为了防止这种情况发生，开发了本领域已知的作为添加溶液(AS)的组合物以补偿容量、营养素和其它有用的RBC稳定剂。有必要对用于保护从全血中分离后红细胞(RBCs)的添加溶液组合物进行特别调整以使其符合RBCs的需要。1981年开发了特定的添加溶液将RBC的贮存期延长到6周。然而，贮存在这个溶液中的红细胞(RBCs)在约6周后却出现了稳定的退化，因为在再灌注到人供体后24小时的循环中存活的这种细胞有75％都被确定是没用的。已经发现在连续的冷冻贮存期间，葡萄糖以渐减的速率被消耗，因为代谢废物，即乳酸和氢离子的浓度在增加。这种葡萄糖代谢速率的下降导致三磷酸腺苷(ATP)耗损，这在细胞重返循环时与RBCs的复原(recovery)直接相关。设计了添加溶液例如Adsol.RTM(AS-I)、Nutricel RTM(AS-3)、Optisol RTM(AS-5)和ErythroSol RTM用于下延长在1-6℃下RBCs的贮存期。最近在美国批准的所有这些ASs，AS-I、AS-3和AS-5，都包含盐水、腺嘌呤、葡萄糖和一些柠檬酸盐和/或甘露糖醇作为“膜保护剂”。AS-3还包含磷酸二氢钠。每个美国批准的ASs都符合贮存RBC6周的许可要求，但是不能贮存7周。目前批准的RBC添加溶液组合物已经在知晓RBC贮存损伤(在此定义为RBCs贮存中对存活和/或功能限制的总和)是一种细胞凋亡过程前就被开发了。

目前几乎所有的收集全血都被制成组份，RBC部分以浓缩RBCs的形式被贮存。为了将血引入到添加溶液系统中，我们通过冷冻将RBCs浓缩，除去血浆以使RBCs占80％的体积，然后无菌地加入100ml添加溶液。所得悬液的RBC体积部分约占55％。贮存在一般FDA-认可的添加溶液中的RBCs仅能被贮存6周，有24小时的体内可接受复原。

为了增加在贮存一段时间后再灌注到患者体内RBCs的体内可接受复原时间，已经试图改进了添加溶液和贮存方法。在“红细胞保存的研究-7。改进的磷酸铵添加溶液的体内和体外研究”中，Greenwalt等，Vox.Sang.65：87-94(1993)，作者确定，实验性添加溶液(指定为EAS-2)，其含有(mM)：20NH₄Cl、30Na₂HPO₄、2腺嘌呤、110右旋糖、55甘露糖醇，在pH7.15下形成，能用于延长人RBCs的贮存期限，从目前5-6周的标准到增加到8-9周的改进标准。然而，贮存在EAS-2中的浓缩RBCs不能直接注入而需要用在输注前经洗涤步骤除去上清液，因为添加溶液中存在铵。