[发明专利]全血样品的稳定化

说明书

用于血液样品(例如临床血液样品)稳定化以便储存或使用前运输的方法。示例性的应用包括但不限于：富集白细胞亚型如T细胞或中性粒细胞供细胞因子测定法和免疫测定法；从脐带血或外周血分离祖细胞供移植；从母体血液分离胎儿细胞供诊断；和分选循环型肿瘤细胞供检测和治疗癌症。

优先权要求

本申请要求保护2014年8月15日提交的美国临时申请序列号62/037,632和2014年8月7日提交的美国临时申请序列号62/034,481的权益。前述申请的完整内容通过引用方式并入本文。

联邦赞助的研究和开发

本发明根据美国国家卫生研究院资助的基金编号EB002503和EB012493借助美国政府支持做出。美国政府在本发明中享有某些权利。

技术领域

本发明用于使血液样品例如临床血液样品稳定化以便储存的方法。

背景技术

外周血是门诊中最频繁接近的组织，并且在血液学、输血、免疫学、再生医学和肿瘤学中分离血源性细胞具有广泛的临床和科学重要性。最新微工程学(microengineering)进展已经大大增进我们分离纯的细胞群体及进行高通量多维分析的能力(1)。快速增长的血液芯片(blood-on-a-chip)技术领域已经扩展至多种应用，从分离T细胞供HIV病情监测(2)和多重检测细胞因子分泌(3)；创伤和烧伤患者中中性粒细胞的基因表达谱(geneexpression profiling)(4)；富集CD34⁺造血干细胞(5)；至最小侵入性检测来自母体血液的有核红细胞(nucleated red blood cells，RBC)(6)以及罕见循环型肿瘤细胞供诊断癌症(7)及鉴定可药化突变(8)。

然而，类似于任何组织，全血(whole blood，WB)离体迅速劣化。降解事件如养分丧失、氧化应激、摩尔渗透压浓度(osmolarity)和pH变化，和有毒代谢副产物蓄积，迅速开始。在数小时内，中性粒细胞发生活化、突发性氧化作用以及坏死和凋亡。血液沉降造成物理应激，并且因在加速附带损伤和交叉活化的局促空间中机械压缩坏死性细胞而加重降解。血液样品的运输产生了诱导溶血和血小板活化的失控振荡。这些损伤不仅影响样品中目的细胞的活力和功能，还极大影响广泛应用的富集技术。例如，散播表面抗原造成基于抗体的分选作用无效。红细胞叠连(rouleaux formation)可能挟裹稀有细胞。特别地，有效分选细胞必需的微流体分选技术受棘红细胞(echinocyte，形成毛刺的衰老红细胞)、血小板活化和凝固以及细胞聚集破坏。

对于其他复杂的全血保存策略，认为否则可能有效抑制生物化学反应的低温范围和降解过程不相容，主要原因在于冷诱导的血小板活化。因而，在现代输血医学中，全血一般在室温储存并且在24小时以内处理成各种组分供专门储存(9)。鉴于许多临床相关测定法如测序和表达谱在大型医学中心或诊断实验室中性能最佳，血液储存和运输的后勤需要(logistical needs)对基于血液的下一代医疗技术扩散带来严重约束。

将大大得益于全血保存改善的许多应用当中包括分离从实体瘤散布并且能够使转移灶血液学扩散的循环型肿瘤细胞(circulating tumor cells，CTC)。高级微流体技术已经能够实现从癌症患者的外周血样品分离这些极端稀有的细胞(10个亿血细胞中一个)，并且已经在使用这些细胞及其分子特征标识用于诊断、预后、鉴定可药化突变以及产生患者特异性药物筛选模型方面取得显著进展。然而，这些下游测定法严重依赖保留分子信息和细胞功能的有活力的、未固定CTC的分离。血液降解不仅限制CTC的分子分析，还干扰这些极端稀有细胞的精确微流体分离。

发明内容