바이오인

 혈소판제제 장기보존을 위한 냉장혈소판제제 유효성 검토 연구

Abstract

The effectiveness of platelet cold-storage for long-term preservation

Cho Yong Gon
Department of Laboratory Medicine, Medical School of Chonbuk National University
Yang Jin Hyuk, Kim Min-Ju, Kim Jun-nyun
Division of Human Blood Safety Surveillance, Center for Organ Transplant Management, KCDC

The room temperature storage of platelets contributes to platelet storage lesion (PSL) and the risk of bacterial growth. To increase shelf life and improve safety in transfusion, an alternative storage method is needed for platelet concentrates (PCs) and apheresis platelets. In a previous study, refrigeration storage of platelets with N-acetylcysteine (NAC) potentially prevented the development of PSL. This current investigation was designed to assess the efficacy of NAC and ascorbic acid (Vitamin C) as anti-platelet compounds during extended PC storage. The use of NAC and ascorbic acid was found to moderate the development of PSL and enhance in vivo recovery of refrigerated platelets in a similar style to PCs stored at room temperature. The positive effect of NAC and ascorbic acid on refrigerated PCs was suggested to be via regulation of reactive oxygen species, platelet activation, and sialic acid channels. The findings of this study might extend PC storage by up to 10 days.

들어가는 말

생체에서 약 10일의 수명을 갖는 혈소판은 실온(22±2℃)에 보존하면 수혈 후에도 비교적 오래 생존하지만, 실온에서는 혈소판저장병변(platelet storage lesion, PSL)의 발생과 세균오염의 위험이 있어 5일(120시간)까지만 보관한다. 전혈이나 적혈구에 비해 훨씬 짧은 보존기간으로 충분한 혈소판을 적시에 공급하기 어렵고, 환자 상태가 호전되거나 수혈이 불가능한 사태가 발생하면 사용하지 못한 혈소판은 대부분 폐기하고 있어 장기보존 전략이 필요하다. 특히 실온보관에 따른 혈소판의 세균오염 가능성은 수혈자의 면역력이 저하되어있는 경우가 많기에 치명적인 부작용으로 이어질 수 있다. 이를 예방하기 위한 병원균 불활화 기술도 혈소판저장병변의 진행을 막지 못하였고, 이를 억제하는 혈소판보존액(platelet additive solution)은 혈소판 수명 연장에 큰 효과를 거두지 못하였다. 냉장혈소판의 수혈 후 제거 기전이 규명되고 미국 식품의약국(Food and Drug Administration, FDA)이 저온 저장된 액상 혈소판을 활동성 출혈 환자의 지혈 목적으로 사용 승인함에 따라 혈소판의 냉장 보존으로 세균오염의 위험을 줄이면서 그 수명도 연장시킬 가능성이 열렸다.

혈소판의 대사속도를 저하시키는 냉장 보존으로 혈소판이 활성화하고 세포 모양이 변하며 지혈기능은 상승 또는 유지하게 한다. 탈과립으로 인한 혈소판막 표면의 당단백 clustering과 탈시알화(desialization)가 냉장 보존된 혈소판이 수혈 후에 빠르게 제거되는 주요 인자로 생각되고 있다. 이를 억제하는 물질을 발굴하여 첨가함으로써, 냉장혈소판제제를 장기 보존할 수 있을 것이다.

아스코르빈산(비타민 C)과 n-acetylcysteine(NAC)과 같은 항산화물질은 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)을 소거하여 혈소판 저장 중에 활성산소로 인한 세포 손상과 세포 자멸로부터 세포를 보호하고 혈소판에 대한 항응집 효과가 있다. 선행연구에서 NAC 첨가 냉장혈소판으로 품질을 향상시켰고, 아스코르빈산과 NAC의 항균 효과와 탈시알화 억제를 관찰하였다. 저자들은 냉장혈소판의 장기보존과 관련하여 냉장혈소판에 아스코르빈산와 NAC를 처리하여 그 유효성을 연구하였다.


몸 말

연구대상 및 방법

1. 혈소판 제제의 준비

연구의 모든 과정은 연구윤리심의위원회의 승인(IRB No. CUH2017-08-034)에 따라 수행하였고, 건강한 성인남성 헌혈자 5명의 서면동의하에 성분채혈혈소판(1인당 약 250 ml)을 자동화 시스템(Fenwal Amicus separator, Fresenius Kabi, USA)을 이용하여 채취 및 수집하였다. 채취한 혈소판을 20 ml씩 30 ml의 가스 투과성 백에 무균적으로 분주하여 50 mM NAC와 100 μM 아스코르빈산을 처리하여 PC-NAC와 PC-AA로 나누었다. 실온(RT) 및 냉장 온도(RC)에서 수평 교반으로 최대 12일까지 저장하며 각 군의 차이를 측정하였다(Figure 1).

2. 검사방법

(1) 생체 외 분석
실온 및 냉장 혈소판의 보관조건과 기간에 따라 혈소판 수와 활동성(swirling index), 활성화(CD62P), 혈소판막 당단백인 GPIbα(CD42b) 표현정도, Annexin V 결합정도, glycan exposure 그리고 sialidase activity를 측정하고, 혈소판 보존액 내의 대사지표 변화로 pH와 lactate, glucose 농도, reactive oxygen species(ROS) 수준을 측정하였다. 인간 간세포암 세포주(human hepatocarcinoma cell line, HepG2)를 이용하여 ingestion assay를 시행하였다.

(2) 생체 내 분석
수혈 후 혈소판의 생존율을 분석하기 위해 humanized mice(NOD/SCID mice: NOD.CB17-Prkdcscid/NCrKoat)를 이용하여 사람 혈소판을 주입하고 주사 후 2시간과 24시간의 회수율을 측정하였다. 사람 혈소판은 형광 처리된 혈소판 특이 항체로 표지하여 주사 후 동물로부터 채취하여 분리, 고정하고 anti-human CD41a 항체를 유세포 분석하였다.

...................(계속)

☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.