

去年9月,美国食品药品监督管理局和疾病控制与预防中心出台了针对血库的新规定:在美国捐献的每一份血液现在都必须检测寨卡病毒。这是一项不显眼的政策调整,消息发布后几乎没有引起任何波澜。
但对于迈克尔·布什(Michael Busch)这样的人来说,这项决定带来了一些额外的好处。布什是血液系统研究所(Blood Systems Research Institute)的主任,也是一名传染病研究员。通过标记感染寨卡病毒的血液捐献,全国性的检测使得布什和他的团队能够提取样本,并与捐献者取得联系,尝试招募他们参与研究。换句话说,新政策为他提供了一份长长的寨卡病毒感染的潜在试验对象名单。
“这在某种程度上是机会主义的,”布什说。“一旦筛查检测实施,我们就能开展我们认为信息丰富且重要的研究。”布什和他的团队在10月份的美国血库协会会议上展示了其中一项研究的结果,该研究跟踪了50名感染寨卡病毒的献血者24周。
血液系统研究所是国家心肺血液研究所(National Heart, Lung and Blood Institute)的中心实验室,该研究所在一项恰如其名的REDDS-III研究中,研究输血医学。与美国许多收集和分发血液的大型组织一样,该研究所利用其拥有的数百万份样本来进行研究。
其中大多数研究侧重于确保用于治疗病伤患者的血液供应安全可靠,但由此产生的数据也为科学家提供了关于寨卡病毒、艾滋病毒、肝炎、西尼罗河病毒等血液传播疾病的基础信息。
“我们可以从捐献者身上学到很多关于基础疾病的知识,”美国红十字会执行科学官苏珊·斯特拉默(Susan Stramer)说。
但从伦理角度来看,研究捐献的血液可能会变得有些复杂。
获取样本
献血的流程在各个血库之间大致相似:前往,进行一次快速体检,填写大量表格。表格中有一部分是捐献者同意将其血液用于科学研究的同意书。这并不意味着一些捐献者会在不知情的情况下,将一品脱血液用于学术研究,而这本应用于急需输血的病人;在实际捐献过程中,最初的少量血液——约30至40毫升——会被虹吸到几个小瓶中。这最初的抽血会送到实验室,在那里技术人员会对其进行各种传染病的筛查,以确保捐献的血液是安全的。
未感染的样本会被送往全国各地的病患,只有少量检测瓶偶尔会用作研究中的对照。但如果检测结果显示血液呈特定感染阳性,则整袋血液会被留下。它会被隔离,直到红十字会或其他科学家将其用于研究。“这些血液无论如何都会被丢弃,”斯特拉默说。
从那里,科学家可以对血液传播病原体的遗传密码进行测序,并观察其分子结构。他们可以推断感染所处的阶段,并研究血液对感染的免疫反应。
斯特拉默说,如果捐献者的血液检测出某种疾病呈阳性,他们会收到通知并接受咨询,有时会被问及是否愿意参加正在进行的研究。REDDS-III寨卡研究就是这样进行的:研究团队联系了阳性捐献者,并收集了他们的血液、尿液、唾液和精液。基于这些样本,他们能够了解寨卡病毒在不同体液中停留的时间,以及感染病毒的捐献者实际出现症状的频率。
匹兹堡输血医学研究所(Institute for Transfusion Medicine)的医疗总监达雷尔·特鲁齐(Darrell Truzzi)表示,献血者比其他群体更有可能参与研究。他是REDDS-III的附属实验室之一。“他们本身就很有利他精神,”他说。“他们总体上非常愿意参加临床试验。”
然而,并非每一次献血的样本都会被用于研究。甚至远非如此。斯特拉默估计,通过美国红十字会捐献的血液中,只有大约1%会被用于研究。“但当你考虑到每年有600万到800万捐献者,总共1100万次捐献时,这个数字仍然相当可观。”
他们的发现
通过研究捐献的血液和献血者来了解传染性病原体,有一个关键优势:这是科学家为数不多的能在症状出现之前就观察到疾病的情况之一。捐献者看起来是健康的——否则他们就无法献血了。血液系统研究所和REDDS-III项目的科学家马尔斯·斯通(Mars Stone)说,这为科学家提供了一个独特的机会,可以在没有任何临床症状的情况下观察感染在体内的作用。例如,他们可以找出感染者中实际因感染而生病的人数。
“在其他极少数情况下,你可以在出现临床结果之前获得样本,”她说。“如果没有捐献者筛查,你研究的就只有出现疾病的人。在此之前的样本实际上只能通过献血获得。”
与许多血液科学研究一样,这些检测项目始于20世纪80年代末,当时艾滋病毒和艾滋病正在蔓延。那时,NHLBI启动了REDDS项目的第一个版本,最初名为逆转录病毒流行病学捐献者研究。国家心肺血液研究所血液流行病学和临床治疗部主任西蒙·格林(Simone Glynn)说:“这项研究为更好地了解艾滋病毒和更好地评估感染风险发挥了很大作用。”该项目的第一期持续了13年,从1989年到2001年。REDDS-II从2004年持续到2012年。目前的REDDS-III项目始于2011年。
格林说,自REDDS项目启动以来的28年里,通过从感染捐献者的数量推断,血液捐献者研究帮助追踪了各种疾病在普通人群中的流行病学和负担。它帮助科学家了解艾滋病毒、丙型肝炎和西尼罗河病毒等感染在体内的出现和发展方式。该项目的一项研究在1997年发现了一种名为人类T淋巴细胞病毒II型(human T-lymphotropic virus type II)的病毒与一种进行性神经退行性疾病之间的联系,并追踪了2014年波多黎各爆发的基孔肯雅病毒疫情。
美国红十字会的研究(经常与REDDS项目合作)也在了解艾滋病毒、乙型肝炎和HPV方面发挥了关键作用。红十字会去年发表的一项研究利用献血者研究,考察了一种蜱传播的血液寄生虫——巴贝斯虫(Babesia)对人体的影响。
“献血者能够参与研究并提供数据,这提供了极其丰富的信息,”格林说。“它使我们能够深入研究那些否则无法研究的特定研究问题。”
留待日后
REDDS-III寨卡研究期间收集的血液帮助该项目回答了他们特定的研究问题,但这并不是样本的终点。“我们能够将这些样本提供给许多外部研究人员,”格林说。“例如,开发寨卡诊断试剂的人会使用它们,因为它们是他们可以评估的来源。”格林说,目前样本已被发送给大约15到16个其他研究小组。
寨卡样本只是REDDS项目在特定研究完成后可用于进一步研究的庞大血液样本数据库的一小部分。REDDS将任何剩余的材料转交给国家心肺血液研究所管理的BioLincc项目,该项目储存和追踪数百万份血液和其他组织样本。这些材料可供其他科学家申请使用。
血液系统研究所也储存样本——它拥有大约一百万个小瓶,存放在斯通称之为“冰箱农场”的地方。美国红十字会也有大量的样本。这确保了在出现新的研究问题时(或者说“当”出现时),血液样本能够可用。
虽然所有这些都包含在捐献者签署的同意书范围内,但大多数人不知道他们的样本将用于何处。事实上,许多研究人员也不知道。健康法律和政策专家蒂姆·考尔菲尔德(Tim Caufield)说,不断演变的研究问题使这些生物库的伦理变得复杂。“这种广泛的同意不符合传统的同意规范,”他说。“尽管这已成为一种非常普遍的做法,但关于它是否满足现有的法律和伦理规范的问题仍然存在。”
2010年,REDDS-II公布了一项1998年调查的数据,该调查询问献血者是否愿意将血液存入生物库,87%的人表示愿意。但技术比1998年有了很大进步,少量血液就能做的事情越来越多。“现在,如果你献血,他们可以对细胞进行测序并获得基因信息。这与匿名组织大不相同,”考尔菲尔德说。DNA中隐藏着大量个人信息,基因测序可能会带来隐私风险。对于科学家来说,尤其是在样本被标记上捐献者的性别、年龄、种族或其他特征(生物库中的样本通常如此)时,将基因样本追溯到捐献者本人是并非难事,即使它们本应保持匿名。
考尔菲尔德说,即使是献血样本用于研究的这个想法,在伦理上也有些棘手。同意书的范围较窄,但仍然允许对血液进行范围广泛的实验——从寻找疾病的基因标记,到分类特定人群的特征,再到测试群体中感染的流行度。他说,这些问题很微妙。“如果机构是一个值得信赖的机构,比如红十字会,公众就更愿意捐献,也对广泛的同意感到更自在,”他说。但信任会侵蚀。“我认为研究的执行者以及存在的结构对人们来说很重要。”
对于研究人员来说,这些类型的研究对于理解传染病及其风险至关重要。“我们正在利用血液供应这一宝贵的资源来为基础知识做出贡献,”布什说。特鲁齐指出,这些研究还可以持续监测疾病风险。“我们正在监测献血者中的传染病,以便在出现传染病问题时,我们有一个可以快速研究的机制,”他说。“我们是煤矿里的金丝雀。”