何國維

第1章紅血球的抗原抗體反應

學習目標

1. 了解血型抗原及命名系統。

2. 了解血型抗體。

3. 了解血庫有關的免疫反應。

4. 了解補體及血庫作業。

1.1.1 血庫有關的免疫反應

人類在出生前沒有多少抗體的產生，無菌室中的動物亦然，所以可想像抗體是因為抗原刺激以後才發生的。自然而然發生的抗體（natural occurring antibody）並不是意味著沒抗原刺激就產生的抗體，而是表示抗體的產生並不是經過輸血或懷孕等已知的免疫刺激所引起的。人體可因以下三類抗原的刺激而產生抗體：(1)異種抗原，即其他種類的抗原，如細菌。(2)異體抗原（alloantigen），別人的血型抗原（自己的血球並不含有）。(3)自體抗原（autoantigen），即自己本身（如血球）的抗原，可能是自體抗原經藥物或病毒引起稍微的改變，以致不被認為是本身的抗原所引起。

抗體的產生過程可分為原發及繼發兩個階段，原發反應是個體第一次接觸到抗原，在7～14天內可以測到低力價的IgM抗體。繼發反應是個體再接觸到同樣抗原時，在一星期內出現高力價的IgG抗體。血型抗體的產生過程也是如此。

1.1.2 免疫耐力

個體對抗原的刺激不引起抗體的產生稱免疫耐力，原因之一為個體是無反應者，如RhD陰性的女人雖然經過幾次500 ml RhD陽性血液的免疫，有三分之一的白種人並不產生RhD的抗體（anti-D），即無反應者。臺灣RhD陰性者帶anti-D的機會為0.13%（7/5433），表示臺灣大部分RhD陰性者對D抗原的免疫並不反應，也不產生抗體，所以屬於無反應者。

1.2 血型抗體

1.2.1 免疫球蛋白（Immunoglobulin）

和血庫工作有關的免疫球蛋白有IgG、IgM及IgA，但以IgG及IgM為主要的免疫球蛋白，相關的資料記於表1-6及1-7。

1.2.2 異體抗體（不規則抗體，irregular antibodies, alloantibodies）

異體抗體是對抗別人紅血球抗原（自己不帶該抗原）的抗體。紅血球的異體抗體可能：(1)自然發生，人類自然發生的血型抗體anti-A、anti-B等，是因A或B血型抗原的構造和消化道中細菌的構造很接近，所以人類在嬰兒時期血漿中即出現ABO的血型抗體；(2)經輸血免疫；(3)由胎兒的紅血球免疫（在懷孕時或生產時發生）。

自然發生的抗體很規則地在沒有該抗原者的血漿中出現，如B型的人有anti-A，A型有anti-B，O型有anti-AB（三個抗體習慣稱為規則抗體），另外p型有anti-P1PPk，以上這些抗體和輸血的安全非常有關。另外在一部分缺少抗原的人身上，也可能出現自然發生的抗體，如部分Le（a-b-）者產生anti-Lea、anti-Leb、anti-Lea+Leb，其他自然發生的抗體，尚有anti-E、anti-iaBanti-M、anti-N。其中Lewis的抗體及anti-ia]與輸血安全很有關係。

在血庫的作業中，輸血前的檢驗必須做ABO血型的測試（RhD血型在臺灣視情況需要才做），將相同ABO血型的血輸給病人，即使這樣，因血型抗原的種類超過300個，所以輸血過程中可能把病人紅血球中沒有的抗原輸入，引發病人產生異體抗體。這些異體抗體各有不同臨床上的意義，即是否會引起病人輸血後的溶血反應或新生兒溶血症。在表1-8可以看到一些異體抗體的免疫球蛋白類屬在不同狀況下，抗原抗體反應的強弱情形及帶異體抗體的病人在臺灣人或白種人中找到適合血液的機會。

1.3 補體及血庫作業

血型的抗原抗體反應常引起補體的活化，所以在血庫的作業上常藉著測定補體來測知是否有過血型抗原抗體反應的發生。補體至少有20個不同的蛋白，這些蛋白大部分和補體的活化有關，只有小部分和不活化有關，在正常情況下，活化與不活化呈平衡狀態。一般補體的活化可經傳統途徑（主要功能為增強抗原抗體反應的效果），及改變途徑（主要功能為對抗細菌感染，增強非免疫性之防衛系統），而血庫相關的補體活化只經傳統途徑。

1.3.1 傳統途徑（Classical pathway）之補體活化

IgM在免疫球蛋白中最具活化補體的效力，只要一個分子就可以活化補體，IgG需有2個分子才能活化補體，且需近距離，紅血球上如有80萬個抗原位置時，需要1千個IgG附上去才能活化補體，IgG的subclasses有不同活化補體的能力，在表1-7上可以看到 IgG3比IgG1更能活化補體。

1.1 血型抗原

「血型（blood group）」一詞泛指紅血球、白血球、血小板、甚至其他血漿內含物所表現的抗原（antigen），本章主要討論紅血球血型抗原，有關白血球及及血小板的抗原請參見本書第10及11章。

「血型」是指紅血球膜上的抗原，其可以和所引發的抗體發生反應，而被指認和找到，所以血型較完整的名字應該是「血型抗原」，也因此紅血球膜上的任何構造除非可找到相對的抗體，否則就不能稱為血型或血型抗原。血型抗原的構造可分為glycoconjugates（即glycolipid與glycoproteins）及蛋白（proteins），而這些構造上發生的些許變異，就形成不同的血型（圖1-1）。雖然分子生物的研究在基因序列上可以找到許多變異（多型性），但這些DNA的變異除非可以經由抗體指認出來，否則是不能稱為血型的。1

1900年Karl Landsteiner把自己和幾個同事的紅血球及血清交叉混合，觀察到血球的凝集，進而發現了ABO血型，自此開啟了免疫學的大門。以後藉由血清及血球的直接凝集反應，MN及P血型很快的在1930年代被發現。後來Coombs發展出Coombs?test以後，許多無法以直接血球的凝集反應找到的血型，如Rh、Kell等血型紛紛被發現，血型研究在1940以後進入全盛時期。到1980年代有超過600個血型被發現，有些是高頻率的在人口中出現，有些只有在一個家族中出現，血型的命名由於許多發現出現混亂，所以在1980年國際輸血學會（International Society of Blood Transfusion, ISBT）成立血型命名委員會，提出一套新的命名法來整理長期以來不同命名法所造成的血型名稱雜亂，同時新的命名法以遺傳基因為基礎，是一個用肉眼及電腦都可以判讀的ISBT血型命名系統，將所有血型歸類為不同的血型系統（blood group systems），包括血型集（collections）、低頻率700血型系列（700 series）及高頻率901血型系列（901 series）。1,2

血型系統的定義是一個或一個以上的血型抗原由單一或二～三個密切關聯的基因所管制而成一個血型系統。血型集是由二個或二個以上的血型抗原集合而成，但因相關基因還沒找到而達不到血型系統的條件，等找到相關的基因，就會進級提升為血型系統。到2017年共整理成36個血型系統，自ABO的001血型系統到Augustine的036血型系統，如表1-1。3血型系統中的不同血型抗原也以數目表示，在表1-2可以看到001至0036血型系統中，所有血型抗原及所屬的數目。4所有血型抗原都可以用6個數字表示，如B血型為001002，其中001是表示ABO血型系統的號碼，002則表示B血型是ABO血型系統中的第2個血型抗原。以上6個數字的號碼是為電腦設計，肉眼最常使用的命名法是用表1-1的血型符號再跟著表1-2抗原數目，所以B血型最常用的命名是ABO 2。表1-2 MNS血型系統中，屬於臺灣重要血型抗原的ISBT命名，另外整理列於表1-3。ISBT命名中血型的表現型（phenotype）、基因及基因型（genotype），以Rh血型系統的命名為例，如表1-4。血型集以200為號碼，現在血型集只剩下6個，如表1-5。5201原為Gerbich血型集，因已升級為020血型系統，201的號碼就不再使用，表1-5中的血型集號碼自205開始，表示原先前面的4個血型集因那些血型有新發現，可能升級為血型系統，或歸入已有的血型系統中，201到204的號碼就被取消，不再使用。2002年溫哥華ISBT大會中，207 I血型集中的I血型（207001）因為找到相關的IGNT基因而升級為027血型系統，I血型新的號碼為027001，而i血型還是留在原來的207血型集（為207002）。209 GLOB血型集的P血型也因基因的發現而升級為028血型系統。到2017年共有36個血型系統（表1-1）、6個血型集，而低頻率700血型系列有17個血型抗原，高頻率901血型系列有6個血型抗原。到2017年共有343個血型抗原被歸類到ISBT的血型系統、血型集、700及901血型系列。6,7近年來分子生物技術應用在血型的研究後，發現許多血清學上複雜的血型抗原都可用基因的定點突變、cross over、gene conversion及RNA的alternating splicing等來解釋。

第1章紅血球的抗原抗體反應

學習目標

1. 了解血型抗原及命名系統。

2. 了解血型抗體。

3. 了解血庫有關的免疫反應。

4. 了解補體及血庫作業。

1.1.1 血庫有關的免疫反應

人類在出生前沒有多少抗體的產生，無菌室中的動物亦然，所以可想像抗體是因為抗原刺激以後才發生的。自然而然發生的抗體（natural occurring antibody）並不是意味著沒抗原刺激就產生的抗體，而是表示抗體的產生並不是經過輸血或懷孕等已知的免疫刺激所引起的。人體可因以下三類抗原的刺激而產生抗體：(1)異種抗原，即其他種類的抗原，如細菌。(2)異體抗原（all...

四版序

自2005年出版第三版的《輸血醫學》到現在已過了13年，到了急需改版的時候，但因為這些年我為了「臺灣族群來源」的工作非常忙碌，需要借助別人來完成改版，因此我把原本第三版的14章分別交給現今活躍在輸血醫學的新秀改寫，再增加新的四章：1.米田堡血型及其單株抗體和MNS血型系統；2.捐血機構作業；3.血庫的品質管理；4.臺大生化研究所所長余榮熾長期研究的「P1PK血型系統∕I血型系統與i抗原」，而成為第四版的《輸血醫學》，這版還有一個特徵，就是把原本血型的免疫血液學提升到分子生物學。希望以後的改版也用這樣的模式下去，把臺灣新的發現繼續放進去，讓這本書變成大家的書，讓我寫這本書的原始初衷：「讓醫學院學生的臨床輸血醫學、醫技系學生的免疫血液學及醫院血庫的工作人員有一本易懂的中文資料」，得以繼續下去。

1981年我從美國學成回臺後，因應當時馬偕醫院是血庫與鏡驗同時作業的情況，我最初的挑戰是思考如何教導唯一的血庫醫檢師在從事原先的玻片交叉試驗及「血牛」抽血工作外，教她如何正確的進行試管交叉試驗及如何正確的搖試管。爾後有英國的宣教師血庫專家鮑博瑞（Richard E. Broadberry, FILM）1983年在祈禱中上帝呼召他到臺灣的馬偕醫院血庫工作，因此我得到從天而降的幫助，下來的幾年我們有了許多重要發現，發現臺灣人有B3血型、亞孟買血型、米田堡血型及稀有血型，而我們發現的B3血型竟然是華人世界第一次發現的亞血型。因為1980年代以前的臺灣是一個開發中的國家，有關輸血的資料，差不多只有ABO及Rh血型的頻率，與已開發的國家歐、美、日相差一大節，當時我努力把臺灣的新發現寫成論文，刊登在國際知名的刊物如Transfusion、Vox Sanguinis，讓國際知道臺灣的新資料，也同時整理新的發現在1990年寫成了初版的《輸血醫學》。後來我們馬偕醫院和其他醫院有更多新發現，隨後我們在輸血醫學加入血小板、HLA及親子鑑定，在1996寫成第二版及2005年第三版的《輸血醫學》。

臺灣醫院的血庫在1980年代初充斥著賣血的「血牛」，因為捐血不足，輸血醫學中重要的安全供血「捐血」，變成全臺醫療上最重要的課題，孫建峰、李正華、林媽利及後來成立的中華民國輸血學會（後改名台灣輸血學會），在1980年代協助當時的衛生署建立臺灣的國家血液政策，包括健全捐血系統及統一全臺醫院的醫院輸血作業，我把經過過程發表在「中華民國臺灣的國家血液政策The national blood program of Taiwan ROC, Vox Sang 1994; 66:299」，內容如下：

在1980年初，有價供血提供了國內大部分的需要，當時的捐血系統並沒有企劃單位做有系統開拓血源的規劃，且捐血系統是由內政部所管轄，而不是在衛生署監督之下。

然而，因為臺灣民眾B型肝炎的帶原率非常高，且因B型肝炎的病毒感染與臺灣最常見的惡性腫瘤──肝癌有密切的關係，所以發展一個健全的捐血系統以提供安全的血液，變成是國家醫療政策的一個重要方向。

臺灣血液方案的成功有賴於許多人的努力，包括國策顧問李國鼎先生、已過世前衛生署長許子秋先生和現任的衛生署長張博雅先生，還有許多衛生署的同仁、臺灣醫界的同仁，及捐血機構的同仁都對發展臺灣的國家血液政策投入很大的心力。

另一方面，當時國內醫院血庫輸血前的配合試驗，發現需做很大的修改，而且全國血庫作業也需要有統一及標準的作業。在1984年我們發現manual Polybrene不加做免疫球蛋白試驗的方法是最適合國人的作業，這種方法快速可節省人力、敏感可增加輸血的安全，同時因能自行泡製試藥，不必仰賴昂貴的進口試藥而降低了醫療成本。我們同時也開始著手做血庫醫檢師的在職訓練，包括為期一星期的講課與實際操作，藉由此訓練教導manual Polybrene法，而促成現在國內血庫的統一作業。同時也進行醫師的在職訓練，使捐贈的血液取代有價供血，並介紹血液成分治療的觀念。繼而做血庫醫師的在職訓練，並舉辦自體免疫溶血性貧血及血小板的交叉試驗的研討會。

在1985年開始做醫院血庫的評鑑，以確定適當的血液貯存設備及正確的輸血前配合試驗。捐血機構的評鑑也跟著開始。隨後，醫院血庫的評鑑逐漸變成衛生署醫院評鑑的主要項目之一，評鑑的重點包括醫院血液成分的使用情形，使用捐血而不使用有價供血的血液，醫院輸血委員的成立及功能，及從1988年開始的全國血庫精確度調查的結果。因評鑑的結果影響醫院的保險給付高低，所以評鑑促使醫院改進輸血作業及各種血液成分的使用，同時也有助於消滅有價供血。

中華民國輸血學會（台灣輸血學會）在1987年成立。輸血的諮詢實驗室是在1988年由衛生署委託成立於馬偕醫院血庫，是用來幫助國內醫院解決輸血遇到的困難。

衛生署的國家血液科技諮詢小組成立於1988年，以制定國家的血液政策。這個小組的成員是由醫院的血庫主管及大型教學醫院的血液專家組成。1989年這個小組制定了捐血機構的設置標準，且在1990年捐血機構因衛生署的要求與諮詢小組的建議而改組，中華血液基金會（台灣血液基金會）於是自中華民國捐血運動協會成立，並由衛生署監督，同時中華血液基金會所屬之捐血中心遂有開拓血源的企劃課成立 。

我們已成功的逐漸建立了臺灣的國家血液政策，這點可由1992年捐血的數量達1,180,463單位，捐血人的比率占全國人口的5.72%看到，捐血提供了近百分之百國內醫院用血的需要。

1992年臺灣的捐血提供全臺醫院所需要的用血，消滅了血液的買賣。臺灣的成就受到國際肯定，1996年臺灣捐輸血的成就以「臺灣」之名刊登在「已開發國家的血液政策National blood programs in developed countries, Transfusion 1996; 36:1019～1032」，與美、英、法、日等15個已開發的國家並列、評比。最後讓我們互相勉勵，繼續努力，天祐臺灣。



林媽利

四版序

自2005年出版第三版的《輸血醫學》到現在已過了13年，到了急需改版的時候，但因為這些年我為了「臺灣族群來源」的工作非常忙碌，需要借助別人來完成改版，因此我把原本第三版的14章分別交給現今活躍在輸血醫學的新秀改寫，再增加新的四章：1.米田堡血型及其單株抗體和MNS血型系統；2.捐血機構作業；3.血庫的品質管理；4.臺大生化研究所所長余榮熾長期研究的「P1PK血型系統∕I血型系統與i抗原」，而成為第四版的《輸血醫學》，這版還有一個特徵，就是把原本血型的免疫血液學提升到分子生物學。希望以後的改版也用這樣的模式下去，把...

目錄

第1章 紅血球的抗原抗體反應
1.1 血型抗原
1.2 血型抗體
1.3 補體及血庫作業
1.4 紅血球的抗原抗體反應
第2章 ABO、Hh、Lewis血型系統
2.1 ABH及Lewis抗原的構造
2.2 ABO血型抗原
2.3 ABO血型抗體
2.4 ABO
2.5 後天ABO血型的改變
2.6 H抗原缺乏的血型
2.7 臺灣ABO亞血型及H缺乏血型的頻率
2.8 Lewis血型
第3章 Rh血型系統
3.1 D抗原
3.2 臺灣病人輸血前做常規RhD篩檢之評估
第4章 MNS血型系統
4.1 簡述
4.2 抗原結構
4.3 抗體
4.4 米田堡血型系列（The Miltenberger series）
第5章 P1PK血型系統與相關抗原∕I血型系統與i抗原
5.1 P1PK血型系統與相關血型系統及抗原
5.2 I血型系統、i抗原與冷凝集
第6章 其他血型系統(Kell、kidd、Duffy、Diego等)
6.1 Kidd血型系統
6.2 Duffy血型系統
6.3 Kell和Kx血型系統
6.4 Diego血型系統
6.5 Lutheran血型系統
第7章 紅血球自體抗體及多重凝集
7.1 紅血球之自體抗體
7.2 冷自體抗體
7.3 溫自體抗體
7.4 藥物引起的免疫溶血性貧血
7.5 紅血球之多重凝集及Lectin在免疫血液學的應用
第8章 配合試驗
8.1 病人血液檢體
8.2 配合試驗發展
8.3 血清學測定
8.4 交叉試驗及解釋
8.5 臺灣的異體抗體（不規則抗體）
第9章 新生兒溶血症
9.1 ABO血型與新生兒溶血症
9.2 異體抗體與新生兒溶血症
9.3 近10年的HDNB
9.4 新生兒溶血症的治療
9.5 臺灣人成長過程中Lewis血型的發展及改變
第10章 人類白血球抗原
10.1 HLA system簡介
10.2 HLA抗原分布、生化特性及立體結構
10.3 HLA生理功能
10.4 HLA遺傳學
10.5 HLA分型及抗體檢測
10.6 HLA命名系統
10.7 臺灣族群HLA基因頻率及單倍型頻率
10.8 HLA與輸血相關事件
10.9 HLA檢驗與移植
10.9.2 幹細胞移植配對　
10.10 HLA分型在其他臨床應用
第11章 血小板與顆粒球輸注
11.1 血小板抗原系統
11.2 非HPA抗原系統之其他抗原
11.3 血小板輸注無效
11.4 胎兒與新生兒異體免疫血小板減少症
11.5 輸血後紫瘢症
11.6 自體免疫性血小板減少
11.7 藥物引起之血小板抗體及其檢測方式
11.8 血小板抗體檢測方法
11.9 人類中性球抗原系統
11.10 異體免疫新生兒中性球缺乏症
11.11 自體免疫中性球減少症
11.12 顆粒白血球抗體檢測方法
11.13 顆粒白血球輸血治療
第12章 輸血反應
12.1 溶血性輸血反應
12.2 非溶血性輸血反應
12.3 輸血反應的探討
12.4 輸血前給藥與輸血反應
第13章 親子鑑定
13.1 親子鑑定的原理及前言
13.2 以馬偕紀念醫院為例，臺灣親子鑑定檢查的發展過程
13.3 親子鑑定的邏輯：否定法（Exclusion）
13.4 親子鑑定的邏輯：包含法（Inclusion）
13.5 其他親屬關係的演算邏輯
13.6 親子鑑定STR套組的其他應用
14 臺灣的族群
14.1 前言
14.2 臺灣高山原住民
14.3 非臺灣高山原住民
14.4 結語
第15章 捐血機構作業
15.1 捐血人資格篩選
15.2 全血收集與血品製備
15.3 分離術血品收集
15.4 感染性疾病篩檢
15.5 血品供應與調節
第16章 血液的成分及輸血療法
16.1 減除白血球之紅血球濃厚液
16.2 血小板的輸血
16.3 濃縮第八因子
16.4 濃縮第九因子
16.5 白蛋白與血漿蛋白成分
16.11 緊急輸血
16.12 血袋的加溫
16.13 輸血的時間限制
16.14 輸血的速度
16.15 輸血時其他點滴溶液的輸注
16.16 輸血過濾器
16.17 輸血裝置
16.18 治療性的血液成分移出術
第17章 血庫檢驗方法
17.1 血庫凝集試驗操作要領與價數判讀
17.2 抗球蛋白試驗
17.3 輸血前檢查
17.4 其他血庫檢驗方法
第18章 血庫檢驗與作業的品質管理
18.1 組織與職責
18.2 以顧客為中心
18.3 場所與安全
18.4 人員品管
18.5 試劑耗材的驗收與庫存管理
18.6 儀器設備管理
18.7 檢驗前流程
18.8 檢驗與作業流程
18.9 血庫檢驗與作業的品質保證
18.10 檢驗後流程
18.11 檢驗結果的報告與釋出
18.12 資訊管理
18.13 不符合事項管理
18.14 持續品質改善
18.15 稽核
附錄A 馬偕紀念醫院輸血醫學相關生物統計資料
附錄B　台灣血液基金會捐血人血型抗原及血型抗體資料
附錄C　慈濟骨髓幹細胞中心自願捐髓者HLA的資料

目錄

第1章 紅血球的抗原抗體反應
1.1 血型抗原
1.2 血型抗體
1.3 補體及血庫作業
1.4 紅血球的抗原抗體反應
第2章 ABO、Hh、Lewis血型系統
2.1 ABH及Lewis抗原的構造
2.2 ABO血型抗原
2.3 ABO血型抗體
2.4 ABO
2.5 後天ABO血型的改變
2.6 H抗原缺乏的血型
2.7 臺灣ABO亞血型及H缺乏血型的頻率
2.8 Lewis血型
第3章 Rh血型系統
3.1 D抗原
3.2 臺灣病人輸血前做常規RhD篩檢之評估
第4章 MNS血型系統
4.1 簡述
4.2 抗原結構
4.3 抗體
4.4 米田堡血型系列（The Miltenberger series）
第5章 P1PK血型系統與...