输血及细胞治疗的可视化评价技术研究

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1、输血及细胞治疗的可视化评价技术研究詹林盛军事医学科学院野战输血研究所关键词：输血;细胞治疗;可视化检测;作者简介：儈林盛(1971-),男，研究员，博士，主要从事输血免疫及细胞治疗研究，(E-mail)lszhan91@yahoo.com0收稿日期:2017-09-27基金：国家自然科学基金(No.81371806,30972615)资助Received：2017-09-27输血医学已正式成为我国临床医学二级学科，对输血医学科研能力和水平提岀了更高的要求，输血医学科研工作已成为输血医学学科发展的内在动力。近年來我国输血科研工作取得了显著的成绩，但与其他学科相比，述有一定的差距。如何培育输血

2、I矢学新的增长点是广大输血I矢学科研工作者需要思考的问题。当今生命科学研究从以免疫学、分子牛物学为主导的经典科学向前沿学科、高新技术相交叉融合的方向拓展，可视医学、大数据、云计算等已开始应用于生命科学研究领域，也将加速推进输血医学科学研究取得新进展。近年来新型纳米生物技术取得快速发展，在病原诊断、药物递送、成像示踪等方面显示出良好的应用前景。而多模式分子影像技术集成光学成像(BL1)、电子计算机断层扫描(CT)、核磁共振(MRI)等互为补充，适用于对输血感染及输血免疫反应进行可视化监测，并可对活体内过继性免疫细胞跨组织器官迁移以及分子细胞组织器官整体多层次的功能信息进行表征，兼具实时、动态

3、、无创的特点，获取结果客观准确，解析度高、分辨率高，可为输血医学临床转化提供科学性强的理论依据。1血液病原安全快速可视化检测技术研究随着核酸筛查技术(NAT)的推广应用，平时常规血液病原感染安全性得到极大的提升，但在突发事件以及野战条件下，会集中出现大量伤员，需血量大、时间紧迫，往往需要临时征集血液，也需要对献血者进行血液病原体快速筛查，此时血液安全性问题依然面临挑战。因此，发展简便、快速且具有高灵敏度和高选择性的血液可视化检测方法具有以下重要意义：（1）实现了新型荧光纳米材料的可控合成、性质表征、生物学修饰，完成了基于金纳米棒状材料的免疫传感器的构建:该免疫传感器对乙肝表面抗原标准物质具

4、有高灵敏度，由于采用的物理修饰模式较好地提高了免疫探针的环境适应性，使其能在多种复杂的生理介质中检测血液传染病标志物Ill；（2）建立了切刻内切酶介导、分子信标介导的等温扩增技术，优化了扩增条件，目前两种等温扩增方法对于细菌质粒的检测下限均达到皮摩尔量级;并构建了核酸层析检测技术平台，可对核酸扩增结果进行快速可视化判读，已开展了血小板中多种污染菌基因组的检测m；（3）建立了基于金纳米棒团聚性质的快速核酸传感器，优化了检测模式;该核酸探针对合成目的序列显示了良好的特异性、较高的灵敏度和较宽的动态范围［3］。2输血传染病感染及炎症的分子成像研究由于缺乏合适的研究体系，目前整体水平上对输血相关病

5、原（HBV/HCV）感染和宿主免疫系统的反应，在同一吋间和空间的连续动态变化还缺乏深入了解，将病毒感染与免疫系统的反应作为一个真正的系统进行可视化研究还面临着挑战，因而阻碍了对输血相关病原感染、复制及其免疫逃逸、免疫清除机制等本质问题的深入研究。针对此问题，应充分发挥生物发光和化学荧光等多模式光学成像技术的优势，在模型动物水平同时针对病毒基因组和宿主免疫系统两个方面，构建多靶点、多功能分子探针（报告基因），进行病毒、宿主天然免疫信号分子以及免疫细胞等多个靶点的实时动态识别与示踪，实现病原与宿主免疫系统相互作用的多模式分子成像。在此基础上开展基于分子影像的抗感染药物筛选和疫苗评价，以及输血相

6、关肝炎病毒致病机制研究。该研究有望进一步从整体层面上阐明输血相关肝炎病毒免疫逃逸或免疫清除的分了机制，为输血相关感染的防治研究提供基础平台。2.1输血相关肝炎病毒基因组标记示踪：建立了小动物尾静脉和眼底静脉丛水动力基因肝脏快速转染技术⑷，以荧光素酶（Luc）为报告基因标记HBV/HCV基因组，基于水动力转染技术和噬菌体整合酶体系，建立了系列报告基因标记的可视化HBV/HCV功能基因组小鼠体内表达体系［5-9］:包括HBV启动子调控荧光素酶表达小鼠模型，报告基因标记的HBV全基因组表达小鼠模型，IICVIRES介导Luc表达小鼠模型、IICV核心蛋R-Luc融合表达小鼠模型、报告基因标记的H

7、CV全基因组小鼠体内长期表达模型，以及基于荧光素酶重组与互补原理建立HCVNS3/4A蛋白酶细胞和小鼠体内检测体系等，结合小动物活体荧光成像技术，实时、动态监测HBV/HCV功能基因在小鼠体内的表达。进而基于该模型体系开展病壽性肝炎慢性化进程和致肝细胞损伤过程屮的作用机制研究，以及抗病毒药物和疫苗的体内可视化筛选和评价，有助于促进献血者隐匿性肝炎病毒感染及输血相关病毒性肝炎的防治研究。2.2输血相关病原感染引起机体炎症信