눈 표면 질환 치료를 위한 혈소판이 풍부한 혈장 용해물
Summary
혈소판 용해물은 안구 표면 질환 치료를위한 새로운 도구를 나타냅니다. 여기에서는 혈소판 공여자로부터 수집 한 혈소판 용해물의 준비, 분배, 저장 및 특성화 방법을 제안합니다.
Abstract
다양한 안구 표면 질환은 혈액 유래 점안액으로 치료됩니다. 그들의 사용은 눈 표면 재생을 촉진하는 대사 산물 및 성장 인자 함량 때문에 임상 실습에 도입되었습니다. 혈액 기반 점안액은 다양한 출처(예: 전혈 또는 혈소판 성분채혈 기증)와 다양한 프로토콜(예: 다양한 희석 및 동결/해동 주기)로 준비할 수 있습니다. 이러한 가변성은 임상 프로토콜의 표준화를 방해하고 결과적으로 임상 효능의 평가를 방해합니다. 방법론적 절차를 자세히 설명하고 공유하면 공통 지침을 정의하는 데 기여할 수 있습니다. 지난 몇 년 동안 동종 제제는 더 높은 효능 표준을 보장하기 때문에자가 치료의 대안으로 확산되었습니다. 그 중 혈소판이 풍부한 혈장 용해물 (PRP-L) 점안액은 간단한 제조 절차로 준비됩니다. 이탈리아 AUSL-IRCCS di Reggio Emilia의 수혈 의학 부서에서 PRP-L은 혈소판 성분채집 기증으로 얻습니다. 이 제품은 처음에 0.9 % NaCl에서 0.3 x 10 9 혈소판 / mL (1 x 109 혈소판 / mL의 평균 농도에서 시작)로 희석됩니다. 희석 된 혈소판은 냉동 / 해동 된 후 원심 분리되어 파편을 제거합니다. 최종 부피는 1.45mL 분취량으로 분할되고 -80°C에서 저장됩니다. 환자에게 분배되기 전에 안약을 불임 상태로 테스트합니다. 환자는 혈소판 용해물을 -15 ° C에서 최대 1 개월 동안 저장할 수 있습니다. 성장 인자 조성은 또한 무작위로 선택된 부분 표본으로부터 평가되며, 평균값은 여기에보고된다.
Introduction
혈액 유래 제품은 상처 치료1, 악안면 및 정형외과 수술, 안구건조증(DED)3과 같은 다양한 안구 표면 질환2의 치료에 널리 사용됩니다. DED에서 눈물 막 항상성은 눈물 생성 및 안구 표면 무결성 4,5와 관련된 여러 요인의 비정상적인 기능의 결과로 손상됩니다.
DED는 원인과 중증도6,7,8의 이질성을 특징으로 하며 노화, 성관계9, 콘택트렌즈, 국소 또는 전신 약물10 또는 쇼그렌 증후군10과 같은 기존 상태와 같은 다양한 요인의 결과일 수 있습니다. 경미한 증상에도 불구하고 DED는 전 세계 수백만 명의 사람들에게 영향을 미치며 삶의 질과 의료 시스템에도 영향을 미칩니다6.
이 병리에 대한 많은 치료법이보고되었지만 가장 효과적인 해결책12에 대한 합의는 아직 없습니다. 현재까지 인공 눈물은 눈물 막의 수성 조성물을 복원하기위한 치료의 첫 번째 라인이지만, 이들 대체물은 자연 눈물의 주요 생물학적 활성 용질을 포함하지 않습니다 6,11. 혈소판 기반 제품은 인공 눈물에 대한 유효한 대안12,13으로 간주되지만 임상 효능, 사용 권장 사항 및 준비 방법은 여전히 논쟁의 여지가 있습니다3.
혈액 기반 제품은 대사 산물14, 단백질, 지질, 비타민, 이온, 성장 인자 (GF), 항산화 화합물11 및 삼투압 (300 mOsm / L) 11 측면에서 유사한 구성을 눈물과 공유합니다. 성분의 시너지 활성을 통해 각막 상피의 재생을 촉진하고 염증성 사이토 카인의 방출을 억제하며 결막 2,3에서 잔 세포의 수와 뮤신의 발현을 증가시킵니다.
지금까지 안과 용 혈액 기반 제품의 이질성은 문헌에 문서화되었습니다. 이러한 제품은 헌혈자의 기원, 즉자가 또는 동종 혈액뿐만 아니라 혈액 공급원, 즉 말초 혈액, 제대혈, 혈청 또는 혈소판에 따라 분류 할 수 있습니다.
자가 제품이 가장 널리 보급되었지만3, 동종 제품은 더 높은 효능 및 안전성 표준15을 보장하고 비용16,17을 크게 절감하기 때문에 이제 선호되는 선택이 되고 있습니다. 실제로 이전 연구에서는 자가면역 및/또는 전신 질환 환자로부터 얻은 혈액 기반 제품이품질과 기능이 변경될 수 있음을 입증했습니다6,16,17. 혈청 기반 점안액이 가장 널리 퍼져 있음에도 불구하고 혈소판 기반 제품은 상당한 수준의 효능을 유지하면서 쉽게 준비 할 수 있기 때문에 최근 유효한 대안으로 확인되고 있습니다 3,11. 현재 사용 가능한 혈소판 기반 제품은 혈소판 풍부 혈장 (PRP), 혈소판 풍부 혈장 용해물 (PRP-L) 및 성장 인자 풍부 혈장 (PRGF)으로 나눌 수 있습니다 3.
그 중 PRP-L은 수명이 긴 냉동 제품이라는 장점이 있습니다. PRP-L은 성분채집, 버피 코트 또는 만료되는 혈소판(PLT)18,19에서 제조할 수 있어 낭비를 소중하게 줄일 수 있습니다. 분취량은 -80 ° C의 수혈 센터에서 수개월 동안 또는 -15 ° C의 환자 집에서도 더 짧은 기간 동안 보관할 수 있습니다.
PRP-L은 눈 표면 재생을 자극하는 것으로 입증 된 GF가 매우 풍부합니다 12,20,21. 그럼에도 불구하고이 분야에 대해보고 된 임상 연구는 거의 없으며 모두자가 출처 3,22를 사용했습니다. PRP-L은 준비, 분배및 보관에 대한 표준화된 지침이 없기 때문에 눈 표면 질환 치료에 일상적으로 사용하기 전에 추가 검증 및 특성 분석이 여전히 필요합니다3.
여기에서는 이탈리아 AUSL-IRCCS 디 레지오 에밀리아의 수혈 의학 부서에서 사용되는 PRP-L의 생산 및 DED 환자에 대한 분배에 대한 자세한 프로토콜이 공유됩니다. 우리는 과학계가 전 세계 연구 및 임상 접근법에서 동질성과 일관성을 높일 수있는 표준 준비 방법을 개발하도록 돕는 것을 목표로합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
최근 몇 년 동안 안구 표면 병리에 대한 혈소판 기반 제품의 임상 적 사용이 증가했지만 과학적 견고성이 부족하여 확산이 방해 받고 있습니다. 이것은 주로 기증자 출처 및 준비 프로토콜의 광범위한 이질성으로 인해 발생하며, 이는 종종 완전히 공개되지 않았거나 분배 목적에 맞게 특별히 설계되지 않았습니다. 특히, 성분채집에 의해 수집된 혈소판 기반 제품에 대한 정보는 여전히 부족합니다…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자는 기증자 유래 혈소판 농축액을 제공 한 “Casa del Dono di Reggio Emilia”에 감사드립니다.
Materials
| Equipments | |||
| CompoSeal Mobilea II | Fresenius Kabi, Germany | bag sealer | |
| HeraSafe hood | Heraeus Instruments, Germany | Class II biohazard hood | |
| MCS+ 9000 Mobile Platelet Collection System | Haemonetics, Italy | automated plasma and multicomponent collection equipment for donating platelet, red cell, plasma, or combination blood components | |
| Platelet shaker, PF396i | Helmer, USA | Platelet shaker | |
| Raycell X-ray Blood Irradiator | MDS Nordion, Canada | X-ray Blood Irradiator | |
| ROTIXA 50RS | Hettich Zentrifugen, Germany | High speed entrifuge | |
| Sysmex XS-1000i | Sysmex Europe GMBH, Germany | haemocytometer for platelet count | |
| Warm bath, WB-M15 | Falc Instruments, Italy | Warm bath | |
| Materials | |||
| ACD-A anticoagulant solution A | Fenwal Inc., USA | DIN 00788139 | anticoagulant solution for platelet apheresis (1000 ml) |
| BD BACTEC Peds Plus/F Culture vials | BD Biosciences, USA | BD 442020 | Sterility assay |
| BD BACTEC Peds Plus/F Culture vials | BD Biosciences, USA | 442020 | At least 2 vials for sterility assay |
| BD Luer Lok Syringe | BD Plastipack, USA | 300865 | At least 4 sterile syringes (50 ml) |
| Bio-Plex Human Cancer Panel 1 | BioRad Laboratories, USA | 171AC500M | Standard panel for PDGF isoforms assessment |
| Bio-Plex Human Cancer Panel 2 | BioRad Laboratories, USA | 171AC600M | Standard panel for EGF assessment |
| Bio-Plex MAGPIX Multiplex Reader | BioRad Laboratories, USA | Magpix | This instrument allows multiple immunoassays using functionalized magnetic beads. |
| Bio-Plex Pro TGF-b Assay | BioRad Laboratories, USA | 10024984 | Set and standards for TGFb isoforms assessment |
| BioRet | ARIES s.r.l., Italy | A2DH0020 | At least 4 piercing spike for blood bags |
| Blood collection tube | BD Vacutainer, USA | 367835 | 1 tube, necessary to perform platelet counts |
| Eye drops kit. COL Medical Device for the application and preservation of eye drops from haemocomponents | Biomed Device s.r.l., Italy | COLC50 | Eye drops kit. At least 2 kits for each PRP unit collected |
| Human Cancer PDGF-AB/BB Set 1x96well | BioRad Laboratories, USA | 171BC511 | Set for PDGF isoforms assessment |
| Human Cancer2 EGF Set 1x96well | BioRad Laboratories, USA | 171BC603M | Set for EGF assessment |
| NaCl 0.9% sterile solution | Baxter S.p.A., Italy | B05BB01 | 1000 ml |
| OSDI Questionnaire | Allergan Inc., USA | OSDI | Ocular Surface Disease Index Questionnaire |
| Piercing spike | BioRet ARIES s.r.l., Italy | BS051004 | Spike |
| Platelet Additive Solution A+ T-PAS+ | TERUMO BCT Inc., Italy | 40842 | preservative solution for platelet concentrates (1000 ml) |
| Software Excel | Microsoft, USA | Excel | Data analysis software |
| Teruflex Transfer bag 1000 ml | TERUMO BCT Inc., Italy | BB*T100BM | 1 for PRP dilution |
| Teruflex Transfer bag 300 ml | TERUMO BCT Inc., Italy | BB*030CM | At least 6 for each PRP unit collected |
Riferimenti
- Everts, P. A., et al. Platelet-rich plasma and platelet gel: A review. The Journal of Extra-Corporeal Technology. 38 (2), 174 (2006).
- Giannaccare, G., et al. Blood derived eye drops for the treatment of cornea and ocular surface diseases. Transfusion and Apheresis Science. 56 (4), 595-604 (2017).
- Bernabei, F., et al. Blood-based treatments for severe dry eye disease: The need of a consensus. Journal of Clinical Medicine. 8 (9), 1478 (2019).
- Findlay, Q., Reid, K. Dry eye disease: When to treat and when to refer. Australian Prescriber. 41 (5), 160-163 (2018).
- Clayton, J. A. Dry eye. New England Journal of Medicine. 378 (23), 2212-2223 (2018).
- Jones, L., et al. TFOS DEWS II management and therapy report. The Ocular Surface. 15 (3), 575-628 (2017).
- Holland, E. J., Darvish, M., Nichols, K. K., Jones, L., Karpecki, P. M. Efficacy of topical ophthalmic drugs in the treatment of dry eye disease: A systematic literature review. The Ocular Surface. 17 (3), 412-423 (2019).
- Shih, K. C., Lun, C. N., Jhanji, V., Thong, B. Y. H., Tong, L. Systematic review of randomized controlled trials in the treatment of dry eye disease in Sjogren syndrome. Journal of Inflammation. 14, 26 (2017).
- Rusciano, D., et al. Age-related dry eye lactoferrin and lactobionic acid. Ophthalmic Research. 60 (2), 94-99 (2018).
- Craig, J. P., et al. TFOS DEWS II definition and classification report. The Ocular Surface. 15 (3), 276-283 (2017).
- Drew, V. J., Tseng, C. L., Seghatchian, J., Burnouf, T. Reflections on dry eye syndrome treatment: Therapeutic role of blood products. Frontiers in Medicine. 5, 33 (2018).
- Giannaccare, G., et al. Blood derived eye drops for the treatment of cornea and ocular surface diseases. Transfusion and Apheresis Science. 56 (4), 595-604 (2017).
- Acebes-Huerta, A., et al. Platelet-derived bio-products: Classification update, applications, concerns and new perspectives. Transfusion and Apheresis Science. 59 (1), 102716 (2020).
- Quartieri, E., et al. Metabolomics comparison of cord and peripheral blood-derived serum eye drops for the treatment of dry eye disease. Transfusion and Apheresis Science. 60 (4), 103155 (2021).
- Badami, K. G., McKellar, M. Allogeneic serum eye drops: Time these became the norm. British Journal of Ophthalmology. 96 (8), 1151-1152 (2012).
- Hwang, J., et al. Comparison of clinical efficacies of autologous serum eye drops in patients with primary and secondary Sjögren syndrome. Cornea. 33 (7), 663-667 (2014).
- Chiang, C. C., Lin, J. M., Chen, W. L., Tsai, Y. Y. Allogeneic serum eye drops for the treatment of severe dry eye in patients with chronic graft-versus-host disease. Cornea. 26 (7), 861-863 (2007).
- Jonsdottir-Buch, S. M., Lieder, R., Sigurjonsson, O. E. Platelet lysates produced from expired platelet concentrates support growth and osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells. PLoS One. 8 (7), 68984 (2013).
- Altaie, A., Owston, H., Jones, E. Use of platelet lysate for bone regeneration – Are we ready for clinical translation. World Journal of Stem Cells. 8 (2), 47-55 (2016).
- Vesaluoma, M., Teppo, A. M., Grönhagen-Riska, C., Tervo, T. Platelet-derived growth factor-BB (PDGF-BB) in tear fluid: A potential modulator of corneal wound healing following photorefractive keratectomy. Current Eye Research. 16 (8), 825-831 (1997).
- Zheng, X., et al. Evaluation of the transforming growth factor β activity in normal and dry eye human tears by CCL-185 cell bioassay. Cornea. 29 (9), 1048 (2010).
- Zamani, M., et al. Novel therapeutic approaches in utilizing platelet lysate in regenerative medicine: Are we ready for clinical use. Journal of Cellular Physiology. 234 (10), 17172-17186 (2019).
- Ministro della Salute. Disposizioni relative ai requisiti di qualità e sicurezza del sangue e degli emocomponenti. Italian Ministry of Health. , (2015).
- Aprili, G., et al. Raccomandazioni SIMTI sugli emocomponenti per uso non trasfusionale. Società Italiana di Medicina Trasfusionale e Immunoematologia. , (2012).
- Schiroli, D., et al. Comparison of two alternative procedures to obtain packed red blood cells for β-thalassemia major transfusion therapy. Biomolecules. 11 (11), 1638 (2021).
- Pulcini, S., et al. Apheresis platelet rich-plasma for regenerative medicine: An in vitro study on osteogenic potential. International Journal of Molecular Science. 22 (16), 8764 (2021).
- Ohashi, Y., et al. Presence of epidermal growth factor in human tears. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 30 (8), 1879-1882 (1989).
- Vitale, S., Goodman, L. A., Reed, G. F., Smith, J. A. Comparison of the NEI-VFQ and OSDI questionnaires in patients with Sjögren’s syndrome-related dry eye. Health Quality of Life Outcomes. 2, 44 (2004).
- Schiffman, R. M., Christianson, M. D., Jacobsen, G., Hirsch, J. D., Reis, B. L. Reliability and validity of the Ocular Surface Disease Index. Archives of Ophthalmology. 118 (5), 615-621 (2000).
- Zhang, J., et al. Characteristics of platelet lysate compared to autologous and allogeneic serum eye drops. Translational Vision Science and Technology. 9 (4), 24 (2020).
- Henschler, R., Gabriel, C., Schallmoser, K., Burnouf, T., Koh, M. B. Human platelet lysate current standards and future developments. Transfusion. 59 (4), 1407-1413 (2019).
- Samarkanova, D., et al. Clinical evaluation of allogeneic eye drops from cord blood platelet lysate. Blood Transfusion. 19 (4), 347-356 (2021).
- Strunk, D., et al. International Forum on GMP-grade human platelet lysate for cell propagation: Summary. Vox Sanguinis. 113 (1), 80-87 (2018).
- Schiroli, D., et al. The impact of COVID-19 outbreak on the Transfusion Medicine Unit of a Northern Italy Hospital and Cancer Centre. Vox Sanguinis. 117 (2), 235-242 (2021).
- Klatte-Schulz, F., et al. Comparative analysis of different platelet lysates and platelet rich preparations to stimulate tendon cell biology: An in vitro study. International Journal of Molecular Science. 19 (1), 212 (2018).
- Fea, A. M., et al. The effect of autologous platelet lysate eye drops: An in vivo confocal microscopy study. BioMed Research International. 2016, 8406832 (2016).
- Abu-Ameerh, M. A., et al. Platelet lysate promotes re-epithelialization of persistent epithelial defects: A pilot study. International Ophthalmology. 39 (7), 1483-1490 (2019).
- Geremicca, W., Fonte, C., Vecchio, S. Blood components for topical use in tissue regeneration: evaluation of corneal lesions treated with platelet lysate and considerations on repair mechanisms. Blood Transfusion. 8 (2), 107-112 (2010).
- De Paiva, C. S., et al. Disruption of TGF-β signaling improves ocular surface epithelial disease in experimental autoimmune keratoconjunctivitis sicca. PLoS One. 6 (12), 29017 (2011).
