補(bǔ)體系統(tǒng)是廣泛存在于血清、組織液和細(xì)胞膜表面的一組精密調(diào)控的蛋白質(zhì)反應(yīng)系統(tǒng)，包括30多種可溶性蛋白和膜結(jié)合蛋白，起到防御機(jī)制的作用[1],該機(jī)制旨在支持或“補(bǔ)充”抗體從體內(nèi)清除病原體的能力，與抗體共同形成一個(gè)基本的防御線,并且可以介導(dǎo)具體的抗體機(jī)制。補(bǔ)體系統(tǒng)也可以通過(guò)作為人體異物的材料表面(包括與血液接觸的醫(yī)療器械)起作用[2]。
激活是指多種內(nèi)源性或外源性物質(zhì)作用下，循經(jīng)典途徑、甘露糖結(jié)合凝集素途徑或旁路途徑，使補(bǔ)體各固有成分依次被活化，表現(xiàn)出多種生物學(xué)活性[1]。在三種途徑中，替代途徑被認(rèn)為最易受到醫(yī)用材料的影響和反應(yīng)。
1、補(bǔ)體激活的替代途徑的激活過(guò)程
識(shí)別階段
C3的自發(fā)水解——C3激活
機(jī)體在生理情況下，血清C3可自發(fā)緩慢而持久地水解產(chǎn)生少量C3b，絕大多數(shù)快速消失，與自身組織細(xì)胞表面結(jié)合可被多種調(diào)節(jié)蛋白降解、滅活。與激活物表面結(jié)合形成C3轉(zhuǎn)化酶。
活化階段
C3轉(zhuǎn)化酶（C3bBb)形成，C5轉(zhuǎn)化酶(C3bnBb)形成。
膜攻擊階段
C5轉(zhuǎn)化酶裂解C5后形成攻膜復(fù)合體。
2、生物材料/器械表面對(duì)補(bǔ)體系統(tǒng)的作用
器械的應(yīng)用類型
在臨床體外治療特別是在血液透析和心肺旁路應(yīng)用中,補(bǔ)體激活與某些不良反應(yīng)有關(guān)[2]。這些治療主要涉及具有血液接觸表面積大和接觸時(shí)間相對(duì)較短的器械。補(bǔ)體激活通常在血液接觸器械材料表面后不久的早期階段發(fā)生[2]。以下器械常常需要進(jìn)行補(bǔ)體激活的評(píng)價(jià)。
例如：外部接入器械中的血液特異性物質(zhì)吸附器械、獻(xiàn)血和機(jī)采治療器械以及細(xì)胞分離系統(tǒng)、心肺轉(zhuǎn)流系統(tǒng)、血液透析/過(guò)濾器、白細(xì)胞分離器、經(jīng)皮循環(huán)支持設(shè)備。
生物材料/器械表面的補(bǔ)體激活的作用
補(bǔ)體激活始于血液與器械材料接觸以及包括關(guān)鍵補(bǔ)體蛋白質(zhì)C3和C3b在內(nèi)的許多血漿蛋白質(zhì)的沉積。這些特異性蛋白質(zhì)的接觸導(dǎo)致重要的C3和C5轉(zhuǎn)化酶(分別為C3b·Bb,C3b·C3b·Bb,見(jiàn)圖B.2)形成替代途徑[3]。C5轉(zhuǎn)化酶蛋白催化剪切C5并產(chǎn)生C5a和C5b。C5a蛋白是公認(rèn)的受體介導(dǎo)的嗜中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞活化的效應(yīng)分子,C5b片段是公認(rèn)的導(dǎo)致補(bǔ)體膜攻擊復(fù)合物(MAC)形成的初始補(bǔ)體成分,MAC可以結(jié)合并激活周圍細(xì)胞,和/或裂解破壞周圍細(xì)胞。WBCs可以檢測(cè)材料表面結(jié)合的C3和C4片段,這導(dǎo)致其后續(xù)的表面黏附和活化。中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞活化,MAC形成和激活以及WBC黏附和激活于材料導(dǎo)致了在高表面積器械應(yīng)用中臨床觀察到的典型病理生理學(xué)[4]。
例如：在存在自發(fā)形成的低水平的反應(yīng)性C3b的情況下,生物材料的存在可以引發(fā)其擴(kuò)增反應(yīng),最終結(jié)果是產(chǎn)生炎癥介質(zhì),例如C5a和細(xì)胞毒性蛋白復(fù)合物如膜攻擊復(fù)合物(MAC),這些炎癥介質(zhì)可以刺激一系列炎癥反應(yīng)包括白細(xì)胞(WBC)趨化性,活性氧簇(ROS)產(chǎn)生和細(xì)胞因子表達(dá)[2]。
3、補(bǔ)體因子(C3a和sc5b-9) 的評(píng)價(jià)
測(cè)試的補(bǔ)體因子
C3a為補(bǔ)體C3分子激活后形成的小分子物質(zhì)，可以介導(dǎo)機(jī)體的急性炎癥反應(yīng)。SC5b-9是補(bǔ)體系統(tǒng)激活后產(chǎn)生的共同末端產(chǎn)物C5b-9與血清中的S蛋白形成的親水的、無(wú)溶細(xì)胞活性的大分子片段。通過(guò)檢測(cè)C3a分子或SC5b-9分子的含量，可以反映出血清中補(bǔ)體系統(tǒng)的激活情況[5]。任何補(bǔ)體成分的升高水平表示補(bǔ)體系統(tǒng)的激活。血液透析過(guò)濾器和體外循環(huán)器械等高表面積器械與高水平的活化補(bǔ)體成分相關(guān),這種現(xiàn)象與肺中活化的白細(xì)胞和白細(xì)胞的阻留有關(guān)[2]。
評(píng)價(jià)方法和結(jié)論
（1）使用C3a和SC5b-9試劑盒，根據(jù)試劑盒的說(shuō)明，用雙抗體夾心ELISA法測(cè)定血清或抗凝血漿中C3a和SC5b-9水平。
（2）實(shí)驗(yàn)室之間評(píng)估試驗(yàn)材料是否產(chǎn)生陽(yáng)性或陰性結(jié)果的方法不一致。大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室將試驗(yàn)樣品結(jié)果與陽(yáng)性和陰性生物材料和/或液體對(duì)照進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)比較。一些實(shí)驗(yàn)室采用與歷史數(shù)值以及與同品種器械的結(jié)果比較,和/或涉及陰性和陽(yáng)性對(duì)照的特殊數(shù)學(xué)公式作為最終評(píng)估的一部分[2]。對(duì)于臨床可接受的補(bǔ)體激活水平?jīng)]有確定的通過(guò)/失敗標(biāo)準(zhǔn)。在補(bǔ)體激活試驗(yàn)中包含合法上市的可比較的器械將有助于數(shù)據(jù)解釋。可比較的器械數(shù)據(jù)可用于評(píng)價(jià)試驗(yàn)器械數(shù)據(jù)的臨床相關(guān)性。如果可比較的器械在器械將被注冊(cè)上市的監(jiān)管區(qū)域沒(méi)有合法銷售,那么地區(qū)監(jiān)管機(jī)構(gòu)可能會(huì)要求與在該地區(qū)已經(jīng)合法銷售的器械進(jìn)行比較試驗(yàn)[2]。
參考文獻(xiàn)：
[1] 司傳平，丁劍冰 醫(yī)學(xué)免疫學(xué)（2 版），高等教育出版社
[2] GB/T 16886.4：2022醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià) 第4部分：與血液相互作用試驗(yàn)選擇
[3] YY/T 0872.2-2015 醫(yī)療器械補(bǔ)體激活試驗(yàn) 第2部分：血清旁路途徑補(bǔ)體激活
[4]JohnsonR.J.,BurhopK.E.,VanEppsD.E.InfusionofovineC5aintosheepmimicstheinflammatoryresponseofhemodialysis.J.Lab.Clin.Med.1996,127pp.456-469.
[5] YY/T 0872.3-2019 醫(yī)療器械補(bǔ)體激活試驗(yàn) 第3部分：補(bǔ)體激活產(chǎn)物（C3a和SC5b-9）的測(cè)定
