Granulocyttransfusjon er blitt brukt i klinisk medisin i over 40 år. Indikasjonen har vore alvorleg, langvarig eller komplisert infeksjon og nøytropeni. På grunn av biverknader, spesielt lungekomplikasjonar, samt mangelen på sikker dokumentert effekt, forsvann granulocyttransfusjon frå klinisk praksis i ein periode.
Ny teknologi har ført til ein renessanse for granulocyttransfusjon, og metoden er relativt utbreidd i fleire land. Metoden reiser etiske problemstillingar, både fordi ein i klinisk praksis står overfor pasientar med alvorleg grunnsjukdom med høg mortalitet, og fordi det krev medikamentell intervensjon, med potensielle biverknader hos friske donorar.
Vi presenterer i denne artikkelen bakgrunn for metoden, metodikk for granulocytthausting, eiga erfaring samt gjennomgang av aktuell litteratur.
Materiale og metode
Artikkelen byggjer på ikkje-systematisk utvald litteratur på området samt eigen metodikk og resultat frå granulocyttransfusjon.
Historikk
Rasjonalet for granulocyttransfusjon byggjer på kunnskap og erfaring frå andre felt av transfusjonsmedisinen. Anemiske pasientar med hypoksemi er i lang tid blitt behandla med erytrocyttransfusjon. Pasientar med trombocytopeni og blødningsfare kan ha god effekt av trombocyttransfusjon. Såleis er det naturleg at pasientar med nøytropeni eller defekte nøytrofile granulocyttar med stor infeksjonsrisiko, vil kunne ha nytte av granulocyttransfusjon. Dette var også bakgrunn for tidlege forsøk med behandlinga (1).
Normal produksjon av nøytrofile granulocyttar frå beinmergen er om lag 1 x 1011 celler dagleg (2). Forbetring av sentrifugeteknikk gjorde det i 1960-åra mogleg å betre separasjonen av granulocyttar i fullblod. Ved forsøk med etiokolanol, ein katekolaminmetabolitt, og kortikosteroid klarte ein å auke den potensielle granulocyttmengda noko, men framleis var resultata beskjedne (3). Ved å gi hydroksyetylstivelse (hetastivelse) til donor kunne ein oppnå ein meir effektiv separasjon av granulocyttar (4), men likevel var utbyttet lågt og ein klarte ikkje å auke talet på sirkulerande nøytrofile granulocyttar hos mottakarane. Det vart også gjort forsøk på å hauste granulocyttar frå pasientar med kronisk myelogen leukemi (KML) (5). Problemet var her at talet på donorar var lågt, in vivo-effekten av dei nøytrofile granulocyttane var tvilsam, og det var etisk omstridt om det var forsvarleg å transfundere potensielt maligne celler.
I 1982 publiserte Winston og medarbeidarar ein randomisert studie om terapeutisk granulocyttransfusjon ved dokumentert infeksjon og nøytropeni. Her vart 95 pasientar med nøytropeni randomisert til granulocyttransfusjon eller ikkje. Studien viste ingen effekt på mortalitet og morbiditet hos pasientar som fekk transfusjon (6). Studien kan kritiserast, mellom anna fordi donorane ikkje hadde fått kortikosteroid, noko som førte til at granulocyttmengda i haustingsproduktet var lågt. I tillegg vart det i same periode utvikla mange breidspektra antibiotika og antimykotika med færre biverknader (4). Dette gjorde at granulocyttransfusjon som behandlingsalternativ nesten vart gløymt.
Oppdaginga og introduksjon av hematopoetiske vekstfaktorar i byrjinga av 1990-åra gav ny interesse for granulocyttransfusjon som behandlingsform. G-CSF, granulocyttkolonistimulerande faktor, påverkar myeloide progenitorceller i relativt seint utviklingsstadium, og endrar deira produksjon og funksjon (7). Til farmakologisk bruk er det utvikla rekombinant human granulocyttkolonistimulerande faktor, ein metionylert form av G-CSF (r-metHuG-CSF). Dosering med G-CSF 3 – 10 µg/kg kroppsvekt til friske individ har vist å auke granulocyttkonsentrasjonen i blodet opptil 15 gonger (8). Initialt kan det oppstå ein periode på om lag 30 minutt med relativ nøytropeni, før ein når maksimal mengd nøytrofile granulocyttar etter om lag 12 timar. Den høge cellemengda held seg i 24 – 48 timar, og granulocyttane synest å ha normal funksjon (9). Ved samstundes bruk av kortikosteroid kan nivået av sirkulerande nøytrofile granulocyttar aukast ytterlegare (10).
Prosedyrar og medikament
Ved donasjon av trombocyttar og erytrocyttar treng ein ikkje medikamentell intervensjon før donasjon. Biverknadane hos donor er sjeldne og ofte milde, som lett asteni etter donasjon. Einaste form for intervensjon vil eventuelt vere tilskot med jernpreparat etter donasjon, og klinisk oppfølging er ikkje naudsynt. Granulocyttransfusjon forutset derimot medikamentell intervensjon hos friske individ for å kunne hauste tilstrekkeleg mengd granulocyttar, og dette reiser vesentlege etiske spørsmål (11). Ved Haukeland universitetssjukehus blir donor vald ut blant vanlege blodgjevarar som samtykkjer til granulocyttdonasjon. Det blir informert nøye om prosedyren og risiko for eventuelle biverknader. Prosedyren krev at pasienten blir forbehandla med tre medikament; kortikosteroid, hydroksyetylstivelse og filgrastim (G-CSF).
Alvorleg toksisitet og sideverknader ved bruk av G-CSF er sjelden (11, 12), men opptil to av tre friske donorar kan få symptom. Dei viktigaste synest å vere myalgi, artralgi, hovudverk, asteni, utslett, og feber/frysningar. Det har vore reist spørsmål både om meir alvorlege biverknader ved bruk av G-CSF og biverknader ved langvarig bruk. Av alvorlege, men svært sjeldne, biverknader er det rapportert miltruptur og både respirasjonssvikt og lungesviktsyndrom (ARDS) hos eldre (11). Av langtidsbiverknader har det vore rapportert og spekulert i auka førekomst av hematologiske sjukdomar, inkludert akutt leukemi. Ut frå noverande kunnskap er det ingen sikre haldepunkt for ein slik samanheng (13).
Det vert gjeve 100 mg hydrokortison i forkant av haustinga for å hindre biverknader og for å auke granulocyttmobiliseringa. Risiko ved administrasjon av ein dose med kortikosteroid er liten. Det har derimot vore diskutert om langtidseffekten av slik stimulering kan vere uheldig, spesielt har det vore merksemd rundt auka sannsyn for kataraktutvikling. I ein studie var personar som hadde gjeve minst 13 granulocyttdonasjonar samanlikna med ei kontrollgruppe med henblikk på førekomst av bakre subkapsulær katarakt. Det var ingen signifikant skilnad mellom dei to gruppene (14).
I tillegg nyttast det høgmolekylær (250 000 MW) hydroksyetylstivelse (HES) 6 % under leukaferesen. Dette betrar separasjonen mellom plasma og granulocyttar ved donasjonen. Anafylaktiske reaksjonar er beskrive, og ein skal alltid ha anafylaksiberedskap tilgjengleg og avbryte prosedyren om det kjem allergisymptom. Donor blir gjeve totalt 500 ml hydroksyetylstivelse, og haustinga blir avslutta når dette er gjeve. Løysinga med hydroksyetylstivelse er tilsett 30 ml trinatriumsitrat 47,6 %, og volumratio av hydroksyetylstivelse og fullblod er 1 : 13.
Behandlingsindikasjonar og effekt
Ofte blir nøytropeni definert som nøytrofile granulocyttar < 0,5 · 10⁹/l og alvorleg nøytropeni som nøytrofile granulocyttar < 0,1 · 10⁹/l. At infeksjonsfaren aukar med synkande granulocyttal, har vore kjend i lang tid (15). Antimikrobiell behandling er ofte effektivt ved nøytropeni og kliniske teikn til infeksjon. Ei subgruppe av pasientar synest derimot å respondere dårleg på konvensjonell behandling. Tilleggsfaktorar som predikerer at pasientar kan ha nytte av granulocyttransfusjon er polymikrobiell sepsis eller infeksjon med multiresistente mikrobar. Dette er ei relativt heterogen gruppe som i hovudsak kan inndelast i tre ulike kategoriar: pasientar med defekt granulocyttfunksjon, neonatale pasientar med sepsis og nøytropeni og pasientar med iatrogen nøytropeni eller nøytropeni ved primær beinmergssvikt. I tillegg har granulocyttransfusjon vore forsøkt brukt profylaktisk, der det er venta ein langvarig nøytropen fase.
Pasientar med defekt granulocyttfunksjon er ei ueinsarta gruppe med relativt sjeldne tilstandar (16). Enkelte har peikt på at denne pasientgruppa kan ha ein ikkje ubetydeleg gevinst av granulocyttransfusjon (17). Spesielt pasientar med granulomatøs sjukdom med defekt i den oksidative prosessen som følgjer fagocytosen av mikroorganismar, er utsette for residiverande candida- og bakterieinfeksjonar. Dokumentasjonen her er liten og byggjer på enkelte kasuistikkar og små studiar (17). Mange av desse pasientane synest også å profittere på behandling med G-CSF (16).
Nyfødde barn som utviklar sepsis er disponerte for utvikling av nøytropeni, ettersom granulocyttopoesen er umoden. I tillegg skjer det ei rask tømming av granulocyttlagra i beinmergen og frigjering av umodne celler som er mindre funksjonelle. Cairo og medarbeidarar publiserte ein randomisert studie der 35 barn med nøytropeni og sepsis fekk anten intravenøst immunoglobulin eller granulocyttransfusjon (18). Overlevinga var høgare i gruppa som fekk granulocyttransfusjon. Ein Cochrane-analyse konkluderte derimot med ingen dokumentert effekt (19). I ein nyleg publisert større litteraturgjennomgang bygd på eksisterande kohortstudiar og kasuistikkar vart det konkludert med at det er potensielle gevinstar med granulocyttransfusjon, men det er usikre data omkring optimal indikasjon, transfusjonstidspunkt og dosering (20).
Iatrogen nøytropeni eller nøytropeni ved primær beinmergssvikt utgjer den største gruppa pasientar, og vi har mest data om desse. Pasientar som gjennomgår stamcelletransplantasjon eller annan intensiv behandling med myelosuppressiv kjemoterapi, har stor risiko for utvikling av relativt langvarig nøytropeni. I tida før introduksjon av G-CSF var det gjort fleire studiar, både på pasientar med akutt leukemi (21) og pasientar som hadde gjennomgått beinmergstransplantasjon (6). Resultata var motstridande (22), og i mange studiar var den transfunderte mengda granulocyttar truleg for låg (17, 22). Etter introduksjonen av G-CSF er det publisert stadig fleire studiar. Mange av studiane er dessverre frå einskilde senter med relativt få pasientar og stor variasjon i grunnsjukdom og infeksjonskomplikasjonar, i tillegg til at dei manglar kontrollgruppe. Ei nyleg publisert undersøking viste ein signifikant reduksjon av infeksjonsrelatert mortalitet hos pasientar med hematologisk malignitet og nøytropeni som fekk granulocyttransfusjon, samanlikna med kontrollgruppa (23). Safdar og medarbeidarar publiserte i 2004 ein pasient-kontroll-studie hos pasientar med nøytropeni og candida i blodkultur. 29 pasientar som mottok granulocyttransfusjon hadde høgare overleving enn forventa ut frå predikatorar for totalmortalitet, samanlikna med 462 kontrollpersonar (24). Framleis manglar vi store randomiserte studiar på feltet, så om effekten av granulocyttransfusjon eksisterer ingen sikker konsensus internasjonalt (25).
Rasjonalet for profylaktisk granulocyttransfusjon byggjer på klinisk erfaring. Ved etablert infeksjon, sjølv med kombinasjon av granulocyttransfusjon og adekvat antimikrobiell behandling, kan infeksjonen vere for komplisert og langtkomen og prognosen dermed dårleg. Ut frå dette er det naturleg å tenkje seg bruk av granulocyttransfusjon på profylaktisk indikasjon for pasientar som har høg risiko for å utvikle nøytropen sepsis. Aktuelle pasientgrupper er pasientar som skal gjennomgå allogen stamcelletransplantasjon, pasientar som skal behandlast med myelosuppressiv kjemoterapi og tidlegare har utvikla alvorleg nøytropen sepsis og pasientar som gjennomgår induksjonsbehandling ved akutt myelogen leukemi. Etter innføringa av G-CSF for mobilisering av granulocyttar er det, i motsetnad til tidligare studiar (26), publisert arbeid som viser både reduksjon i mortalitet (27), i antibiotikabruk og i talet på febrile dagar (28) hos pasientar som har fått profylaktisk granulocyttransfusjon. Framleis er profylaktisk granulocyttransfusjon likevel omdiskutert (25), og fleire studiar trengst for å dokumentere kva for pasientgrupper som vil profittere på ei slik behandling (26).
For best mulig resultat bør ABO-forlik føretrekkast om det er mogleg, men det er i utgangspunktet ingen føresetnad (29). Serologisk likskap med cytomegalovirus har ikkje vist å påverke resultatet (30). Det er god dokumentasjon på at total mengd granulocyttar som blir transfundert, har mykje å seie for sluttresultatet. Mengda bør helst vere 2 – 3 · 1010 celler, og i alle fall ikkje under 1 · 1010 celler (17). For barn bør dosen vere 1 · 10⁹ celler/kg/dag (19).
Granulocyttar har avgrensa levetid og stor spontan apoptoseaktivitet in vitro (31). Tida mellom transfusjon og donasjon er derfor kritisk, og det er tilrådd at denne er så kort som mogleg. Lagringstida bør vere under eitt døgn, men kan kanskje aukast ved å senke temperaturen ved lagring (4). Våre resultat frå granulocytthausting viste at donorar fekk ein gjennomsnittleg stigning i totalleukocyttar på 17,3 · 10⁹/l og nøytrofile granulocyttar på 16,1 · 10⁹/l. Gjennomsnittleg tal på granulocyttar i transfundatet var 1,70 · 1010/l (tab 1). Smittefare ved granulocyttransfusjon er som for andre cellulære blodkomponentar (32), og milde transfusjonsreaksjonar som feber, hypotensjon og frysningar er vanleg. Teoretisk skulle det vere auka risiko for overføring av cytomegalovirus, ettersom dei vert kolonisert i granulocyttar, men dette har ikkje vist seg å ha praktiske konsekvensar (30). Alloimmunisering er ein annan potensiell risiko ved granulocyttransfusjon. Utvikling av HLA-antistoff og granulocyttspesifikke antistoff kan redusere granulocyttoverlevinga og redusere migrering av granulocyttar til infeksjonsstaden (33). HLA-antistoffproduksjon vil også gi problem ved eventuelt seinare behov for trombocyttransfusjonar. Komplikasjonar knytte til respirasjonsorgan kan vere alvorlege. Patofysiologien bak komplikasjonane er kompleks og varierande og omfattar anafylaktiske reaksjonar, volumbelastning og transfusjonsassosiert akutt lungeskade (TRALI) (26). Monitorering av pasienten, inkludert arteriell oksygenering, er viktig etter avslutta granulocyttransfusjon.
|
Tabell 1 Resultat frå granulocytthausting. LPK = leukocyttpartikkelkonsentrasjon, TPK = trombocyttar
|
|
Donor-nummer
|
Hausting
|
Innhald av granulocyttar i produktet
|
Hb før mobilisering
|
LPK før mobilisering
|
Nøytrofile før mobilisering
|
TPK før mobilisering
|
Hb etter mobilisering
|
LPK etter mobilisering
|
Nøytrofile etter mobilisering
|
TPK etter mobilisering
|
|
|
x1010
|
g/dl
|
x10⁹/l
|
x10⁹/l
|
x10⁹/l
|
g/dl
|
x10⁹/l
|
x10⁹/l
|
x10⁹/l
|
|
1
|
1
|
0,97
|
15,7
|
4,9
|
2,9
|
251
|
13,3
|
21,5
|
19,9
|
184
|
|
2
|
2
|
1,40
|
14,5
|
6
|
Ikkje målt
|
331
|
13,3
|
22,2
|
20,3
|
286
|
|
3
|
3,1
|
0,60
|
13,9
|
3,9
|
1,6
|
266
|
13,5
|
23,9
|
Ikkje målt
|
253
|
|
3,2
|
0,60
|
13,9
|
3,9
|
1,6
|
266
|
12,7
|
29,1
|
24,6
|
Ikkje målt
|
|
4
|
4
|
1,90
|
16,0
|
9,7
|
6,6
|
433
|
13,8
|
27,6
|
Ikkje målt
|
362
|
|
5
|
5,1
|
1,00
|
15,3
|
6,7
|
3,5
|
329
|
10,8
|
21,7
|
18,5
|
Ikkje målt
|
|
5,2
|
1,00
|
15,3
|
6,7
|
3,5
|
329
|
14,8
|
24,4
|
20,8
|
178
|
|
6
|
6
|
1,67
|
12,0
|
13,3
|
12,5
|
232
|
10,8
|
19,5
|
13,3
|
209
|
|
7
|
7,1
|
1,95
|
13,7
|
10,8
|
7,6
|
227
|
12,4
|
22,4
|
20,3
|
216
|
|
7,2
|
1,95
|
13,7
|
10,8
|
7,6
|
227
|
12,5
|
33,4
|
28,4
|
223
|
|
8
|
8,1
|
3,10
|
15,3
|
4,2
|
1,2
|
157
|
14,6
|
18,8
|
14,9
|
Ikkje målt
|
|
8,2
|
3,10
|
15,3
|
4,2
|
1,2
|
157
|
13,7
|
20,9
|
15,8
|
148
|
|
9
|
9
|
2,80
|
14,6
|
9,3
|
5,1
|
368
|
14,7
|
34,9
|
31,1
|
368
|
|
Gjennomsnitt
|
1,70
|
14,6
|
7,3
|
4,6
|
275
|
13,1
|
24,6
|
20,7
|
243
|
Biverknadene knytte til granulocyttransfusjon synest å vere høgare i eldre enn i nyare studiar (25). Det kan vere fleire årsaker til dette. Endra medikamentell behandling av mottakar synest å spele ei rolle. Spesielt bruk av det antimykotiske middelet amfotericin B synest å vere uheldig og bør unngåast før transfusjon (34). Bishton & Chopra (22) har foreslått at granulocyttransfusjon kan vurderast hos nøytropene pasientar (nøytrofile < 0,2 – 0,5 · 10⁹/l), der det ikkje er venta stigning i nøytrofile granulocyttar innan sju dagar og der ein i tilegg har:
ein resistent klinisk infeksjon der pasienten ikkje har vist respons på breidspektra intravenøs antibiotikabehandling
alvorleg infeksjon, som systemisk candidainfeksjon, nekrotiserande fasciitt eller alvorleg nekrotiserande tyflitt som progredierar på adekvat antimykotisk og breidspektra antibiotikabehandling.
Konklusjon
Det er haldepunkt for at visse pasientgrupper kan profittere på granulocyttransfusjon. Framleis er det uvisse omkring kva for pasientgrupper som kan ha utbytte av behandling, nøyaktige indikasjonar, kva for tidspunkt det er riktig å starte behandlinga og den totale effekten av granulocyttransfusjon på morbiditet og mortalitet.
Granulocyttransfusjon har såleis ingen rutinemessig plass i behandling, men kan vere eit alternativ når ein står overfor pasientar som behandlast i kurativ hensikt, med venta langvarig nøytropeni og utan tilfredsstillande respons på adekvat konvensjonell terapi.
