Blood Groups & Pre-Transfusion Testing

概覽

一句話

ABO 與 Rh 是兩個主宰的 blood group system，但它們的免疫學性質完全不同：anti-A／anti-B 是天生就有的 IgM（不需要 sensitization），所以 ABO incompatibility 是分鐘內的 intravascular hemolysis；anti-D 是 IgG，必須先被 sensitize 才會產生，所以它的舞台是 pregnancy 與 delayed hemolysis。O 型是 universal RBC donor、AB 型是 universal plasma donor、AB Rh positive 是 universal recipient；緊急時給 O Rh negative。非緊急 transfusion 前一律 type & screen ± crossmatch。Daratumumab（anti-CD38）會造成 antibody screen panagglutination——第一劑之前務必先做 type & screen，事後靠 DTT 處理 reagent cell 破解。Kell 是 ABO／Rh 之後臨床最重要的 antigen，Kidd 則是 delayed hemolytic transfusion reaction 的經典元兇。¹²

看到就要想到

看到	想到
anti-A／anti-B 是天生的 IgM	不需 sensitization 就存在 → ABO incompatibility＝立即的 intravascular hemolysis
anti-D 是 IgG	需要 sensitization；主戰場是 pregnancy（HDFN）與 delayed reaction
O Rh negative	緊急用 universal RBC；childbearing-age female 一定要給 Rh negative
AB plasma	Universal plasma（不含 anti-A／anti-B）
Forward typing / reverse typing	前者驗 RBC 上的 antigen，後者驗 plasma 裡的天生 antibody
Type & screen（T&S）	ABO＋Rh-D＋unexpected antibody screen
Type & crossmatch（T&C）	再加上與指定 unit 的 major crossmatch
Indirect Coombs（IAT）	Antibody screen 用的技術——偵測 plasma 中的 free antibody
Bombay phenotype（h/h）	沒有 H antigen 這個地基 → 看起來是 O，卻誰的血都不能收
Kell（K）	ABO／Rh 之後臨床最重要；anti-K 可造成嚴重 HDFN
Kidd（Jkᵃ／Jkᵇ）	DHTR 的經典元兇——titer 會褪色到驗不出來
Duffy null Fy(a−b−)	西非族群常見；對 Plasmodium vivax 有 resistance
Daratumumab panagglutination	anti-CD38 黏住整盤 reagent RBC → DTT 處理；先驗 T&S
Leukemia 中 A／B antigen 後天 loss	Blood type 看起來變了——靠 crossmatch 確認
Cold agglutinin（多為 anti-I）	IgM、room temperature 反應；見 aiha

Pre-transfusion testing

Transfusion 前的標準工作清單

項目	為什麼
ABO forward typing（RBC 對 anti-A／anti-B 試劑）	驗 antigen
ABO reverse typing（plasma 對 A、B reagent RBC）	驗天生 antibody——兩者必須互相吻合，不吻合就是異常
Rh-D typing（anti-D 試劑）	決定 Rh positive／negative
Antibody screen（IAT / indirect Coombs）	找出先前 sensitization 留下的 unexpected antibody
Major crossmatch（recipient plasma＋donor RBC）	最後一道 compatibility 確認
Antibody identification＋antigen-negative unit	Screen positive 時
Antibody history 查詢與終身建檔	Titer 會褪色，但記憶不會——見 alloimmunization
慢性 transfusion 者的 extended antigen matching	SCD、thalassemia、MDS：至少 Rh 全套（D、C、c、E、e）＋Kell

Type & screen vs type & crossmatch——什麼時候夠、什麼時候不夠

	T&S	T&C
內容	ABO＋Rh-D＋antibody screen	T&S 再加上與指定 unit 的 crossmatch
用途	可能會 transfuse 但不確定（preoperative 備血）	確定要 transfuse
時間	較快	通常 30–45 分鐘

▸ 緊急度決定退到哪一階：來不及就用 O Rh negative uncrossmatched blood，一旦 crossmatch 完成就換過去。

三個「看起來像 O 型卻不是」的情境

情境	現象	破解
Bombay（h/h）	Forward 是 O，reverse 卻連 O 型 reagent RBC 都 agglutinate（有 anti-H）	只能用 autologous blood 或另一位 Bombay
Leukemia 的 A／B antigen 後天 loss	Blood type「變成」O	對照舊紀錄＋crossmatch
Daratumumab	Antibody screen 全盤 positive（panagglutination），但 ABO 正常	DTT 處理 reagent cell；治療前先建檔 T&S

▸ Bombay 的關鍵在「地基」：A 與 B antigen 是蓋在 H antigen 這個 glycan 骨架上的。沒有 H，就沒有 A、沒有 B，而且會產生 anti-H——連 O 型血都不能收。

處置

flowchart TD
  A["需要 transfusion"] --> B{"緊急度"}
  B -- "常規" --> C["完整 type and crossmatch<br>約 30-45 分鐘"]
  B -- "急迫" --> D["同型 uncrossmatched blood"]
  B -- "來不及等" --> E["O Rh negative 緊急血<br>childbearing-age female 必須 Rh negative<br>男性與非育齡女性可用 O Rh positive"]
  C --> F{"Antibody screen positive?"}
  F -- "否" --> G["Crossmatch compatible → transfuse"]
  F -- "是" --> H["鑑定 antibody specificity<br>備 antigen-negative unit<br>會診 blood bank<br>終身建檔"]
  D --> I["Crossmatch 完成後盡快換成 compatible unit"]
  E --> I
  G --> J{"出現 reaction?"}
  I --> J
  H --> J
  J -- "是" --> K["立刻停輸<br>依 reaction 型別處置"]
  J -- "否" --> L["續輸並監測 vital signs"]

血型國的邊境海關——旗幟、警犬與記仇的官員

RBC 是旅客，表面 antigen 是他掛的旗子，plasma 裡的 antibody 則是海關養的警犬。

小O 一面旗子都沒掛，誰看了都不緊張——O 型是 universal RBC donor。可是他自家海關養了 anti-A 與 anti-B 兩隻天生的警犬（IgM，不必見過就會咬），所以他只能收 O 型血。

阿AB 兩面旗子都掛，海關卻一隻警犬也沒養——所以 AB 是 universal plasma donor，而 AB Rh positive 是 universal recipient。

老D（Rh-D） 不一樣：他沒有天生警犬，第一次見面放行，被 sensitize 之後才翻臉（anti-D 是 IgG）。所以緊急 transfusion 給 childbearing-age female 一律 O Rh negative，而 RhoGAM 就是趕在建檔之前把入侵者清掉。

小K（Kidd，anti-Jk^a／anti-Jk^b） 最陰險——檔案會褪色，antibody titer 掉到驗不出來，再遇到同一面旗子卻突然暴怒：delayed hemolytic transfusion reaction（DHTR）。Kell 則是 ABO／Rh 之後臨床第二重要的旗子。

阿邦（Bombay h/h） 連地基旗 H antigen 都沒有，護照上印著「O」，卻誰的血都不能收——只能靠 autologous 或另一位 Bombay。

阿達（Daratumumab） 是亂貼標籤的旅行社：anti-CD38 把整盤 reagent RBC 都黏住 → panagglutination。破解法是 DTT 處理 reagent cell，而且第一劑之前務必先做 type & screen。

▸ 口訣：「O 沒旗但養兩隻狗、AB 掛雙旗不養狗、D 要見過才記仇、Kidd 會失憶再暴怒、Bombay 連地基都沒有。」

角色	對應事實	記憶鉤
小O	Universal RBC donor；只能收 O	無旗，卻養 anti-A/anti-B
阿AB	Universal plasma donor；AB Rh+ universal recipient	雙旗、無警犬
老D（Rh-D）	需 sensitization；childbearing-age female 給 O negative；RhoGAM	見過才記仇
小K（Kidd）	典型 DHTR，anamnestic response	檔案會褪色
Bombay h/h	假 O，需 autologous／Bombay 血	連 H 地基都沒有
Daratumumab	Panagglutination；DTT；先驗 T&S	亂貼 CD38 標籤

被追問到底：blood group 這一格，你是背下來還是推得出來

先自己答，再點開。答不出來的那一格就是你真正的缺口。

1. O 型是 universal RBC donor。那 universal plasma donor 也是 O 型嗎？ ▸ 不是，是 AB 型。RBC 製劑看的是「袋子上有什麼 antigen」，所以 O 最安全；plasma 製劑看的是「袋子裡有什麼 antibody」，AB 型沒有 anti-A／anti-B，所以最安全。兩者方向相反。背一句：RBC 給 O、plasma 給 AB。

2. 免疫學的第一定律是「沒見過的東西不會有 antibody」，可是一輩子沒 transfuse 過的 O 型人天生就有 anti-A 與 anti-B。這是矛盾嗎？ ▸ 不是矛盾。ABO antigen 不是 protein 而是 glycan，而 bacterial cell wall 上到處都是結構極相似的 glycan antigen。嬰兒 gut microbiota 建立後對這些 bacterial glycan 產生 IgM，這些 IgM 恰好也認得人類的 A 或 B antigen；自己身上有的那一個早在 tolerance 建立時就被刪掉了。

3. 承上，為什麼 anti-D 就不是天生的？ ▸ 因為 RhD 是一個 protein，而且只表現在人類 RBC membrane 上——環境裡沒有任何 bacteria 帶著它，immune system 沒有機會提前上課。所以 Rh negative 的人第一次接觸 D antigen 通常什麼事都不會發生，要先被 sensitize 才會產生 anti-D（IgG）。

4. 承上再一層：為什麼 RhoGAM 有意義，而「ABO immunoglobulin」這種東西根本不存在？ ▸ 因為你只攔截得了一個還沒建立的 immune response，攔不住一個已經在血裡巡邏的 antibody。anti-D 需要 sensitization 才產生，所以趕在建檔之前把 D positive RBC 清掉是有用的；anti-A／anti-B 早就在 plasma 裡等著，沒有什麼可以攔。

5. 為什麼 ABO incompatibility 是分鐘內的 intravascular hemolysis，而 anti-D 造成的 hemolysis 完全不是這個樣子？ ▸ 因為 anti-A／anti-B 是 IgM——pentamer，是最強的 complement activator，血袋一掛 complement 就在血管內把 RBC 打穿，於是 fever、back pain、hemoglobinuria、DIC、AKI。anti-D 是 IgG，走的是 extravascular clearance，表現成 delayed、緩慢的 Hb 下降與 jaundice。

6. 那為什麼 HDFN 的主角是 anti-D，而不是 titer 更高、活性更猛的 anti-A／anti-B？ ▸ 因為 IgM 不通過 placenta，IgG 會。天生的 ABO antibody 是 IgM，威脅的是 transfusion；需要 sensitization 才產生的 anti-D 是 IgG，才進得了 fetus 體內。而且它傷的是下一胎——第一胎 sensitize、之後才發病。

7. 26 歲女性車禍 massive bleeding，來不及等 crossmatch。給哪一種血？如果病人是 70 歲男性，答案會不會不一樣？ ▸ 兩者都給 O 型 uncrossmatched blood，但 childbearing-age female 必須是 O Rh negative，以免 sensitize anti-D 影響日後 pregnancy；男性與非育齡女性在血源吃緊時可用 O Rh positive。Crossmatch 一完成就盡快換過去。

8. Blood bank 可以拿病人的 plasma 去測 A、B reagent RBC，用 antibody 反推 antigen（reverse typing）。為什麼 Kell、Kidd、Duffy 不能這樣做？ ▸ 因為 ABO 是全世界唯一有天生 antibody 的 blood group system，才辦得到 forward 與 reverse 互相吻合的雙重驗證。Kell、Kidd、Duffy 都沒有天生 antibody，只能靠 antibody screen 去找先前 sensitization 留下的痕跡。

9. 承上，Bombay phenotype 為什麼恰恰會在 reverse typing 上露餡？他能不能收 O 型血？ ▸ 因為他連 anti-H 都有，會把 O 型 reagent RBC 一起 agglutinate——forward 看起來是 O，reverse 卻誰都 agglutinate。他不能收 O 型血，只能用 autologous blood 或另一位 Bombay donor 的血。原因是 A 與 B antigen 是蓋在 H antigen 這個 glycan 地基上的，他連地基都沒有。

10. Myeloma 病人下週要開始打 daratumumab。Blood bank 在第一劑之前就該做的那一件事是什麼？之後真的出現 panagglutination 又怎麼破？ ▸ 第一劑之前務必先做 type & screen 建檔，因為之後 antibody screen 會被 anti-CD38 弄成全盤 positive。事後的破解是用 DTT 處理 reagent cell（或 anti-idiotype antibody）。注意 ABO typing 不受影響，被干擾的是 antibody screen。

11. AIHA 病人 antibody screen 全盤 positive、crossmatch 永遠「incompatible」，而他血壓正在往下掉。你要等到找出一袋 compatible 的血嗎？ ▸ 不要拖。Hemodynamically unstable 時給 least incompatible 的 unit，同時治療 underlying disease。但絕對不能跳過 antibody identification——要靠 adsorption 技術把 autoantibody 吸掉再 screen，區分「全是 autoantibody」與「autoantibody 底下藏著一個真的 alloantibody」，後者才會造成真正的 hemolysis。

12. 為什麼西非族群中 Fy(a−b−) 這麼常見？這個「好處」的代價是什麼？ ▸ 因為 Fy antigen 是 Plasmodium vivax 入侵 RBC 的門把，缺它就擋掉了 vivax malaria，這是 balancing selection 的經典案例。代價是這群人一旦 transfuse 到 Fy positive 的血就會產生 anti-Fyᵃ／anti-Fyᵇ——族群 genetics 的錯配就是 alloimmunization 的溫床，這正是慢性 transfusion 病人需要 extended antigen matching 的理由。

病生理

ABO antibody 是

天生的，因為 gut microbiota 早就替 immune system 上過課——這一件事解釋了整章的一半免疫學的第一定律是：沒見過的東西不會有 antibody。 可是每一本教科書都告訴你 O 型的人天生就有 anti-A 與 anti-B，而且他們一輩子沒 transfuse 過。這是矛盾嗎？

不是。關鍵在於 ABO antigen 不是 protein，是 glycan——是接在 RBC（以及 intestinal mucosa、saliva、endothelium）表面 glycan chain 末端的 sugar residue。而 bacterial cell wall 上到處都是結構極相似的 glycan antigen。嬰兒出生後幾個月內 gut microbiota 建立，immune system 就對這些 bacterial glycan 產生了 IgM；這些 IgM 恰好也認得人類的 A 或 B antigen。至於自己身上有的那一個，早在 thymus 與 bone marrow 的 tolerance 建立時就被刪掉了。

所以「天生 antibody」其實是「對 bacteria 的 antibody 剛好 cross-react 到 blood group」。 這個小事實一次解開好幾個本來要分開背的東西：

▸ 臨床落點 1：為什麼 ABO incompatibility 是「分鐘內」的災難。 Antibody 早就在血裡等著，而且是 IgM——pentamer，是最強的 complement activator。血袋一掛，complement 立刻在血管內把 RBC 打穿：fever、back pain、hemoglobinuria、DIC、AKI。這就是 reactions 裡那個「幾分鐘內下手」的 AHTR。

▸ 臨床落點 2：為什麼 Rh 完全相反。 RhD 是一個 protein，而且只表現在人類 RBC membrane 上——環境裡沒有任何 bacteria 帶著它，immune system 沒有機會提前上課。所以 Rh negative 的人第一次接觸 D antigen 時通常什麼事都不會發生，要先被 sensitize 才會產生 anti-D（IgG）。這就是為什麼 RhoGAM 有意義而「ABO immunoglobulin」不存在——你只能攔截一個還沒建立的 immune response，攔不住一個已經在血裡巡邏的 antibody。

▸ 臨床落點 3：為什麼 anti-D 的主戰場是 pregnancy，而 anti-A／anti-B 不是。 IgM 不通過 placenta，IgG 會。 所以「天生的」ABO antibody 威脅的是 transfusion；而需要 sensitization 才產生的 anti-D（IgG） 才是 HDFN 的主角，並且傷的是下一胎——第一胎 sensitize、之後才發病。細節見 alloimmunization。

▸ 臨床落點 4：為什麼只有 ABO 可以做 reverse typing。 Blood bank 可以拿病人的 plasma 去測 A、B reagent RBC，用「antibody」反推「antigen」，並要求 forward 與 reverse 互相吻合——這是全世界唯一有天生 antibody 的 blood group system 才辦得到的雙重驗證。Kell、Kidd、Duffy 都沒有天生 antibody，所以只能靠 antibody screen。也正因如此，Bombay phenotype 會在 reverse typing 上露餡：他連 anti-H 都有，會把 O 型 reagent RBC 一起 agglutinate。

▸ 臨床落點 5：為什麼 blood group 會有 polymorphism——這是 balancing selection 的經典案例。 ABO 以及決定 H／Lewis glycan 的 FUT2、FUT3 都處於長期的 balancing selection 之下：norovirus、rotavirus 等 enteric virus 正是靠附著在這些 glycan antigen 上入侵，缺少該 glycan 結構的人對相應 viral strain 有天然 resistance。² 換句話說，blood group polymorphism 是人類與 enteric pathogen 軍備競賽的化石紀錄——沒有一種 blood group 是「最好」的，這正是 polymorphism 能被維持的原因。（後續大量 observational study 把 ABO／Rh 與各式各樣的 health outcome 關聯起來，但evidence level 普遍偏弱，別把這些關聯當成臨床決策依據。⁴）

▸ 臨床落點 6：同一個邏輯直接搬到 Duffy。 Fy antigen 是一個 chemokine receptor，也是 Plasmodium vivax 入侵 RBC 的門把——所以西非族群中 Fy(a−b−) 極為常見，因為它擋掉了 vivax malaria。代價是：這群人 transfuse 到 Fy positive 的血時，會產生 anti-Fyᵃ／anti-Fyᵇ。族群 genetics 的錯配，就是 alloimmunization 的溫床——這正是慢性 transfusion 的 scd 病人為何需要 extended antigen matching。

陷阱與考點

O Rh negative 是 universal RBC，AB 是 universal plasma，AB Rh positive 是 universal recipient。
Childbearing-age female 的 uncrossmatched blood 一律給 Rh negative，以免 sensitize anti-D 影響日後 pregnancy。
Daratumumab 會造成 antibody screen panagglutination——第一劑之前一定要先做 type & screen；破解用 DTT 處理的 reagent cell 或 anti-idiotype antibody。見 multiple-myeloma。
RhoGAM 用於 Rh negative 孕婦：28 週＋postpartum 72 小時內（若嬰兒 Rh positive），以及任何 sensitizing event（amniocentesis、miscarriage、placental abruption、trauma）之後；Rh incompatible transfusion 後亦可考慮。
Kell 是 ABO／Rh 之後臨床最重要的 antigen——anti-K 可造成嚴重 HDFN。
Kidd antibody（anti-Jkᵃ／anti-Jkᵇ）是 DHTR 的經典元兇：titer 會掉到驗不出來，再暴露時 anamnestic response。
Bombay（h/h）：Forward 看起來是 O，reverse 有 anti-H——只能用 autologous 或 Bombay donor 的血。
Duffy null Fy(a−b−) 在西非族群常見、對 P. vivax 有 resistance，transfusion 後可產生 anti-Fyᵃ／anti-Fyᵇ。
AIHA 急著 transfuse 時不要拖：Hemodynamically unstable 就給 least incompatible 的 unit，同時做 antibody identification 排除底下藏著的 alloantibody。
Leukemia 可造成 A／B antigen 後天 loss——blood type 看起來變了，靠 crossmatch 與舊紀錄確認。
Cold agglutinin 存在時，pre-transfusion testing 可能需要 warm incubation 才驗得出 compatibility。
SCD、thalassemia 的慢性 transfusion：至少配 Rh 全套（D、C、c、E、e）＋Kell，理想上再加 Kidd、Duffy、S/s——可把 alloimmunization rate 從約 30% 壓到 <5%。
Massive transfusion protocol：1:1:1（RBC:plasma:platelet），先用 O negative uncrossmatched blood，盡快換成 compatible unit。

相關條目：reactions、products、alloimmunization、apheresis、scd、thalassemia、aiha、multiple-myeloma

來源

Lomas-Francis C, Westhoff CM. Red Cell Antigens and Antibodies. Hematology/Oncology Clinics of North America 2022. doi:10.1016/j.hoc.2021.12.002 ↩
Le Pendu J, Ruvoën-Clouet N. Fondness for sugars of enteric viruses confronts them with human glycans genetic diversity. Human Genetics 2020. doi:10.1007/s00439-019-02090-w ↩ ↩²
Binsfeld M, Devey A, Gothot A. Transfusion support and pre-transfusion testing in autoimmune haemolytic anaemia. Vox Sanguinis 2024. doi:10.1111/vox.13699 ↩
Liu FH, Guo JK, Xing WY, et al. ABO and Rhesus blood groups and multiple health outcomes: an umbrella review of systematic reviews with meta-analyses of observational studies. BMC Medicine 2024. doi:10.1186/s12916-024-03423-x ↩

概覽

看到就要想到

Pre-transfusion testing

處置

病生理

陷阱與考點

來源

Footnotes