Robin Cusick, MDLifeStream 2019 Transfusion Medicine ForumMarch 9, 2019

Transfusing Patients when All Blood is Incompatible

Roles, Disclosures, & Acknowledgements• Division Chief Medical Officer – Vitalant, Southwest Division

• Medical Director of Vitalant Immunohematology Reference Laboratory – Tempe Lab

• Medical Director for Creative Testing Solutions – Phoenix Lab

• No disclosures 

• Many thanks to Dolores Figueroa & Dr. Joe Chaffin

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What we’ll talk about ‐

• Panreactive crossmatches & the most likely cause

• Appropriate transfusion recommendations when all or most blood is incompatible

• The role of communication when all or most blood is incompatible

Spoiler alert – aka Take Home Points

• Panreactive crossmatches may be caused by autoantibodies, alloantibodies, or patient‐related factors

• Patients should not be denied transfusions if compatible blood is not available or does not exist

• Communication is crucial but it may not be easy

Transfusion Safety

Causes of Panreactivity

Autoantibodies• Underlying allos ruled out

• Underlying allos not ruled out

Alloantibodies to high prevalence antigens

Multiple alloantibodies

Patient-related factors• Disease states

• Drug therapy (e.g. anti-CD38)

Clinical Case  

• 73‐year‐old female, PMH of hemolytic anemia

• Presented to  ED early Friday morning, brought by husband

• Lab and clinical findings suggestive of and compatible with hemolytic anemia – Hb 4.5 g/dl

• Hem‐Onc consulted, recommended 125 mg of Solu‐Medrol and ordered 2 units of PRBC.

Autoantibodies

Antibodies directed at some aspect of red cells (e.g. – component of membrane)

Usually broad specificity – all cells react• Patient (native and autologous), donor, or reagent red cells

Reactivity of autoantibody varies with temperature 

AutoantibodiesCan be idiopathic, due to drugs, or underlying disease

May or may not cause hemolysis

Clinical significance relates to…• Hemolytic potential  

• Interference with pre‐transfusion compatibility testing

Sloane 1998, Wheeler et al 2004

Crossmatching blood with autoantibodies

Autoantibodies complicate and prolong blood bank evaluation

Patients may not be able to wait for the conclusion of the work up – may need to be transfused

Usually all blood is crossmatch incompatible – transfusing provider signature required

As laboratory professionals, how we communicate this to the clinical team can be pivotal for the patient!

A quick, high level tour of the blood bank behind the scenes…..

Overview of pretransfusion testing

• ABO determination• Rh determination• Antibody detection/identification • Final crossmatch

Autoantibodies may interfere with any of these steps.

DAT aka Direct Coombs

Direct antiglobulin test (DAT) indicates that something—IgG or complement—is already coating the cells.

Direct Antiglobulin Test

Poly IgG C36%Alb.

IS 3+ 3+ 0 0RT NT 0 0

Antibody screen and panel cells will show panreactivityand positive autocontrol

Now the BB needs to rule out underlying alloantibodies…

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Excluding Underlying Alloantibodies

Clinicopathologic Correlation

• Thorough blood bank evaluations can be very time‐consuming.

• Communication between lab and clinical team is essential.

To Transfuse or Not to Transfuse?

If patient is stable, best to avoid transfusion

But…transfusion should not be delayed for completion of work‐up if patient is clinically unstable! 

If transfusion is indicated, • Transfuse slowly and give the smallest amount needed • May consider pharmacologic “cover”

Clinical case, continued

• ~15 h later (1 am on Saturday), ICU physician called lab wanting to know when compatible blood would be available.

• Patient Hb at that time was ~3.9 g/dl.

• Once clinical team understood that compatible blood was not possible, ICU MD signed for 2 units ‘least incompatible’ PRBC to be transfused.

• Patient tolerated transfusion but did not survive hospital course.

Pathologists and laboratory staff can impact these situations.

Presented to ER with Hb 4.5 g/dl, transfusion recommended

All blood incompatible –extensive lab

w/u in progress

Patient receives blood ~18 h

later, Hb 3.9 g/dl

Patients without preexisting cardiovascular disease:• If no significant s/sx of anemia or hypoxia, avoid RBC transfusion when Hb is > 7‐8 g/dl.  

Patients with preexisting cardiovascular disease• If no significant s/sx of anemia or hypoxia, avoid RBC transfusion when Hb is > 8 g/dl.  

No consensus on hemodynamically stable patients with acute coronary syndrome ‐ base transfusion decisions on patient factors as well as laboratory data.  

• Retrospective study of 300 patients who refused transfusion for religious reasons

• 30 day in‐hospital mortality with postoperative hemoglobin levels:

• 7.1 to 8: 0% (9.4% Morbidity)

• 5.1 to 7: 9%

• 3.1 to 5: 30%

• <3.0: 64%

Oxygen delivery physiology

Normal oxygen consumption to oxygen delivery ratio is 0.20 to 0.25• Anaerobic metabolism begins when ratio reaches 0.50

Normal individuals can reduce Hb to 3.5 to 4 g/dl before extraction to delivery ratio increases to 0.50• In models of coronary stenosis, anaerobic state (aka ratio of 0.50) occurs at Hb ~6 ‐ 7 g/dl

Risks per Unit Transfused

ASCP Case Reports TM‐16‐7 Cusick, 2016, www.ascp.org 

How We Can Help

Autoantibodies:  what information would we ideally have?

RBC phenotype• Use to provide phenotypically matched RBC for Rh and K antigens

Are there underlying antibodies present?• If yes, provide antigen negative units• Regardless, all crossmatches will still be incompatible!

Autoantibodies:  How will we proceed?

If patient cannot wait, 

• Transfuse ABO compatible RBCs• Give phenotypically matched RBC for Rh and K antigens

If patient can wait, there are options,

• Give phenotypically matched RBC for Rh and K antigens

• Adsorptions to rule out underlying allos

Causes of Panreactivity

Autoantibodies• Underlying allos ruled out

• Underlying allos not ruled out

Alloantibodies to high prevalence antigens

Multiple alloantibodies

Patient-related factors• Disease states

• Drug therapy (e.g. anti-CD38)

Alloantibodies to high prevalence antigens 

May be nuisance only – e.g. HTLA

May be clinically significant or variably clinically significant• Anti-Vel

• Anti-Dib

• Anti-U

• Anti-Yta

Harmening, Modern Blood Banking & Transfusion Practices – 6th ed

A bird in hand is worth two in the bush…

Even if compatible units exist, they are only helpful if• they are immediately available or

• the patient can wait for them

If patient can wait, there are options• Import unit from sister center

• Rare unit search• Rare donor recruitment

• Sibling recruitment

• Obtain MMA

If patient cannot wait, give ABO compatible RBCs

Patients with ab to high prevalence antigens: how will we proceed?

Monocyte Monolayer Assay (MMA)

What it is: an predictive, in vitro assay to get an estimate of how clinically significant a particular antibody is

What it is good for: helpful in situations when patients will be transfused with an antigen corresponding to their antibody

What it is not good for:  situations requiring urgent resolution or rapid TAT

Monocyte Monolayer Assay (MMA)

Figures from Dr. Ghislain Noumsi ‐ SCABB presentation

Interpretation of the MMA

Causes of Panreactivity

Autoantibodies• Underlying allos ruled out

• Underlying allos not ruled out

Alloantibodies to high prevalence antigens

Multiple alloantibodies

Patient-related factors• Disease states

• Drug therapy (e.g. anti-CD38)

Panel with Multiple Alloantibodies

•Anti‐c•Anti‐E•Anti‐S•Anti‐Fya

•Anti‐Jkb

Patients with ab to multiple antigens:  how will we proceed?

If patient cannot wait, transfuse ABO compatible RBCs

If patient can wait, there are options• Obtain unit from sister center

• Rare unit search• Donor recruitment

• Sibling recruitment

• MMA is not as useful in this situation

Between 2005 and 2012, ARDP had 6834 requests for rare units

33% of these were for multiple common alloantibodies• 67% were antibodies to high prevalence antigens

6% of requests were unfilled ‐ inadequate supply• Sickle cell patients – 16%• “Highs” – 8%

A bird in hand is worth two in the bush…

Even if compatible units exist, they are only helpful if• they are immediately available or

• the patient can wait for them

Causes of Panreactivity

Autoantibodies• Underlying allos ruled out

• Underlying allos not ruled out

Alloantibodies to high prevalence antigens

Multiple alloantibodies

Patient-related factors• Disease states

• Drug therapy (e.g. anti-CD38, anti-CD47)

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Patient Factors:  Rouleaux

Erythrocytes seem to overlap one another 

Correlate with clinical findings

Aggregation interferes with pretransfusion compatibility testing• ABO discrepancies, falsely positive DATs, falsely positive serologic crossmatches

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Patient Factors:  Rouleaux

Use saline replacement technique (AABB TM) to replace plasma with saline and complete the pretransfusion compatibility testing.• True antibody‐mediated agglutination will not disperse with saline replacement

• Adherent RBCs of rouleaux will separate  

Electronic crossmatch, IS crossmatch with saline replacement, or a full serologic crossmatch using AHG are options.

Patient Factors:  Multiple myeloma, and monoclonal anti‐CD38 therapy 

Communication is essential

• Hospital blood banks and reference labs must be notified that a patient has received anti‐CD38 therapy. 

• Type & screen and obtain phenotype for patients prior to starting treatment

• If urgent transfusion is required, transfusions should not be withheld

Anti‐CD47 – a new monoclonal IgG4 antibody

To mitigate, BB options include…• Requesting drug history for patients requiring transfusions

• Performing multiple RBC alloadsorptions

• Using monoclonal Gamma-clone IgG for IAT ABID - does not detect IgG4s like anti-CD47

ASCP Case Reports TM-16-7

Cusick, 2016 www.ascp.org

Summary of

Key Findings in 

“Tough” 

Crossmatches

ASCP Case Reports TM‐16‐7 Cusick, 2016 www.ascp.org 

High Level

Approach to 

Managing  

“Tough” 

Crossmatches

How We in the Laboratory Can Help

Crucial Conversations

What are they?

Ideally who would facilitate them?

Is there any back up?

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What are the additional resources?Blood center medical director • (24/7/365 coverage)

IRL or reference lab medical director• (24/7/365 coverage)

Additional hospital physicians (Hem‐Onc, Anesthesia, Critical Care)

These resources are available to support hospital BB medical directors, cross‐covering pathologists, and hospital laboratory staff

Success!  The treating team agrees to take emergency release units for our patient who has no compatible blood available.

Now what? 

During the transfusion…• Adhere to hospital policy re: release of incompatible blood

• Follow usual blood administration procedures

• Consider pharmacologic “coverage”

• Transfuse slowly and least amount possible

• Watch for signs/symptoms of a transfusion reaction

• If a transfusion reaction occurs, follow routine procedures

• IVIG – established usage in hyperhemolysis

• IVIG use in non-ABO incompatible RBC transfusion less established

• Dosage not standardized

• HH high dose/low dose regimen can be applied

• Steroids may have synergistic effect on IVIG

• Dosage not standardized

• Most reported cases use IVIG and steroids

After the transfusion…

Patients should be monitored for signs/symptoms of a delayed reaction• Delayed serologic transfusion reaction• Delayed hemolytic transfusion reaction

Communication between lab and clinical team can prevent an extensive FUO work up.

In Summary

Panreactive crossmatches may be caused by autoantibodies, alloantibodies, or patient‐related factors

Patients should not be denied transfusions if compatible blood is not available or does not exist

Communication is crucial but it may not be easy

“Thank you!”

vitalant.org

Questions?

Thank you!

Robin Cusick, MD

rcusick@bloodsystems.org

480 675 5675