RHESUS血型，D 抗原

RHD 基因编码恒河猴（Rh）血型（ 111690 ） D 抗原。

▼ 克隆与表达
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勒万金等（1992）克隆了代表 RHD 基因的 cDNA。他们发现预测的翻译产物是一种由 417 个氨基酸组成的蛋白质，分子量为 45,500，具有与 CcEe 基因编码的多肽相似的 13 个双极跨域结构域的膜结构。D 和 CeEe 多肽相差 36 个氨基酸（8.4% 差异），但 2 种蛋白质的 NH2 和 COOH 末端区域非常保守。序列同源性支持基因通过复制共同祖先基因而进化的概念。很明显，Wiener（1944）和 Fisher-Race 学派（ Race, 1944），它坚持存在 2 个密切相关的基因，现在已经得到解决，得出的结论是每个观点部分正确，部分错误。3 名研究人员都没有幸存下来，看到了问题的最终解决方案。阿尔斯等人（1993）同样克隆了 RHD 基因。

斯迈思等人（1996）提供了确凿的证据，证明 RHD 基因编码 D 和 G 抗原，而 RHCE 基因编码 c 和 E 抗原。他们通过使用 RHD 和 RHCE 基因的 cDNA 转录本以及表达这些抗原对中的一个或另一个的分离克隆，通过逆转录病毒介导的基因转移来做到这一点。c 和 E 抗原都在用单个 cDNA 转导测试细胞后表达，表明 c 抗原不是通过 RHCE 基因产物的选择性剪接（外显子跳跃）产生的，正如所建议的。G 抗原是在携带 D 和/或 C 抗原的红细胞上表达的 Rh 抗原。

▼ 基因结构
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通过 Southern 印迹分析，Colin 等人（1991）表明 Rh 基因座由 2 个同源结构基因组成，一个编码 Rh D 多肽，另一个编码 Cc 和 Ee 多肽（RHCE; 111700 ）。初级转录本的可变剪接被认为是单个基因编码 Cc 和 Ee 多肽的可能机制（Le Van Kim 等，1992）。

Wagner 和 Flegel（2000）确定 RHD 和 RHCE 基因的开放解读码组具有相反的方向。基因的 3-prime 末端彼此相对，相隔约 30,000 bp，其中包含SMP1基因（ 605348 ）。RHD 基因的两侧是 2 个 DNA 片段，Wagner 和 Flegel（2000）将其称为恒河猴框，长度约为 9,000 bp，同源性为 98.6%，方向相同。RH 基因座的分子结构解释了 RHD 缺失和 RHD/RHCE 杂合等位基因产生的机制。

▼ 测绘
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通过使用 Rh 蛋白探针的原位杂交，Cherif-Zahar 等人（1991）将包括 RHD 基因在内的 Rh 血型 lucus 对应到染色体 1p36.1-p34.3。

▼ 分子遗传学
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根据红细胞表面主要 D 抗原的存在与否，将个体分为 Rh 阳性和 Rh 阴性，但已经确定了超过 46 种其他抗原，包括 CcEe 系列的抗原（Issitt， 1989 年）。

Wagner 和 Flegel（2000）在白种人中普遍存在的 D 阴性单倍型中鉴定了 RHD 缺失位点。母亲的 D 阴性状态可导致 Rh 诱导的胎儿和新生儿溶血病（HDFNRH; 619462 ）。

三好等人（2001）描述了 2 个人为 Rh 血型表型，一个红细胞群为 D 阳性，另一个为 D 阴性。在这两个个体中，外周血白细胞中都存在跨越 1 号染色体的双亲二体模式，而在 1 名患者的头发或发根中仅检测到父本等位基因，而在第二名患者的四分之一发根中仅检测到父本等位基因。三好等人（2001）强调 1 号染色体的同二体现象并不少见，可能会导致不寻常的 RhD 表型。

具有 D-- 表型的个体在 D 抗原存在时缺乏 C 样和 E 样反应性。肯普等人（1996）检查了 5 个不相关的 Rh D-纯合子，发现其中 4 个的 RHCE 序列已被 Rh D 序列取代。这些重排的 5-prime 末端都发生在外显子 2 周围 4.2-kb 的间隔内。然而，重排基因的 3-prime 末端存在异质性，表明它们在血统上并不相同，而是孤立的重组事件发生在一个小的基因组间隔内。肯普等人（1996）指出，1 个人研究（HD）表达极低频埃文斯红细胞抗原，因此应严格归类为 D..（见下文）。

“弱 D”和部分 D 表型

大约 0.2% 至 1% 的白人红细胞 D 抗原表达降低，称为弱 D，以前称为 D（u）。瓦格纳等人（1999）对来自德国西南部被鉴定为弱 D 的 161 个样品中的所有 10 个 RHD 外显子及其剪接位点进行了测序。总共鉴定了 16 种不同的分子弱 D 类型加上 2 个具有部分 D 特征的等位基因。弱 D 型的氨基酸置换位于细胞内和跨膜蛋白片段中，并聚集在蛋白质的 4 个区域（氨基酸位置 2 至 13、约 149、氨基酸 179 至 225 和氨基酸 267 至 397）。瓦格纳等人（1999）得出结论，大多数（如果不是全部）弱 D 表型携带改变的 RhD 蛋白，表明存在因果关系。他们认为，弱 D 的基因分型可能会指导恒河猴阴性输血策略，用于易于产生抗 D 的分子弱 D 类型。

携带“部分”D 抗原的 D 阳性个体可能会产生与 D 阴性个体产生的类似的同种异体抗 D。在欧洲人中，所有已知部分 D 表型的人口频率组合不到 1%。分子基础通常是基因转换，其中部分 RHD 基因被 RHCE 基因的各个片段和单个错义突变取代。然而，非洲人的情况更为复杂，因为在 D 阳性个体中出现异常的 RHD 等位基因和抗 D 免疫接种比欧洲人更频繁（du Toit 等，1989）。瓦格纳等人（2002）描述了 5 个 RHD 等位基因，指定为 DAU-0 至 DAU-4，它们共享 thr379-to-met（T379M）替换。四个等位基因表达部分 D 表型，其特征是缺乏不同的 D 表位或抗 D 免疫事件。瓦格纳等人（2002）提供了详细的 RHD 系统发育，其中变异等位基因形成了一个以前未知的簇，与弱 D.

▼ 群体遗传学
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在高加索 RhD 阴性个体中，除Hyland 等人外，任何研究人员均未发现 RHD 基因（1994）。在日语中，奥田等人（1997）发现了不同的情况。虽然 27.7% 的 RhD 阴性供体证明了该基因的存在，但其他人则表现出 RHD 基因的整体或部分缺失。此外，通过对 RhD 多肽 cDNA 和 RHD 基因启动子区域的测序，在 RhD 阴性供体中检测到的 RHD 基因似乎是完整的。这些具有 RHD 基因的供体的表型是 CC 或 Cc，但不是 cc。日本人和白种人之间 RhD 阴性供体中 RHD 基因的差异数据似乎源于 RhD 阴性和 RhC 阳性表型频率的差异。将研究这些差异可能与恒河猴血型相关糖蛋白 Rh50 共分子的差异有关的可能性。

▼ 进化
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为了了解复制基因获得新功能的机制，Innan（2003）研究了基因复制后相对较短的时间内的进化过程。Innan（2003）推测重复基因中等位基因变异的模式主要取决于基因转换之间的平衡，这对重复基因的多样化起作用，而选择则有利于多样化。因南（2003）将该理论应用于人类 RHCE 和 RHD 基因。仅在外显子 7 周围的短区域中观察到 2 个基因之间非常高水平的氨基酸差异。该外显子编码表征 RHCE 和 RHD 抗原之间差异的氨基酸。在该区域观察到的 DNA 变异模式被认为与选择模型一致，表明强选择可能有助于维持 2 位点系统中的 RHCE/RHD 抗原变异。

恒河猴基因的复制发生在灵长类动物进化过程中（Matassi et al., 1999），从而在人类中产生了 RHD 和 RHCE 基因。因此，非灵长类哺乳动物，例如小鼠，可能会揭示 RH 基因座的古老状态。Wagner 和 Flegel（2002）分析了 Rh 区域的序列。根据基因位置和方向，确定 RHCE 代表祖先状态。在小鼠 RH 基因座中也观察到人类已知的 SMP1 和 RH 的接近。瓦格纳和弗莱格尔（2002）得出的结论是 RHD 是由 RHCE 的重复引起的。在这次事件中，RHD 的方向可能被颠倒了。所谓的恒河猴框，即位于 RHD 基因侧翼的两个 9,000 bp DNA 片段，可能有助于复制。

▼ 动物模型
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古森斯等人（2009）发现 Rhd -/- 和 Rhag（ 180297）） -/- 单基因敲除小鼠和 Rhd -/- Rhag -/- 双基因敲除小鼠在总表型水平上与野生型小鼠无法区分，生长、发育和生育能力正常，基本血浆和尿液化学成分没有差异. Rhd -/- 和 Rhag -/- 小鼠的铁水平略有增加。铁蛋白水平在两种性别的 Rhag -/- 小鼠和雌性 Rhd -/- 小鼠中均表现出降低的趋势，而转铁蛋白水平降低的统计学显着趋势仅在雄性 Rhag -/- 小鼠中观察到。然而，双基因敲除小鼠的铁、转铁蛋白或铁蛋白水平没有显着变化。流式细胞术分析显示 Rhd -/- 小鼠的红细胞（RBC）中 Rh 蛋白表达减少，Rhag 糖蛋白表达减少约 70%。来自 Rhag -/- 小鼠的红细胞也失去了 Rh 蛋白表达。Rhag +/- 小鼠的 Rhag 表达降低约 50%，红细胞中 Rh 蛋白表达相应降低 50%。蛋白质印迹分析显示不存在 Rh 蛋白和 Icam4（614088 ）在来自 Rhd -/- 或 Rhag -/- 小鼠的红细胞中，并且这些蛋白质在双敲除小鼠中的表达与单敲除小鼠中的表达相同。来自 Rhag -/- 小鼠的红细胞幽灵中铵和甲基铵的转运减少，并且在 Rhd -/- 和 Rhag -/- 小鼠中，红细胞与内皮细胞的 Icam4 依赖性粘附存在缺陷。然而，Rhd -/- 和 Rhag -/- 小鼠的红细胞参数、血细胞计数、血细胞形态或脾脏和骨髓的组织学没有发生重大变化，并且双基因敲除小鼠的应激红细胞生成没有改变。

▼ 等位基因变体（ 3 精选示例）：
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.0001 RHD 负多态性
RHD, 德尔
科林等人（1991）表明 Rh 阴性（dd）个体对于 RHD 基因的缺失是纯合的。

Rh 诱发的胎儿和新生儿溶血病（HDFNRH; 619462 ）发生在怀有 Rh 阳性胎儿的 Rh 阴性母亲的怀孕中。瓦格纳和弗莱格尔（2000）鉴定了白种人普遍的 D 阴性单倍型中的 RHD 缺失位点。RHD 基因的两侧是 2 个高度同源的 DNA 片段，称为恒河猴框；9,142 bp 的上游恒河猴框在 RHD 起始密码子的 4,900 bp 5-prime 结束，而 9,145 的下游框起源于 RHD 终止密码子之后的 104 bp。恒河猴框子的方向是相同的。在流行的 RhD 阴性单倍型中，恒河猴框中的 903 bp 断点区域位于 1,463 bp 的一段 99.9% 同源性中，类似于转座子样人类元件（THE-1B）和 L2 重复 DNA 元件。在 RhD 阴性个体中检测到的单个恒河猴框具有混合结构，5-prime 端代表上游恒河猴框，3-prime 端代表下游恒河猴框。Wagner 和 Flegel（2000）建立了专门检测常见 RHD 阴性单倍型中 RHD 基因缺失的技术程序。

.0002 RHD 类别 D-VII
RHD, LEU110PRO
尽管红细胞表面主要抗原 D 的存在与否分别决定了 Rh 阳性或 Rh 阴性表型，但一些罕见的 Rh 阳性变异属于 7 D 类表型中的一种，D（ II）至 D（VII）和 DFR，可在怀孕或输血免疫后产生抗 D 抗体；他们的红细胞不表达 9 个决定因素（epD1 到 epD9）中的一些，这些决定因素通常构成所谓的 D 镶嵌结构。Rouillac 等人（1995）分析了与 D（VII）类别相关的 RHD 基因的修饰，其特征是缺乏 epD8 和低频抗原 Rh40 的表达。他们表明，Rh40 和 epD8 的缺失与 RHD 基因外显子 2 中的单点突变 329T-C 相关。这种核苷酸多态性导致在 RhD 多肽的氨基酸位置 110 处亮氨酸被脯氨酸取代。

.0003 RHD，弱 D，I 型
RHD, VAL270GLY
瓦格纳等人（1999）在弱 D 表型患者的 RHD 基因中发现了 16 种不同的突变。迄今为止最常见的是核苷酸 809 处的 T 到 G 颠换导致外显子 6 密码子 270 处缬氨酸到甘氨酸的替换。该突变位于跨膜结构域中，在 70.29% 的弱 D 等位基因中被鉴定在德国西南部人群中，单倍型频率为 277 分之一。