RHESUS血型,CcEe 抗原

RHCE 基因编码恒河猴(Rh) 血型系统( 111680 )的 C/c 和 E/e 抗原。

▼ 克隆与表达
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Cherif-Zahar 等(1990)从人骨髓 cDNA 文库中分离出编码人血型 Rh 多肽的 cDNA 克隆,使用 PCR 扩增的 DNA 片段编码已知的 Rh 蛋白的共同 N 端区域。开放解读码组的翻译表明,Rh 蛋白由 417 个氨基酸组成,包括在成熟蛋白中去除的起始蛋氨酸,它缺乏可切割的 N 端序列,并且它没有潜在的共有位点N-糖基化。亲水性分析和二级结构预测表明存在 13 个跨膜结构域,表明 Rh 多肽高度疏水并深埋在磷脂双层中。在 Northern 分析中,Rh cDNA 探针检测到一个主要的 1.7-kb 和一个次要的 3。

Mouro 等人使用从网织红细胞 mRNA 扩增的 cDNA(1993)研究了纯合 dCe、dcE 和 dce 单倍型的 Rh 阴性个体的 CcEe 基因差异。RNA 分析之后是使用来自携带一系列常见 Rh 单倍型的供体的基因组 DNA 对特定外显子进行 PCR 扩增。Ee 多肽显示由 CcEe 基因的全长转录物合成,长度相同(417 个残基),序列与 D 多肽非常相似。Cc 多肽由相同 CcEe 基因序列的较短转录物合成,但剪接以排除外显子 4、5 和 6 或外显子 4、5 和 8。在这两种情况下,外显子 5 中 226 处的残基与 Ee 相关多肽产物中省略了抗原性;见111700.0001和111700.0002。另见Hopkinson(1993) 的评论。

▼ 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)将包含 RHCE 基因的 Rh 血型基因座定位到染色体 1p36.1-p34.3。

▼ 基因结构
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Cherif-Zahar 等(1994)证明 RHCE 基因有 10 个外显子分布在 75 kb 以上。外显子 4 到 8 在不同的 RNA 异构体中交替剪接。初级延伸分析表明转录起始位点位于起始密码子上游83 bp处。造血和非造血(HeLa) 细胞系和 Northern 印迹分析的研究表明 RH 基因座的表达仅限于红细胞/巨核细胞谱系。与此一致,在 RHCE 基因的启动子中鉴定了 SP1、GATA-1 和 Ets 蛋白(已知参与红细胞和巨核细胞基因表达的核因子)的假定结合位点。

苏托等人(2000)通过对淋巴细胞释放的 DNA 纤维进行 2 色荧光原位杂交(纤维-FISH) 并使用 RHCE 和 RHD 基因的内含子 3 和 7 的 DNA 探针分析了 RH 基因的组织。6 个 Rh 阳性样本(2 个具有 D+C-c+E+e-,2 个具有 D+C+cE-e+,2 个具有 D+C+c+E+e+ 表型)显示存在2 个 RH 基因位于小于 200 kb 的区域内。非常有趣的是发现基因从端粒开始以逆向顺序排列:tel--RHCE(5-prime 到 3-prime)--RHD(3-prime 到 5-prime)--着丝粒。另一方面,正如预期的那样,2 个典型的 Rh 阴性样本(DC-c+E+e+) 显示仅存在 1 个 RHCE 基因。

Wagner 和 Flegel(2000)表明 RH 基因座代表一个基因簇:RHD( 111680 ) 和 RHCE 通过它们的 3 素尾端相互面对,第三个基因SMP1( 605348 ) 散布在 2 个恒河猴基因之间. RHD 基因缺失被一个不等的交叉事件简单地解释了。RH 基因的相反方向可能促进两个恒河猴基因之间的基因转换,这将解释杂交等位基因的高频率。

Cartron 和 Agre(1993)回顾了 Rh 血型抗原的蛋白质和基因结构。总之,Rh 阳性者有 2 个 Rh 基因,1 个编码携带 Cc 和 Ee 的蛋白质或更可能是蛋白质,第二个编码携带 D 的蛋白质,而 Rh 阴性者只有 1 个 Rh 基因,上面描述的 2 中的第一个。

卡特龙等人(1995)为 Rh 血型系统的 2 基因模型辩护。他们认为 RHCE 基因通过初级转录本的选择性剪接来编码 C/c 和 E/e 蛋白。通常,D 阳性和 D 阴性个体根据 RHD 基因( 111680 )的存在与否而有所不同;在一些澳大利亚原住民和黑人中,存在 RHD 基因的片段或无功能的 RHD 基因。斯迈思等人(1996)发现 c 和 E 抗原在用单个 cDNA 转导 K562 细胞后都表达,表明 c 抗原不会通过 RHCE 基因产物的选择性剪接(外显子跳跃)产生。

▼ 分子遗传学
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Rh-Null,非晶型

Rh-null 表型有 2 种类型。最常见的类型称为“调节器类型”,通过抑制机制发生;参见 RHNR,268150。这种形式是由常染色体隐性抑制基因的纯合子引起的,该基因在遗传上孤立于 Rh 基因座,定位到 3 号染色体而不是 1 号染色体。第二种类型的 Rh-null,首先在日本家族(Ishimori 和Hasekura, 1967 ),被称为“非晶型”(RHNA; 617970 ),由 Rh 基因座上一个沉默等位基因的纯合子产生。

在对 42 个 Rh-null 表型实例的调查中,Nash 和 Shojania(1987)发现只有 5 个是非晶型。佩雷斯-佩雷斯等(1992)描述了一个西班牙家庭,其中一个沉默的 Rh 基因正在分离,导致在其父母是第一代表亲的提议者中产生了 Rh-null 的无定型类型。她患有严重的溶血性贫血。用分别针对 Rh 多肽和 LW 糖蛋白的糖基化非依赖性抗体进行的蛋白质印迹分析证实,这些蛋白质成分不存在于原虫的红细胞中。

埃文斯表型

在通过位于苏格兰邓迪的苏格兰东部输血服务中心确定的一个 3 代家庭中,Huang 等人(1996)发现导致白内障的突变与称为 Evans 表型的 Rh 型常染色体显性异常共分离。地理和遗传联系表明白内障的形式可能与丹麦家族相同(见115665)。红细胞 Evans 表型由杂交 RH 基因产生,其中来自 RHD 基因的外显子 2-6 被转移到 RHCE 基因。肯普等人(1996)还检查了 5 个不相关的 Rh D-纯合子,发现其中 4 个的 RHCE 序列已被 RHD 序列取代。这些重排的 5-prime 末端发生在外显子 2 周围 4.2-kb 的间隔内。 然而,在重排基因的 3-prime 末端存在异质性,表明它们在血统上并不相同,而是孤立重组事件发生在一个小的基因组间隔内——一个重组热点。

其他协会

Roychoudhury 和 Nei(1988) 列出了等位基因变异的基因频率数据。

瓦伦苏埃拉等(1991)报道了圣地亚哥智利小学人群的血浆总铁结合力(TIBC) 和 Cc Rh 特异性之间的强关联。瓦伦苏埃拉等(1995)在哥伦比亚麦德林的大学生中发现了类似的结果。

▼ 群体遗传学
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RHCE 和 RHD 基因编码区之间的高度同源性与祖先基因重复一致。卡里特等人(1997)得出结论,人类谱系始于单倍型 cDe。这与它在非洲黑人及其后代中非常高的发病率一致(0.4 到 0.5,而其他地方不到 0.1)。RhD-表型(cde) 的常见单倍型几乎可以肯定代表 cDe 导致 RHD 的丧失。这种单倍型在一些原住民群体中完全不存在,例如澳大利亚人、爱斯基摩人和纳瓦霍人。考虑到由胎母不相容性强加的针对 RHD+/- 杂合子的中度至强选择,RhD-单倍型如何在占主导地位的 RhD+ 群体中建立仍然未知。正如 1942 年首次指出的那样Haldane(1942)和Hogben(1943)、Li(1953)和其他人重新审查,针对杂合子的选择导致不稳定的种群平衡。在扩展模拟研究中,Feldman 等人(1969)得出的结论是,虽然 RhD- 母亲的生殖补偿原则上可以在面对这种选择时导致稳定的平衡,但其他力量,例如杂合子优势,必须起作用以维持 RhD+:RhD- 比率在他们观察到的水平。

▼ 进化
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Fisher 和 Race(1946)提出了一个 RH 多态性进化模型,其中较不常见的单倍型(CDE、Cde、cdE 和 CdE)是通过从较高频率发现的那些进行重组而产生和维持的。假定的亲本和重组单倍型的频率比表明排列 DCE 最有可能在交叉假设下。当时,他们假设 3 个系列的抗原由 3 个孤立的基因编码;前面概述的工作表明有 2 个。因此,编码 C/c 和 E/e 的位点之间的重组将是基因内的,并且发生在相距约 30 kb 的外显子之间(Cherif-Zahar 等,1994)。卡里特等人(1997)提供了人类历史上发生过一次的非互惠基因间交换(基因转换)的直接证据,以产生常见的 RHCE 等位基因 Ce。他们还使用新的多态性来构建单倍型,这表明基因内重组在不太常见的单倍型的产生中起主要作用,但前提是 RHD 位于 RHCE 的 3-prime,即顺序是 CED。他们提供了支持这种安排的遗传和物理证据。

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。考虑到这一点,Wagner 和 Flegel(2002)分析了该区域的序列。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。

▼ 历史
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RH,elliptocytosis(611804),PGM1(171900),和6PGD(172200)是相同的染色体上的所有。前两个位点似乎位于后两个位点之间(Renwick,1971)。来自细胞杂交研究的信息将 Rh-椭圆形细胞增多症-PGM(1)-6PGD 连锁群置于 1 号染色体上。Jacobs 等人(1970)报告的数据表明,1 号染色体长臂末端附近的易位断点与 Rh 之间存在松散的联系。拉姆等人(1970)发表的家族数据与 Duffy( 110700 ) 和 PGM1 的松散联系一致。Renwick(1971)提出 PGM1 位于 Rh 的一侧,远离 6PGD,距 Rh 约 30 厘摩。库克等人(1972)证实了这个区间。虽然 Rh 和 Duffy 基因座都在 1 号染色体上,但它们相距太远,无法在家庭研究中证明连锁(Sanger 等,1973)。

马什等人(1974)在患有骨髓纤维化的 Rh 阳性男性中发现了 Rh 阴性红细胞。有核的造血前体在他的血液中循环,这些细胞具有异常的染色体补体,其中 1 号染色体短臂的一部分已被删除。他们得出结论,Rh 基因座可能位于短臂远端部分 1p32 和短臂末端之间的某个点。该结论与Douglas 等人的发现一致(1973)与 Rh 相关的 PGM1 基因座位于 1 号染色体的短臂上。由于Marsh 等人的患者(1974)没有删除突变克隆中的 PGM1 基因座,Rh 基因座可能位于 PGM1 基因座的远端。

科尼等人(1977)在 α-岩藻糖苷酶基因座(FUCA1; 612280 ) 和 Rh 基因座之间的 58 次机会中仅观察到 1 次重组。Rh 抗原仍然没有化学定义(Tippett,1978),但它被认为是一种脂蛋白。尚未描述在假定的基因复合物中重组的完全确定的例子。

Steinberg(1965)描述了一个 Hutterite 家庭,其中父亲是 CDe-cde,母亲是 cde-cde,4 个孩子是 cde-cde,3 个孩子是 CDe-cde,还有 1 个孩子(第 6 胎)Cde-cde。Steinberg(1965)认为这是一个交叉的例子。突变和不太可能的 D 抗原的隐性抑制因子被认为是其他可能性。Race 和 Sanger(1975)认为可能是隐性抑制因子(该教派的习俗和标记研究排除了非法行为。)罗森菲尔德(1981)写道:“我们仍然对Rh一无所知。除了 Steinberg 的一个交叉之外,紧密单倍型包装中 Rh 抗原的遗传没有任何例外。希望可以分离出 Rh 抗原以进行表征,但自Plapp 等人的报告以来一直没有发表任何内容(1979) .'

斯坦伯格等人(1984)重新检查了 Hutterite 家族,利用其他被认为在 1p 上的标记(6PGD,Colton,UMPK1)并得出结论,确实发生了交叉或突变(科尔顿可能不在染色体 1p 上;UMPK1 在关键亲本中没有提供信息(刘易斯,1989 年)。)他们进一步得出结论,如果从其他证据看来,C 位于 D 和 E 之间,则他们的数据表明 D基因( 116800 ) 位于 Rh 复合物中的远端(端粒)。这个顺序与罕见的 Rh 单倍型 D. Race 等人一致( 1950 , 1951 ) 认为这种单倍型代表了人类 Rh 染色体中可能或可能的缺失。种族与桑格(1975)列出了该单倍型的 20 个纯合子。它们来自不同的种群,在大约 80% 的情况下,它们是近亲交配的产物。奥拉夫斯多蒂尔等人(1983)得出的结论是,这种恒河猴单倍型在冰岛并不罕见。他们估计频率约为 214 人中的 1 人。由于交叉匹配困难,他们在 2 名无关女性中发现了单倍型。两者都形成了 Rh 抗体,一种是由输血引起的,另一种是由 3 次怀孕引起的。

萨博里等人(1988)从 Rh(D) 阳性和阴性血液中纯化出相对大量的 Rh 蛋白。发现 2 种蛋白质的肽图存在差异。布兰查德等人(1988)提供了基于免疫学和生化研究的间接数据,证明红细胞膜的 Rh D、c 和 E 多肽是同源但不同的分子种类,可以物理分离和分析。这些多肽的分子量约为 32,000。Blanchard 等人发现了多肽 c 和 E(1988)彼此之间的关系比与 D 的关系更密切。所有的观察结果都与 Rh 蛋白家族的同源成员之间的部分分歧一致。在 1988 年初完成的审查中,Issitt(1988)建议,目前的分子遗传学方法最终可以结束 50 年来关于 Rh 血型遗传测定的猜测。

Rosenfield(1989)描述了 Wiener 和 Levine 之间的激烈分歧,特别是在发现的优先级问题上。Mollison(1994)回顾了 AS Wiener 之间的分歧,他假设单个基因座有多个等位基因( Wiener, 1943 ) 和 RA Fisher之间的分歧,后者将 RR Race(1944)的数据解释为与 3 个密切相关基因的存在最相容.

整体遗传的 3 组 Rh 抗原——D、Cc 和 Ee——是代表单个蛋白质上的不同表位(由Wiener维持,1944 年)还是由紧密相连的基因编码的多个孤立蛋白质(如最初提出的那样)自从 1940 年代初期发现 Rh 抗原以来,Fisher 在 1944 年( Race, 1944 )) 一直存在争议。Cherif-Zahar 等(1990)引用了Blanchard 等人的工作(1988)表明 Rh D、c 和 E 抗原由 3 种不同但同源的膜蛋白携带,这些膜蛋白具有共同的 N 端蛋白序列。这些可能是具有多个剪接选择的一个基因的产物。另见Agre 和 Cartron(1991) 的评论。

科林等人(1991)在 Rh 基因座的 Southern 分析中使用 Rh cDNA 作为探针。他们证明,在所有 Rh D 阳性的人中,每个单倍体基因组都存在 2 个强相关的 Rh 基因,而这 2 个基因中的 1 个在 Rh D 阴性供体中缺失。科林等人(1991)得出结论,Rh 基因座的 2 个基因中的一个编码 Rh C/c 和 Rh E/e 多肽,而另一个编码 Rh D 蛋白(Fisher 和 Wiener 都部分正确。)Rh D 阴性基因组中不存在任何 D 基因及其假定的等位基因形式 d,这解释了为什么从未证明过 Rh d 抗原。

Cherif-Zahar 等人的调查(1993)未能揭示沉默型 Rh-null 中 RH 基因和转录物的任何改变,他们怀疑这些变体具有 RH 基因的转录或转录后改变。Cherif-Zahar 等(1996)分析了 RH 基因座并测序了由常染色体抑制基因(reg 和 mod 类型)引起的 5 个 Rh 缺陷表型的 Rh 转录本。他们无法发现任何异常;这些变体不表达 RH 基因,但确实将功能性 RH 基因座从一代传到下一代。他们还没有检测到 CD47 基因结构的明显改变。转录物很容易扩增,核苷酸序列与对照相同。这与结合研究一致,表明 CD47 存在于 Rh 缺陷细胞的红细胞表面,尽管严重减少(对照组的 10-15%)。总的来说,他们的发现表明,当 Rh 蛋白不存在时,CD47 在 Rh 缺失红细胞上的低表达是由于组装或转移到细胞表面的缺陷造成的。

▼ 等位基因变体( 6 精选示例):
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.0001 RH E/e 多态性
RHCE, PRO226ALA
穆罗等人(1993)表明经典等位基因对立 E 和 e 抗原之间的差异取决于外显子 5 中的点突变,该突变将 e 等位基因中第 226 位残基处的脯氨酸变为丙氨酸。

.0002 RH C/c 多态性
RHCE、CYS16TRP、ILE60LEU、SER68ASN 和 SER103PRO
穆罗等人(1993)表明经典等位基因对立 C 和 c 抗原之间的差异取决于导致 c 等位基因外显子 1 和 2 中 4 个氨基酸取代的点突变。

.0003 RH-NULL,变形类型
RHCE、2-BP DEL、966T 和 968A
如前所述,RH-null 疾病包括非晶型和调节型(见268150)类型,是一种罕见的遗传性疾病,其特征是口齿细胞增多症和慢性溶血性贫血。黄等人(1998)研究了一个德国家族,该家族遗传了一个假定的无定型 Rh-null(RHNA; 617970 ) 疾病基因。他们分析了 Rh30、Rh50( 180297 ) 和 CD47( 601028 )的基因组和转录结构),这 3 个基因座被认为对红细胞膜中 Rh 复合物的表达最为关键。他们表明,在这个家族中,Rh50 和 CD47 转录本的一级序列是正常的。然而,除了 RhD 基因的缺失外,Rh30 基因座在 RHCE 基因的外显子 7 中还包含一个不寻常的双突变。该突变以多种排列方式靶向 2 个相邻的密码子,可能是通过微基因转换机制。一个方案需要 2 个核苷酸的非连续缺失,ATT(ile322) 到 AT 和 CAC(his323) 到 CC,而另一个涉及 T 到 C 转换,ATT(ile322) 到 ATC,以及二核苷酸缺失,CAC( his323) 到 C。他们在开放解读码组中引起了同样的变化,预计编码一个具有 398 个氨基酸的短蛋白质。2 个跨膜结构域的丢失和新的 C 端序列的获得可能改变了蛋白质构象并损害了 Rh 复合物的组装。研究结果确定了无定形 Rh 无效疾病基因的分子身份,表明 Rh30 和 Rh50 对于作为质膜中多亚基复合体的 Rh 结构的功能都是必不可少的。这个家族中受影响的潜艇最初被描述为塞德尔等人(1972)。

Cherif-Zahar 等(1998)分析了Huang 等人研究的一名患者(DR)(1998)并将核苷酸变化描述为外显子 7 中的 TCA-C,导致来自残基 323 的新 C 末端序列和 398 个氨基酸的截短蛋白质(与野生型蛋白质中的 417 个)。

.0004 RH-NULL,变形类型
RHCE、IVS4、GT、+1
在Perez-Perez 等人先前报道的具有近亲家族的Rh-null amorph 表型(RHNA; 617970 )的西班牙患者(DAA) 中(1992) , Cherif-Zahar 等(1998)在 RHCE 基因(IVS4+1G-T) 的内含子 4 的供体位点检测到纯合剪接位点突变。该突变激活了至少 3 个神秘的剪接位点。外显子 4 中的一个这样的位点产生了所有异常转录本。Southern 印迹分析表明 RHD 基因( 111680 )缺失。

.0005 RH-NULL,变形类型
RHCE,1-BP DEL,960G
在一名 23 岁的巴西白人女性和她的具有 Rh-null 非晶型表型(RHNA; 617970 ) 的妹妹中,Rosa 等人(2005)检测到 RHCE 基因外显子 7 中核苷酸位置 960 和 963 之间的四重 GGGG 中单个 G 核苷酸缺失的纯合性。这种缺失在 gly231 之后引入了移码,并在 358 位引入了一个过早的终止密码子。近亲父母和兄弟是突变的杂合子。PCR 证明两姐妹中均不存在 RHD 基因( 111680 )。

.0006 RH-NULL,变形类型
RHCE、7-BP DUP、NT1044
Silvy 等人在一名 32 岁的利比亚妇女中,患有 Rh-null amorph 表型(RHNA; 617970 ),来自一个近亲家庭(2015)在 RHCE 基因的外显子 7 中检测到 7 bp 重复(c.1044_1050dup) 的纯合性。在她的父母和 1 个兄弟中,重复出现在杂合子中。提议者、她的母亲和 1 个兄弟中的 RHD 基因被删除,而她的父亲和另一个兄弟携带野生型 RHD 等位基因。