Rh阴性血型
Le Van Kim等(1992)克隆了代表RHD基因的cDNA。他们发现,预测的翻译产物是分子量为45,500的417个氨基酸的蛋白质,具有13个双极跨越结构域的膜组织,类似于CcEe基因编码的多肽。D和CeEe多肽的区别在于36个氨基酸(相异度为8.4%),但2种蛋白的NH2-和COOH末端区域非常保守。序列同源性支持这样的概念,即基因通过复制共同的祖先基因而进化。显然,维纳(1944)拥护一个具有多个表位位点的单一基因的存在与费舍尔·勒斯学派(Race,1944 )之间的争议。),它坚持存在2个紧密相连的基因,现已解决,得出的结论是,每种观点都部分正确和部分错误。3名研究人员中没有一个幸存下来,无法看到该问题的最终解决方案。Arce等(1993)同样克隆了RHD基因。
细胞遗传学位置:1p36.11
基因座标(GRCh38):1:25,272,392-25,330,444
Location | Phenotype | Phenotype MIM number |
Inheritance | Phenotype mapping key |
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1p36.11 | [Rh-negative blood type] | 3 |
Smythe等(1996)提供了明确的证据,RHD基因编码D和G抗原,而RHCE基因编码c和E抗原。他们通过逆转录病毒介导的基因转移,使用RHD和RHCE基因的cDNA转录本,以及表达这些抗原对中一个或另一个的分离克隆,来完成此操作。如前所述,c和E抗原在用单个cDNA转导测试细胞后均表达,表明c抗原不是通过RHCE基因产物的可变剪接(外显子跳跃)而产生的。
▼ 基因结构
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通过Southern印迹分析,Colin等(1991)显示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)。初级转录物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。这些基因的3个主要末端彼此面对,并相距约30,000 bp,其中包含SMP1基因(605348)。RHD基因的两侧是2个DNA片段,由Wagner和Flegel(2000)命名为Rhesus box,长度约为9,000 bp,同源性为98.6%,方向相同。流行的RHD阴性单倍型中RHD缺失的断点位于恒河猴框的1,463-bp同一区域。瓦格纳与弗莱格尔(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。RH基因的分子结构解释了RHD缺失和RHD / RHCE杂交等位基因生成的机制。
▼ 诊断
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产前诊断
Bennett等(1993)证明了DNA测试可以用来确定绒毛膜绒毛样品或羊水中的RhD类型。伴侣杂合的RhD阴性女性可能具有预先存在的抗RhD抗体,取决于其是否杂合,它可能会或可能不会影响后续胎儿。确定怀孕早期胎儿RhD类型的安全方法将消除胎儿血液采样或连续羊膜穿刺术对RhD阴性胎儿的风险。
在研究Rh血型抗原的分子遗传学时,Cartron(1994)指出了一种早期安全的产前诊断Rh状况的可取性,可用于有Rh同种免疫风险的孕妇。当确定RhD阳性和RhD阴性个体的RH基因座的结构和组织时,这种方法就成为可能。通用方法基于通过绒毛膜活检或羊膜穿刺术检测胎儿DNA样品中PCR的D基因组序列。
血型打字
黄等(1996年)使用了一组与Rh结构基因紧密连接的SphI RFLP来证明连锁不平衡,从而可以确定Rh阳性或Rh阴性状态(D / D,D / d和d / d)。
在慢性输血患者中,由于混合视野凝集,传统的血型分型可能是不可能的(Spanos等,1990;Garratty,1997)。莱格勒等(1999年)对27名先天性贫血和终身输血史的患者进行了D,RHD和RHCE的PCR基因分型,并将结果与他们的病历中的血清学血型分型结果进行了比较。他们发现,血清学方法经常导致假血型,导致混合血液样本。此外,血型测定常常不完整或令人怀疑。在这种情况下,至少在白人中,D,RHD和RHCE的输血前基因分型使Rh匹配输血成为可能。在可以不受限制地应用基因分型之前,必须在其他种族中阐明RH基因的遗传背景。
▼ 分子遗传学
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根据红细胞表面上主要D抗原的存在与否,将个体分为Rh阳性和Rh阴性,但已鉴定出46种以上的其他抗原,包括CcEe系列抗原(Issitt, 1989)。
卡特隆(1994)提供了有关Rh血型抗原分子遗传学的全面综述。这些抗原由30至32 kD的非糖基化疏水跨膜蛋白家族携带,稀有Rh-null个体的红细胞中缺少这些蛋白。Rh蛋白是类红细胞特异性的,并且与任何已知蛋白没有序列同源性。RhD和非D蛋白表现出92%的序列同一性。RHD和RHCE基因是在1p36-p34上串联组织的,大概是由共同祖先基因的复制引起的。该概念得到非人类灵长类动物中RH样基因的鉴定的支持。C / c和E / e蛋白大概是通过信使前RNA的可变剪接产生的。大多数RhD阴性单倍型代表不存在RHD基因,仅存在1个结构基因RHCE。111700.0002)和pro226-to-ala用于E / e特异性(111700.0001)。基因转换似乎是导致RH系统多态性和基因多样性的主要机制。然而,基因缺失也已被鉴定。
在高加索人RhD阴性个体中,除Hyland等人外,没有任何研究者发现RHD基因(1994)。在日语中,奥田等人(1997)发现了不同的情况。尽管有27.7%的RhD阴性供体证明了该基因的存在,但其他人却显示出RHD基因的部分或全部缺失。另外,通过对RhD多肽cDNA和RHD基因的启动子区域进行测序,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,而不是cc。在日本人和高加索人之间,RhD阴性供体中RHD基因的差异数据似乎来自RhD阴性和RhC阳性表型的频率差异。将研究这种差异可能与恒河猴血型相关糖蛋白Rh50分子差异有关的可能性。
Miyoshi等(2001)描述了2个人为Rh血型表型的镶嵌,一个红细胞群体是D-阳性而另一个D-阴性。在这两个个体中,外周血白细胞中都存在跨越双亲染色体的标记的双亲双体型模式,而在一名患者的头发或发根中以及第二名患者的四分之一的发根中仅检测到父本等位基因。Miyoshi等(2001年)强调,染色体1的等位线切割并不罕见,可能会导致异常的RhD表型。
在D抗原存在的情况下,具有D--表型的个体缺乏C样和E样反应性。Kemp等(1996年)检查了5个无关的Rh D--纯合子,发现其中4个RHCE序列已被Rh D序列取代。这些重排的5-prime末端均发生在外显子2周围4.2-kb的间隔内。但是,在重排的基因的3-prime末端存在异质性,表明它们的血统不同,而是孤立的。在很小的基因组间隔内发生了重组事件。Kemp等(1996年)指出,1个研究对象(HD)表达了极低频的Evans红细胞抗原,因此应严格分类为D ..(见下文)。
埃文斯表型
黄等(1996年)描述了Evans(也称为“ D ..”)表型的家庭研究,该表型是与D抗原表达的定性和定量变化相关的显性特征。在该家族中还遗传了引起白内障的突变,并且显然与埃文斯共同遗传,表明这两个原本无关的性状的染色体连锁。Southern印迹分析和等位基因特异性PCR显示Evans与SphI RFLP标记的连锁以及RH基因座中杂合基因的存在。为了描述基因表达的模式,Huang等(1996)通过RT-PCR和核苷酸测序对RH多肽转录物的组成和结构进行了表征。他们鉴定出仅在伊文思阳性红系细胞中表达的新型Rh转录本。序列分析显示该转录物维持正常的开放解读码组,但以CE-D-CE复合物的形式出现,其中RHCE基因的外显子2-6被D基因的同源对应物代替。预测该杂种基因编码其表面表达与埃文斯表型相关的CD-D-CE融合蛋白。这种事件重组的方式和结果表明,尽管不能正式排除通过双重交换产生的不平等同源重组,但在RH基因座中通过基因转化机制发生了部分DNA转移。Volkmann型先天性白内障(CCV;115665)已对应到RH区域,特别是1pter-p36.13。黄等人研究的家庭(1996年)是通过苏格兰邓迪的苏格兰东部输血服务局确定的(Huang,1996年)。
Race and Sanger(1975)提到了魏纳(Weiner)于1966年在一个英国家庭中未发表的有关埃文斯抗原的观察结果。抗埃文斯抗原的抗体引起了埃文斯家族新生儿的溶血性疾病。在原始家庭之外,在480个随机的英国人中发现了一个阳性。原始家族的所有4个Evans阳性成员都具有Rh复合体,例如-D--,但不完全相同,而所有3个Evans阴性亲属都没有。Evans抗体不与真正的-D-纯合子或杂合子的细胞反应。
RH母体不相容
莱文等(1941)表明,胎儿的溶血性疾病发生在RhD阴性妇女携带的RhD阳性胎儿中,该妇女在先前怀孕期间已通过胎盘传递RhD阳性红细胞进行了免疫。当致敏的RhD阴性妇女携带的父亲的父亲对RhD杂合时(超过50%的人),一半的胎儿将是RhD阴性,因此无需治疗即可避免胎儿成红细胞增多症。其他的将是RhD阳性的,需要复杂的研究措施和治疗。Lo等(1998)他描述了通过分析母体血浆来确定胎儿RhD状况的非侵入性方法。他们使用了足够灵敏的荧光PCR检测方法来检测单个细胞中发现的RhD DNA量,他们确定了来自57名RhD阴性女性的单身胎儿的RhD状态,其伴侣对RhD基因是杂合的。这种方法可以正确识别出母亲处于妊娠早期三个月的12个胎儿中的10个,母亲处于妊娠中期三个月的所有30个胎儿,母亲处于晚期三个月的所有15个胎儿的RhD状态。他们描述的方法快速,可在1天内提供结果,代表了RhD基因分型的重大进展。
Bowman(1998)指出,胎儿和新生儿的溶血性疾病最初是由法国助产士于1609年在一对双胞胎中描述的:第一个双胞胎为水生性和死胎,第二个为黄疸性黄疸,随后死于角核。钻石等(1932)证明水肿和核仁是同一疾病的两个方面,其中胎儿和新生儿的红细胞溶血会导致髓外红细胞生成,引起肝脾肿大和成血红细胞大量流入循环系统,这种情况被称为胎儿成红细胞病。随后显示出核仁是由于未结合的胆红素在大脑中沉积所致。通常是致命的。幸存的受影响婴儿中,有10%患有痉挛性胆囊炎,耳聋和智力低下。
'弱D'和偏D表型
约0.2%至1%的白人患有D抗原表达降低的红细胞,称为弱D,以前称为D(u)。Wagner等(1999)在德国西南部的161个样品中对所有10个RHD外显子及其剪接位点进行了测序,确定为弱D。共鉴定了16种不同的分子弱D类型以及2个部分D特征等位基因。弱D型的氨基酸取代位于细胞内和跨膜蛋白区段中,并聚集在该蛋白的4个区域中(氨基酸位置2至13,大约149,氨基酸179至225,氨基酸267至397)。Wagner等(1999年)得出的结论是,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的基因分型可以指导Rhesus负性输血政策,用于这类容易产生抗D的分子弱D型。
带有“部分” D抗原的D阳性个体可能产生与D阴性个体类似的同种抗D。在欧洲人中,所有已知的部分D表型组合的人口频率小于1%。分子基础通常是基因转换,其中RHD基因的一部分被RHCE基因的相应片段取代,并发生了单义突变。然而,非洲人的情况更为复杂,因为D阳性个体中异常RHD等位基因和抗D免疫的发生比欧洲人更为频繁(du Toit等人,1989)。Wagner等(2002年)描述了5个RHD等位基因,命名为DAU-0至DAU-4,共有thr379-to-met(T379M)替代。等位基因中的四个表达了部分D表型,其特征是缺乏独特的D表位或抗D免疫事件。Wagner等(2002年)提供了详细的RHD系统发育,其中变异等位基因形成了一个先前未知的簇,与弱D截然不同。
▼ 演变
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为了了解复制基因获得新功能的潜在机制,Innan(2003)研究了基因复制后相对短时间内的进化过程。Innan(2003)推论,重复基因的等位基因变异模式主要由平衡转化和选择之间的平衡所决定,而反向转化会阻止重复基因的多样化,而选择则有利于多样化。印南(2003)将这一理论应用于人类的RHCE和RHD基因。仅在第7外显子附近的短区域中观察到了这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,这表明强力选择可能正在维持2位基因组系统中RHCE / RHD抗原变异。
▼ 等位基因变异体(3个示例):
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.0001 RHD-负多态
RHD,DEL
Colin等(1991)显示Rh阴性(dd)个体对RHD基因的删除是纯合的。
.0002 RHD类别D-VII
RHD,LEU110PRO
尽管红细胞表面上主要抗原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阳性变异体属于7种D类表型D( II)至D(VII)和DFR,可以通过怀孕或输血免疫后产生抗D抗体;它们的RBC不表达9个决定因素(epD1至epD9)中的一些,通常由所谓的D镶嵌结构组成。Rouillac等(1995)分析了与D(VII)类别相关的RHD基因的修饰,其特征是缺少epD8和低频抗原Rh40的表达。他们显示,Rh40和epD8的缺乏与RHD基因第2外显子的单点突变329T-C有关。该核苷酸多态性导致在RhD多肽的氨基酸位置110处亮氨酸到脯氨酸取代。
.0003 RHD,弱D,I型
RHD,VAL270GLY
Wagner等(1999年)确定了弱D表型患者RHD基因的16种不同突变。迄今为止,最常见的是外显子6中核苷酸809处的T-G转化,导致缬氨酸-甘氨酸取代。该突变位于跨膜结构域,在弱D等位基因中占70.29%。在德国西南部人口中,单倍型频率为277。