无Rh抗原病,CcEe抗原RHESUS血型

Cherif-Zahar等(1990)使用PCR扩增的编码Rh蛋白的已知N末端共同区域的DNA片段,从人骨髓cDNA文库中分离出编码人血型Rh多肽的cDNA克隆。开放解读码组的翻译表明,Rh蛋白由417个氨基酸组成,包括引发剂蛋氨酸,该蛋白在成熟蛋白中已被去除,它缺乏可裂解的N端序列,并且没有潜在的共有位点N-糖基化。亲水性分析和对二级结构的预测表明存在13个跨膜结构域,表明Rh多肽具有高度疏水性,并深深地埋在磷脂双层中。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。

使用网织细胞mRNA扩增的cDNA,Mouro等人(1993)研究了纯合的dCe,dcE和dce单倍型Rh阴性个体的CcEe基因差异。RNA分析后,使用携带多种常见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​​显示是从CcEe基因的全长转录本合成的,并且长度相同(417个残基),并且序列与D多肽非常相似。Cc多肽是由相同CcEe基因序列的较短转录本合成的,但经过剪接以排除外显子4、5和6或外显子4、5和8。在两种情况下,外显子5中226的残基均与Ee相关多肽产物中省略了抗原性;参见111700.0001和111700.0002。另请参阅Hopkinson(1993)的评论。

细胞遗传学位置:1p36.11
基因座标(GRCh38):1:25,360,658-25,430,192

Gene-Phenotype Relationships
Location Phenotype Phenotype
MIM number
Inheritance Phenotype
mapping key
1p36.11 [Blood group, Rhesus]     3
Rh-null disease, amorph type 617970   3

▼ 基因功能
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Avent和Reid(2000)对Rh血型系统进行了全面综述。

▼ 测绘
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Cherif-Zahar等人使用Rh蛋白探针进行原位杂交(1991)将RH基因定位于1p36.1-p34.3染色体。

▼ 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。或者将外显子4至8剪接成不同的RNA同工型。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)细胞系的研究和Northern blot分析表明,RH基因座的表达仅限于类红细胞/巨核细胞系。与此相一致,在RHCE基因的启动子中确定了SP1,GATA-1和Ets蛋白的推定结合位点,这些蛋白已知与红系和巨核细胞基因表达有关。

Suto等(2000年)通过对从淋巴细胞释放的DNA纤维(纤维FISH)进行2色荧光原位杂交,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-e,2个具有D + C + cE-e +和2个具有D + C + c + E + e + e +表型)显示存在小于200 kb的区域内有2个RH基因。引起人们极大兴趣的发现是,基因从端粒开始以反峰顺序排列:tel--RHCE(5-prime至3-prime)-RHD(3-prime至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的3个主要尾端彼此面对,第三个基因SMP1(605348)散布在2个恒河猴基因之间。RHD基因缺失的解释是不平等的交叉事件。RH基因的反方向可能促进两个恒河猴基因之间的基因转换,这可以解释杂种等位基因的高频率。

Cartron和Agre(1993)综述了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,其中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D携带性蛋白质,而Rh阴性的人只有1个Rh基因,上述2个中的第一个。

Cartron等(1995)捍卫了Rh血型系统的2基因模型。他们建议,RHCE基因通过初级转录本的可变剪接编码C / c和E / e蛋白。通常,D阳性和D阴性个体根据RHD基因的存在与否而有所不同(111680);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。Smythe等(1996)发现c和E抗原在用单个cDNA转导K562细胞后均表达,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)而产生。

▼ 分子遗传学
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Mollison(1994)回顾了Rh血型系统的遗传基础,并简要回顾了其早期病史。

Valenzuela等(1991年)报道了在圣地亚哥的智利小学人群中血浆总铁结合能力(TIBC)与Cc Rh特异性之间的密切联系。Valenzuela等(1995)在哥伦比亚麦德林的大学生中发现了类似的结果。

Rh-null表型有2种类型。最常见的类型称为“调节器类型”,它是通过抑制机制产生的。参见RHNR,268150。这种形式是由纯合性常染色体隐性抑制基因是遗传上孤立于基因座的Rh,对应到3号染色体,而不是1染色体的第二种类型的Rh-空,这是首次在日本家庭中描述的引起(石森和Hasekura,1967)被称为“无定型类型”,是由于Rh位点的一个沉默等位基因的纯合性导致的(RHNA;617970)。

在对42个Rh-null表型实例的调查中,Nash和Shojania(1987)发现只有5种是无定形类型。Perez-Perez等(1992年)描述了一个西班牙家庭,其中一个沉默的Rh基因正在隔离,从而在其父母是最早的表亲的性腺中产生了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糖蛋白的不依赖糖基化的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前体的红细胞中。

Huang等人在苏格兰邓迪的苏格兰东部输血服务局确定的3代家庭中(1996年)发现,引起白内障的突变与称为Evans表型的Rh型常染色体显性异常共同分离。地理和遗传联系表明白内障的形式可能与丹麦家庭的白内障形式相同(见115665)。红细胞埃文斯表型是由杂交RH基因产生的,其中RHD基因的外显子2-6被转移到RHCE基因。Kemp等(1996)我们还检查了5个无关的Rh D-纯合子,发现其中4个中,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。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,而是孤立的重组。事件在很小的基因组间隔内发生-重组热点。

等位基因变体的基因频率数据由Roychoudhury和Nei(1988)制成表格。

▼ 人口遗传学
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RHCE和RHD基因的编码区之间的高度同源性与祖先基因重复一致。Carritt等(1997)得出结论,人类谱系始于单倍型cDe。这与其在非洲黑人及其后代中的高发率相吻合(0.4至0.5,而其他地方少于0.1)。RhD表型(cde)的常见单倍型几乎可以肯定代表cDe丧失了RHD。某些原住民群体(例如澳大利亚人,爱斯基摩人和那瓦伙族人)完全没有这种单倍型。鉴于由母胎不亲和性引起的对RHD +/-杂合子的中等至强选择,如何在主要为RhD +的人群中建立RhD-单倍型仍是未知的。正如1942年首先指出的Haldane(1942)并由Hogben(1943),Li(1953)等人重新审查,针对杂合子的选择导致不稳定的群体平衡。在扩展的模拟研究中,Feldman等人(1969)得出结论,尽管RhD-母亲的生殖补偿原则上可以在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-比率以他们观察到的水平。

▼ 演变
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Fisher and Race(1946)提出了RH多态性进化的模型,其中通过重组从较高频率发现的单倍型(CDE,Cde,cdE和CdE)生成并维持这种单倍型。假定的亲本和重组单倍型的频率比表明,在交叉假设下,DCE排列最有可能。当时,他们假设3个系列的抗原是在3个不同的基因中编码的。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)。Carritt等(1997)提出了在人类历史上曾经发生过一次不可逆的基因间交换(基因转换)以产生常见的RHCE等位基因Ce的直接证据。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个引物上,即顺序为CED。他们提供了遗传和物理证据支持这种安排。

恒河猴基因的复制发生在灵长类动物的进化过程中(Matassi等,1999),从而引起了人类的RHD和RHCE基因。因此,非灵长类哺乳动物,例如小鼠,可能揭示出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。基于基因位置和方向,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非常接近。瓦格纳和弗莱格尔(2002)结论是RHD是由RHCE重复产生的。在此事件中,RHD的方向可能被颠倒了。所谓的恒河猴框,是两个相同方向的9,000 bp的DNA片段,位于RHD基因的两侧,可能对复制有所帮助。

▼ 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。前两个基因座似乎位于后两个基因座之间(Renwick,1971)。来自细胞杂交研究的信息将Rh- Elliptocytosis-PGM(1)-6PGD连锁基团置于1号染色体上(1970年)报道的数据表明,在1号染色体长臂末端附近的易位断裂点和Rh之间存在松散的联系。Lamm等(1970年)发表的家庭数据符合Duffy(110700)和PGM1的松散联系。Renwick(1971)提出PGM1位于Rh的一侧,远离6PGD,距Rh约30厘摩。Cook等(1972)证实了这个间隔。尽管Rh和Duffy基因座都在1号染色体上,但它们相距太远,无法在家族研究中证明它们之间的联系(Sanger等,1973)。

沼泽等(1974)在患有骨髓纤维化的Rh阳性男子中发现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,从中删除了1号染色体短臂的一部分。他们得出的结论是,Rh基因座可能位于短臂的末端,位于1p32和短臂末端之间的某个位置。该结论与道格拉斯等人的发现是一致的(1973年),与Rh相连的PGM1基因座位于1号染色体的短臂上(1974)没有在突变体克隆中删除PGM1基因座,Rh基因座可能在PGM1基因座的远端。

Corney等(1977)等人观察到在α-岩藻糖苷酶基因座(FUCA1; 612280)和Rh基因座之间的58个机会中只有1种重组。Rh抗原仍然没有化学定义(Tippett,1978),但被认为是脂蛋白。尚未描述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,父亲为CDe-cde,母亲为cde-cde,有4个孩子为cde-cde,3个孩子为CDe-cde,和1个孩子(第6胎)Cde-cde。斯坦伯格(Steinberg,1965)认为这是交叉现象。提到了D抗原的突变和隐性抑制子的可能性很小,这是其他可能性。Race and Sanger(1975)认为可能是隐性抑制器(该教派的习俗和标记研究排除了非法行为。)Rosenfield(1981)写道:“我们对Rh仍然一无所知。除了Steinberg的一次交叉,在紧密的单倍型包装中Rh抗原的遗传也没有例外。希望将Rh抗原分离出来用于表征,但是自Plapp等人的报告以来,没有发表任何文章(1979)。

Steinberg等(1984)重新检查了Hutterite家族,利用了其他被认为在1p上的标记(6PGD,Colton,UMPK1),得出结论确实发生了交叉或突变(Colton可能不在1p染色体上;关键亲本中UMPK1没有提供信息(Lewis,1989)。)他们进一步得出结论,从其他证据看来,C位于D和E之间,他们的数据表明D基因(116800)在Rh复合体的末端(端粒)。此顺序与罕见的Rh Rh单倍型D.Race等(1950年,1951年)认为这种单倍型代表了人类Rh染色体中可能的或可能的缺失。种族与桑格(1975)列出了该单倍型的20个纯合子。来自不同种群,在大约80%的情况下,它们是近亲交配的产物。Olafsdottir等(1983)得出结论,这种恒河猴单倍型在冰岛不是很罕见。他们估计该频率约为214人中的1人。由于交叉匹配的困难,他们在两名无关的女性中发现了单倍型。两者都形成了Rh抗体,一种是通过输血引起的,另一种是3次怀孕引起的。

Saboori等(1988)从Rh(D)阳性和阴性血液中纯化出相对大量的Rh蛋白。发现了两种蛋白质的肽图谱的差异。Blanchard等(1988)提供了基于免疫学和生化研究的间接数据,表明红细胞膜的Rh D,c和E多肽是同源的,但可以物理分离和分析的不同分子种类。这些多肽的分子量约为32,000。Blanchard等人发现了多肽c和E(1988)彼此之间的联系比与D的联系更为紧密。所有观察结果与Rh蛋白家族的同源成员之间的部分分歧是一致的。在1988年初完成的审查中,Issitt(1988)提出,关于Rh血型的遗传测定,目前的分子遗传学方法最终可以结束50年的推测。

Rosenfield(1989)描述了维纳和莱文之间的痛苦分歧,尤其是优先于发现。莫利森(1994年)审查维纳,谁在一个单一的基因(假设多个等位基因之间的分歧维纳,1943年),和RA费舍尔,谁解释RR的数据赛事(1944年),因为大多数兼容的3组紧密相连的基因的存在。

整体遗传的三组Rh抗原-D,Cc和Ee-代表单个蛋白质上的孤立表位(由Wiener维持,1944年)还是紧密连接基因编码的多个孤立蛋白质(如首次提出)自1940年代初发现Rh抗原以来,Fisher在1944年(Race,1944年)提出了争议。Cherif-Zahar等(1990)引用了布兰查德等人的著作(1988)建议Rh D,c和E抗原由3个不同但同源的膜蛋白携带,它们共享一个共同的N端蛋白序列。这些可能是一个基因具有多个剪接选择的产物。另见Agre和Cartron(1991)的评论。

Colin等(1991)使用Rh cDNA作为探针进行Rh基因座的Southern分析。他们证明,在所有Rh D阳性者中,每个单倍体基因组中都存在2个高度相关的Rh基因,而在Rh D阴性供体中,这2个基因中有1个缺失。Colin等(1991)得出结论,Rh基因座的两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两者都部分正确。)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解释了为何从未证明Rh d抗原的原因。

Cherif-Zahar等人的调查(1993)未能揭示沉默型Rh-null中RH基因和转录本的任何改变,他们怀疑这些变异具有RH基因的转录或转录后改变。Cherif-Zahar等(1996)分析了RH基因座并从常染色体抑制基因(reg和mod类型)引起的5种Rh缺陷表型中测序了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基因座从一代传给了下一代。他们还没有检测到CD47基因结构的明显改变。转录物易于扩增,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(占对照的10-15%)。通常,他们的发现表明,当Rh蛋白缺失时,Rh-无效红细胞上CD47的低表达是由于组装缺陷或转运到细胞表面造成的。

▼ 等位基因变异体(6个示例):
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.0001 RH E / e多态
RHCE,PRO226ALA
Mouro等(1993)显示经典等位基因对立的E和e抗原之间的区别取决于外显子5的点突变,外显子5在e等位基因的226位残基将脯氨酸变成丙氨酸。

.0002 RH C / c多态
RHCE,CYS16TRP,ILE60LEU,SER68ASN和SER103PRO
Mouro等(1993)显示经典等位基因对立的C和c抗原之间的差异取决于点突变,导致c等位基因的外显子1和2中有4个氨基酸取代。

.0003 RH-NULL,AMORPH类型
RHCE,2-BP DEL,966T和968A
如前所述,RH-null疾病(包括无定形和调节剂类型)(见268150)是一种罕见的遗传性疾病,其特征是气孔增多和慢性溶血性贫血。黄等(1998年)研究了一个德国家庭,遗传一个假定的无定形Rh-null(RHNA; 617970)疾病基因。他们分析了Rh30,Rh50(180297)和CD47(601028)的基因组和转录本结构),这3个基因座被认为对Rh复合物在红细胞膜中的表达至关重要。他们表明,在该家族中,Rh50和CD47转录本的一级序列是正常的。但是,Rh30基因座除了删除RhD基因外,还在RHCE基因的外显子7中包含一个异常的双突变。该突变可能通过微基因转化机制以多种排列方式靶向了2个相邻密码子。一种方案需要2个核苷酸的非连续缺失,即ATT(ile322)到AT和CAC(his323)到CC,而另一种方案涉及T到C的过渡,ATT(ile322)到ATC,以及双核苷酸缺失CAC(他们引起了开放解读码组的相同变化,该阅读框预计编码为398个氨基酸的短蛋白。2个跨膜结构域的缺失和新的C末端序列的获得可能改变了蛋白质构象并损害了Rh复合物的装配。这些发现建立了无定形Rh-null疾病基因的分子同一性,表明Rh30和Rh50都对Rh结构作为质膜中的多亚基复合物起作用。该家庭中受影响的潜艇最初由Seidl等(1972)。

Cherif-Zahar等(1998年)分析了黄等人研究的一名患者(DR)(1998)并描述了核苷酸改变为外显子7中的TCA-C,从残基323和截短的398个氨基酸的蛋白质(野生型蛋白质中的417)产生了新的C-末端序列。

.0004 RH-NULL,AMORPH类型
RHCE,IVS4,GT,+ 1
Perez-Perez等人先前报道,来自近亲家庭的Rh-null非晶态表型(RHNA; 617970)的西班牙患者(DAA)(1992),Cherif-Zahar等(1998)在RHCE基因的内含子4(IVS4 + 1G-T)的供体位点检测了纯合的剪接位点突变。该突变激活了至少3个隐蔽剪接位点。外显子4中的一个这样的位点产生了所有异常的转录本。Southern印迹分析表明RHD基因缺失(111680)。

.0005 RH-NULL,AMORPH类型
RHCE,1-BP DEL,960G
Rosa等人在一名23岁的巴西白人妇女和她的姐姐中表现出Rh-null非晶态表型(RHNA; 617970)(2005)检测到RHCE基因第7外显子的核苷酸位置960和963之间的四倍GGGG中单个G核苷酸缺失的纯合性。这种缺失在gly231和358位的终止密码子后引入了移码。近亲的父母和一个兄弟是该突变的杂合子。PCR证实两个姐妹均不存在RHD基因(111680)。

.0006 RH-NULL,AMORPH类型
RHCE,7-BP DUP,NT1044
Silvy等人在一个来自近亲家庭的具有Rh-null无定形表型(RHNA; 617970)的32岁利比亚妇女中(2015)在RHCE基因的外显子7中检测到7 bp重复的纯合子(c.1044_1050dup)。重复出现在她的父母和一个兄弟的杂合性中。该RHD基因在性腺,她的母亲和一个兄弟中被删除,而她的父亲和另一个兄弟则携带一个野生型RHD等位基因。