陳碧樂,洪俊英,劉夢召,謝作聽
溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院輸血科,浙江 溫州 325015
類孟買血型是H血型系統(tǒng)的一種稀有表型[1],其主要特征為紅細胞上H抗原部分或完全缺失/轉化,紅細胞表面缺乏ABH抗原,而在唾液等分泌液中卻可以找到ABH血型物質[2],血漿中常存在抗H抗體。近年來,國內(nèi)外關于類孟買血型的報道逐漸增多,其中以A、B類孟買血型居多,而AB類孟買血型較少見[3-6]。本研究對一例由FUT1 等位基因堿基缺失導致H抗原不表達形成AB類孟買血型的家系進行血型血清學鑒定和基因突變分析,初步探討其分子生物學機制。
1.1 對象 先證者,女,35歲,漢族,體健,既往無輸血史,因健康體檢于2021年10月來溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院體檢中心就診并申請血型鑒定,血型血清學檢測結果疑似其血型為類孟買型。參與本次調(diào)查的家系成員包括其母親、哥哥、姐姐及兩個女兒的血液進一步進行血型及基因檢驗。標本采集及實驗研究前嚴格履行知情同意及倫理論證流程。
1.2 試劑及儀器 IH-1000全自動血型鑒定儀(美國BIO-RAD公司);專用離心機(臺灣貝索企業(yè)有限公司,型號2005-2);OLYMPUSCX21普通光學顯微鏡(日本歐林巴斯公司);微柱凝膠卡(瑞士DiaMed公司,批號5007267709);單克隆抗A、抗B試劑(上海血液生物醫(yī)藥有限責任公司,批號20190915);人ABO反定型紅細胞(北京金豪制藥股份有限公司,批號20201001024);抗-H、抗-Lea、抗-Leb試劑(德國GmbH公司,批號分別為OHM142-2、OLeaM121-1、OLebM109-1);不規(guī)則抗體篩選試劑(江蘇力博醫(yī)藥生物技術股份有限公司,批號202010020);不規(guī)則抗體特異性鑒定譜細胞(匈牙利REAGENSKft公司,批號732021);3%O型臍帶血洗滌紅細胞(本室自制)。
1.3 血型血清學實驗
1.3.1 血清學實驗:ABO血型正反定型,采用鹽水介質試管法和微柱凝膠抗人球蛋白法;紅細胞上弱A、B、H抗原檢測,采用4℃-吸收-56℃-放散法;唾液中可溶性A、B、H血型物質檢測,采用中和抑制試驗;Lea、Leb抗原檢測,采用鹽水介質試管法[7]。
1.3.2 紅細胞血型不規(guī)則抗體篩查與鑒定:采用鹽水介質試管法和微柱凝膠抗人球蛋白法,確定抗體免疫球蛋白類型和抗體特異性。若抗體特異性疑為IgM類抗H或抗HI抗體時,加做O型臍帶血洗滌紅細胞反應;若O型臍帶血洗滌紅細胞不凝集時判為抗HI抗體,否則判為抗H[8]。
1.3.3 DNA抽提和PCR擴增:用美國Invitrogen公司血液基因組DNA提取試劑盒,提取先證者及其家系成員外周血標本基因組DNA。采用PCR分別擴增ABO基因、FUTl基因和FUT2基因,引物序列見表1,擴增條件參照文獻報道[6]。
1.3.4 PCR產(chǎn)物直接測序:采用DNA瓊脂糖凝膠純化試劑盒(美國Invitrogen公司)純化ABO 基因、FUTl基因和FUT2 基因擴增的PCR產(chǎn)物,將純化PCR產(chǎn)物用作測序反應DNA模板,在ABI-3100Avant測序儀檢測分析。用Chromas2.33軟件閱讀圖譜,GeneRunnerversion3.05 軟件拼合、比對和分析測序結果,將測序結果與人類紅細胞血型基因數(shù)據(jù)庫基因序列進行比對。
表1 ABO、FUT1、FUT2 引物序列及參考基因序列號
2.1 血型血清學實驗結果
2.1.1 ABO血型正反定型:先證者微柱凝膠法正反定型結果不符,鹽水介質試管法正反定型結果存疑(表現(xiàn)為反定型凝集強度異常);其他家系成員兩種方法正反定型結果相符,見表2。
2.1.2 紅細胞上弱A、B、H抗原檢測:先證者紅細胞未檢測到H抗原,紅細胞放散液檢到A抗原(未檢到B抗原),見表2。
2.1.3 先證者紅細胞不規(guī)則抗體篩查和鑒定:經(jīng)鹽水介質試管法和微柱凝膠抗人球蛋白法,證明存在IgM類抗HI抗體,見表2。
2.1.4 紅細胞Lea、Leb抗原檢測:先證者及其家系成員Lewis血型均為Lea(-)Leb(+),見表2。
2.2 唾液中可溶性血型物質A、B、H檢測結果 先證者唾液中檢到A、B、H血型物質,可判定先證者ABH血型物質為分泌型。其家系成員唾液中檢到的ABH血型物質與ABO正定型檢到的抗原一致,見表2。
2.3 ABO、FUT1 和FUT2 基因檢測結果
2.3.1 ABO基因直接測序結果:先證者ABO基因型為:ABO*A1.02/B.01,其ABO糖基轉移酶基因第6及7外顯子序列為:c.467C>T、c.297A>G、c.526C>G、c.657C>T、c.703G>A、c.796C>A、c.803G>C和c.930G>A,證實先證者血型為AB型。
表2 先證者及其家系成員的血型血清學結果
2.3.2 FUT1 和FUT2 基因測序結果:直接測序顯示先證者FUT1 基因有2 處雜合缺失突變,分別位于編碼區(qū)序列第551~第552位堿基AG雜合缺失突變(c.551-552delAG)和第880~第882位堿基TT雜合缺失突變(c.881-882delTT),因此推測同源染色體上的兩個等位基因H都各自發(fā)生了缺失突變;其母親、姐姐、大女兒和小女兒FUT1 基因均為c.881-882delTT雜合缺失突變,哥哥為c.551-552delAG雜合缺失突變,均為H/h基因型,能表達H抗原。先證者FUT2 基因測序結果存在c.357C>T純合多態(tài)性。測序結果見圖1。
圖1 先證者FUT1 基因測序結果(A、B)及FUT2 基因測序結果(C)
人類H血型物質的表達與H基因(FUT1)和Se基因(FUT2)密切相關,且與ABO基因、Lewis基因(FUT3)存在一定關聯(lián)。ABO 基因位于9號染色體,F(xiàn)UT1、FUT2和FUT3均位于19號染色體。FUT1編碼II型α-1,2-L-巖藻糖基轉移酶,可催化II型H前體物質合成紅細胞上的H物質;FUT2 編碼可催化分泌液中的I型H前體物質合成可溶性H物質,故FUT1 或(和)II型α-1,2-L-巖藻糖基轉移酶缺乏或突變時,會影響紅細胞H物質的表達,而FUT2 或(和)I型α-1,2-L-巖藻糖基轉移酶缺乏或突變時,會影響分泌液中H物質的表達。H抗原是A、B抗原形成的前體物質,當H抗原缺失或突變,可導致紅細胞上A、B抗原合成障礙,最終形成類孟買血型[6]。
類孟買血型是一種罕見的紅細胞表型,在中國人群中的比例總體較低,約為十幾萬分之一[9],但在中國臺灣比例為1/8000~1/10000,中國香港則為1/15620[10-11]。在我國大陸主要見于南方地區(qū),其中福建地區(qū)頻率大約為1/8500,而云南少數(shù)民族拉祜族中的頻率比較高,達2.2%[12]。中國人群中常見的類孟買血型多為分泌型,其FUT1基因型為h/h,其中常見的FUT1基因突變有h1(c.551-552delAG)、h2(c.881-882delTT)、h3(c.658C>T)等。研究表明[13-14],多數(shù)類孟買血型為FUT1 基因純合突變引起,少數(shù)由復合雜合突變引起。本例先證者為類孟買血型復合雜合突變,其FUT1 基因型為h1h2。
本實驗通過血型血清學發(fā)現(xiàn)先證者正定型為弱A型,反定型為Ac2+、Bc1+,血型結果表現(xiàn)為正反定型不符。進一步細胞吸收放散試驗也只檢測到弱A抗原,分析原因可能因先證者為分泌型,使血漿中少量H抗原吸附到紅細胞上,并繼續(xù)連接α-半乳糖。ABO基因分析顯示,先證者ABO血型的基因型為ABO*A1.02/B.01。FUT1基因分析顯示,先證者存在雙雜合缺失突變,分別為c.551-552delAG雜合缺失突變和c.881-882delTT雜合缺失突變。有文獻報道[15-16],上述兩種突變均導致閱讀框架發(fā)生移碼,在氨基酸翻譯過程中提前出現(xiàn)終止密碼子,形成截短的α-1,2-L-巖藻糖基轉移酶,使酶活性大大減低,從而不能有效合成H抗原(即基因型h/h)。FUT2 基因分析顯示,先證者存在c.357C>T純合多態(tài)性,此位點屬無意義突變,因未改變編碼的天冬酰胺,從而不影響α-1,2-巖藻糖基轉移酶活性[17],故先證者仍表現(xiàn)為分泌型。
該家系調(diào)查顯示,先證者的母親、姐姐、哥哥和兩個女兒均為單鏈FUT1 基因突變攜帶者,符合類孟買血型隱性遺傳方式,只要存在一個有功能的FUT1 等位基因(基因型H/H或H/h),紅細胞即可表達H抗原[18]。因此,該家系其他成員的ABO血型表型均正常。先證者的母親和姐姐FUT1 基因均為c.880-882delTT雜合缺失突變,表明先證者和其姐姐FUT1 基因突變來自其母親;其哥哥FUT1 基因為c.551-552delAG雜合缺失突變,故推測可能來自其父親。由于條件受限,本研究未能獲取先證者父親血液,故無法對其基因突變位點進行直接驗證。
類孟買血型紅細胞上只有微量A和(或)B抗原,在常規(guī)血型血清學檢測中很難檢測到,因此常被誤定為其他血型。本研究通過血型血清學結合分子生物學技術,家系調(diào)查,探討了AB類孟買血型的分子生物學機制,為類孟買血型的正確鑒定和安全輸血提供了實驗依據(jù)。