中國人輸血產(chǎn)生RhCE同種抗體的風險和預防策略

［摘要］"目的"探索一種評估輸血產(chǎn)生RhCE同種抗體風險的新途徑，并制定選擇RhCE相容供者的策略。

方法"根據(jù)蘭德施泰納法則和群體遺傳學原理，確定在隨機輸血中供者與受者RhCE抗原錯配的組合，根據(jù)中國人Rh血型分布大數(shù)據(jù)資料，計算錯配組合的概率以及找到相容供者的機會。

結果"分析文獻報告的458 542例中國人RhD、C、c、E和e抗原分型資料，結果表明在只采用RhD同型輸血的策略中，RhCE抗原錯配占全部輸血的25.16%，其中Rh表型DCCee、DccEE、DCcee和DccEe錯配分別占比14.97%、5.01%、2.21%和2.26%，表型Dccee、DCCEE、DCCEe和DCcEE錯配合計占比0.71%。Rh表型DCcEe個體可以接受任何Rh表型供者的血液。

結論

中國人Rh血型以高頻率DCe單倍型為特征，Rh表型DCCee個體是隨機輸血后產(chǎn)生RhCE同種抗體的高風險群體。RhC、c、E和e抗原分型對尋找Rh抗原匹配供者有重要意義。使用常見RhCE表型相容供者的輸血，可以預防大約90%的受者產(chǎn)生RhCE同種抗體。

［關鍵詞］"精準輸血；蘭德施泰納法則；Rh血型系統(tǒng)；RhCE抗原匹配；輸血反應；血型抗原；同種抗體；群體遺傳學；中國人

［中圖分類號］"R457.13

［文獻標志碼］"A

Risk and prevention strategies for RhCE alloantibodies after blood transfusion in the Chinese population

ZHAO Tongmao

（National Institutes of Health， Bethesda 20892， USA）

［ABSTRACT］Objective To explore a new approach to assess the risk of RhCE alloantibodies after transfusion and to establish a strategy for selecting RhCE compatible donors.

Methods The Landsteiner’s law and the principle of population genetics were used to determine the combinations of RhCE antigen mismatch between donor and recipient in random blood transfusion， and the big data of Rh blood group distribution in the Chinese population were used to calculate mismatch probability and the chance of finding compatible donors.

Results An analysis was performed for the data of RhD， C， c， E， and e antigen typing for 458 542 Chinese individuals reported in the literature， and the results showed that in the strategy of only using RhD matched donors， RhCE antigen mismatches accounted for 25.16% of all blood transfusions， among which the mismatch of Rh phenotypes DCCee， DccEE， DCcee， and DccEe accounted for 14.97%， 5.01%， 2.21%， and 2.26%， respectively， and the mismatch of the phenotypes Dccee， DCCEE， DCCEe， and DCcEE accounted for 0.71% in total. The individuals with DCcEe phenotype could accept the blood from a donor with any Rh phenotype.

Conclusion The Rh blood group in the Chinese population is characterized by a high frequency of DCe haplotype， and individuals with Rh phenotype DCCee are the high-risk population for producing RhCE alloantibodies after blood transfusion. RhC， c， E， and e antigen typing is of great significance in searching for Rh antigen matched donors. Blood transfusion from donors compatible with common RhCE phenotypes can prevent the appearance of RhCE alloantibodies in approximately 90% of recipients.

［KEY WORDS］ Precise transfusion; Landsteiner’s law; Rh blood group; RhCE antigen matching; Transfusion reaction; Blood group antigen; Alloantibody; Population genetics; Chinese

趙桐茂，研究員，我國輸血醫(yī)學領域知名學者，1965畢業(yè)于上?？茖W技術大學生物物理化學專業(yè)。自1969年起的半個多世紀以來，致力于人類紅細胞血型和人類白細胞抗原（HLA）研究。1974年在國內(nèi)率先研究中國人HLA，是中國HLA研究的開拓者之一。1979年赴瑞士進修并將中國人HLA命名和國際命名接軌。1984年建立HLA血清庫，將HLA分型用于器官和骨髓移植配型、親子關系鑒定、疾病相關研究等應用領域。曾于1982年和1985年2次獲得衛(wèi)生部科技成果獎；1985年因在國內(nèi)首創(chuàng)“親子鑒定技術”獲得國家科技進步獎三等獎；1987年根據(jù)免疫球蛋白遺傳標記Gm因子在中國人群中的

分布提出“中華民族以北緯30度為界分南北兩大發(fā)源地”的假說。1980年任上海市輸血研究所副所長，1986年被破格晉升為正研究員。1991年至2011年在美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）從事分子生物學研究。出版專著有《HLA分型原理和應用》、《人類血型遺傳學》、《親子鑒定》、《骨髓移植HLA配型》。曾任《中華輸血學》第1版和第2版主編之一。在國內(nèi)外醫(yī)學期刊發(fā)表論文160余篇。

Rh血型受控于2個緊密連鎖的RHD以及RHCE位點，它們分別編碼RhD和RhCe、RhCE、

Rhce、RhcE抗原，目前已經(jīng)檢測出56種Rh抗原。

2000年中國衛(wèi)生部頒布的《臨床輸血技術規(guī)范》中僅要求使用RhD同型血液輸注，未規(guī)定是否需要使用RhCE抗原匹配的血液。2016年CHEN等［1］分析了6 102 361例中國人攜帶紅細胞意外抗體的資料，在檢測出來的全部14 881例意外抗體中，9 589例是Rh抗體，占比64.4%；在Rh抗體中，29.7%是抗-D抗體，70.3%是抗-RhCE抗體。這份大數(shù)據(jù)資料表明，在實施RhD同型輸血后，隨著抗-D同種抗體的減少，抗-RhCE同種抗體成為安全輸血的主要挑戰(zhàn)。目前尚無評估輸血后產(chǎn)生RhCE同種抗體風險的報告。本文旨在根據(jù)中國人Rh血型分布的大數(shù)據(jù)資料，創(chuàng)建一種新的計算方法，以評估輸血產(chǎn)生抗-RhCE抗體的風險，并提出選擇RhCE抗原相容供者的策略。

1"材料與方法

1.1"研究材料

本文以8篇文獻報告的總共458 542例中國人RhD、C、c、E和e抗原分型資料作為研究材料［2-9］，每份報告所涉及人群的Rh血型分布均與Hardy-Weinberg平衡相吻合。研究對象居住地分布在吉林省、陜西省、河南省、山東省、浙江省和四川省，涵蓋群體遺傳學描述的中國南方人和中國北方人兩大類型群體。

1.2"Rh單倍型頻率計算

所有受檢者均使用抗-D、抗-C、抗-c、抗-E和抗-e等5種抗體鑒定Rh表型。采用方根法計算8種Rh單倍型頻率初始值，然后做最大似然估計［10-11］。方根法的計算順序和公式如下所示，求得的最大似然單倍型頻率用于Hardy-Weinberg平衡吻合度的測驗。

e=（dccee+dCcee+dCCee+Dccee+DCcee+DCCee）1/2

d=（dccee+dCCee+dCcee+dccEE+dccEe+dCCEE+dCCEe+dCcEE+dCcEe）1/2

dce=（dccee）1/2

dCe=（dCCee+dCcee+dccee）1/2-dce

dcE=（dccEE+dccEe+dccee）1/2-dce

dCE=d-dce-dCe-dcE

DCe=（DCCee+dCCee）1/2-dCe

Dce=e-DCe-dCe-dce

DCE=（DCCee+DCCEE+DCCEe+dCCee+dCCEE+dCCEe）1/2-DCe-dCe

DcE=1-dce-dCe-dcE-dCE-Dce-DCe-DCE

1.3"RHCE位點等位基因頻率計算

RHCE位點的等位基因頻率和Rh單倍型頻率有如下關系，據(jù)此根據(jù)單倍型頻率計算相應等位基因頻率。

RHCE*ce=Dce+dce

RHCE*Ce=DCe+dCe

RHCE*cE=DcE+dcE

RHCE*CE=DCE+dCE

1.4"找到特定Rh表型供者的概率

假設某Rh表型的頻率為p，在N例隨機人群中找到至少1例與該表型全相同個體的概率為P，P=1-（1-p）N。

1.5"蘭德施泰納法則

1904年ABO血型發(fā)現(xiàn)者蘭德施泰納提出著名的蘭德施泰納法則（Landsteiner’s rule）。該法則陳述，如果紅細胞上存在凝集原（抗原），那么血漿中一定沒有相應的凝集素（抗體）；如果紅細胞上不存在凝集原，則相應的凝集素必定存在于血漿之中。該法則的前半段陳述適用于所有的血型系統(tǒng)，后半段只適用于ABO血型。

2"結""果

2.1"中國人Rh血型分布特征

在本文分析的458 542例中國人中，RhD陽性個體456 243例，約占全體的99.50%；RhD陰性個體2 299例，約占全體的0.50%。Rh單倍型頻率以及RHCE等位基因頻率如表1中所示，與Hardy-Weinberg平衡無顯著性差異（P＞0.05）。中國人群中最常見的單倍型是DCe，其次是DcE，兩者合計占比約90.57%。RHCE*Ce和RHCE*cE等位基因居RHCE位點的主導地位，兩者合計占比約92.44%。

2.2"RhD同型輸血中RhCE抗原錯配概率

根據(jù)蘭德施泰納法則，可以確定在隨機輸血中供受者RhCE抗原的匹配狀態(tài)，然后采用表2描述的方法計算供受者RhCE抗原錯配概率，以及供受者RhCE抗原相容概率。表2中的0代表無錯配；錯配概率等于錯配組合當中受者表型頻率和供者RHCE等位基因頻率的乘積；相容概率等于相容組合中受者表型頻率和供者RHCE等位基因頻率的乘積（表2中未顯示）。表型頻率和基因頻率的數(shù)據(jù)取之表1，本文只分析占中國人群99.5%的RhD陽性供受者之間的RhCE抗原匹配概率，不分析占比0.5%的RhD陰性供受者之間的RhCE抗原匹配概率。表2計算結果表明，如果采用RhD同型輸注的策略，在458 542例中國人中，供受者RhCE抗原錯配的比例為25.16%，供受者相容的比例為74.33%。表型DCCee、DccEE、DCcee和DccEe個體的錯配比例分別為14.97%、5.01%、2.21%和2.26%；表型Dccee、DCCEE、DCCEe和DCcEE個體合計錯配比例為0.71%。DCcEe表型可以接受任何RhCE表型的供者血液。表型DCCee個體的錯配比例最高，占全部錯配的59.49%（0.149 7/0.251 6），是輸血產(chǎn)生RhCE同種抗體的高風險群體。

2.3"尋找RhCE抗原相容供者的策略

為了避免RhCE抗原錯配輸血導致產(chǎn)生RhCE同種抗體，需要選擇與受者RhCE抗原同型或相容型的供者。表3列出了與受者相容的供者表型、有95%把握找到至少1例相容型供者所需要篩查的最少供者數(shù)，以及接受錯配血液輸注可能產(chǎn)生的Rh同種抗體特異性等信息。表型DCCee、DccEE、Dccee和DCCEE是遺傳學上的純合子個體，他們只能選擇表型同型的供者。表型DCcee、DccEe、DCCEe和DCcEE個體可以選擇同型供者，或是表型相容的供者。表型DCcEe個體占整個群體的33.58%，可以接受任何Rh表型的供者，不存在錯配問題。中國人中常見的4種表型（DCCee、DCcee、DCCEe和DCcEe）個體占全部人口的90.69%，有95%的把握在隨機的5個人中找到至少1例和他們同型或是相容型個體。

3"討""論

Rh血型的全球分布表現(xiàn)出種群特征［12］。本文中分析的中國人Rh血型DCe單倍型頻率高達0.658 0，顯著高于英國白人的0.420 5和非洲尼日利亞黑人的0.060 2，表現(xiàn)出東方人Rh血型分布特征。Dce單倍型具有黑人特征，在尼日利亞黑人中的頻率為0.590 8，而在中國人僅為0.022 3。dce單倍型純合子個體表型為RhD陰性，英國白人dce單倍型頻率為0.388 6，該值是中國人dce單倍型頻率0.047 7的8倍。

供受者血型精準配型對于安全輸血至關重要。Rh血型抗原具有較強的免疫原性和極大的變異性，提高Rh血型配型的精準度是全球范圍持續(xù)不斷的研究課題。目前的發(fā)展趨勢是從Rh抗原配型過渡到Rh基因型配型［13-14］。我國目前輸血中的Rh血型配型標準，還處于只要求RhD同型輸注階段，提升到精準配型尚有較大空間，在此期間建立中國人Rh血型基礎信息是必要的。本文根據(jù)免疫學和群體遺傳學原理，首次計算出在中國人RhD抗原同型輸血中，有大約25%的供受者RhCE抗原錯配。另外還發(fā)現(xiàn)表型DCCee個體是產(chǎn)生RhCE同種抗體的高風險群體，這個發(fā)現(xiàn)得到5份相互獨立的中國人意外抗體篩查報告的支持［1，15-18］。這5份資料總共檢測了6 350 355人，分別來自輸血患者和有妊娠史的婦女。輸血患者大部分接受RhD抗原同型血液輸注；有妊娠史婦女產(chǎn)生的抗體，可以看作為是在自然條件下，胎兒和母親Rh抗原錯配產(chǎn)生的胎母免疫作用結果。從5份匯總資料中可見，抗-D抗體在全部Rh抗體中的占比，在有妊娠史婦女組中為51.40%，而在輸血患者組中僅為28.35%，這顯然是得益于RhD同型輸血，降低了產(chǎn)生抗-D抗體的機會。在隨機輸血中，表型DCCee個體可產(chǎn)生抗-E、抗-c和抗-cE等3種抗體，攜帶這3種抗體的個體，在10 259例輸血患者組中占57.60%，在有妊娠史的1 961例婦女組中占38.60%，顯著性高于抗-D以外的其他特異性Rh抗體，表明DCCee個體是產(chǎn)生RhCE同種抗體的高風險群體。LIU等［19］2020年的研究顯示，在27例攜帶Rh抗體的個體中，有15例表型為DCCee，9例為DCcee，3例為DccEE，DCCee表型占全部的56%，顯示該表型個體發(fā)生同種免疫作用的風險最高。

本文預測如果采用RhCE抗原相容輸血策略，大約90%的常見Rh血型患者可以找到同型或相容型供者。目前中國國內(nèi)已有多家醫(yī)院選擇RhD同型、RhCE抗原相容的輸血策略，其中浙江大學醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院，95%以上的輸血采用5個Rh抗原匹配的供者，輸血不良反應從2011年的19.95‰下降到2021年的2.21‰［9］。

要達到Rh血型精準配型的目的，有必要對受檢者鑒定RhD、C、c、E、e等5種常見Rh抗原。過去由于同種抗-e抗體來源非常有限，僅使用抗-D、抗-C、抗-c和抗-E等4種抗體做Rh血清學分型。與抗-E抗體陰性反應的紅細胞被指定為ee型，對與抗-E陽性反應的紅細胞，不能區(qū)分究竟是EE型還是Ee型。在單克隆抗e抗體成為診斷試劑后，中國國內(nèi)的多家醫(yī)院使用商品試劑檢測5個Rh抗原［19-22］，能夠準確區(qū)分EE、Ee和ee等3種表型，這不僅為選擇RhCE抗原相容供者提供了必要條件，而且也為開展電子配血奠定了基礎。

中國是一個統(tǒng)一的多民族國家，漢族約占總人口的91.11%，其他55個少數(shù)民族共占8.89%。根據(jù)免疫球蛋白同種異型Gm因子［23-24］、基因組中的短串聯(lián)重復序列（short tandem repeats， STR）［25］，以及單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphisms， SNP）位點［26］等遺傳標記在中國人中的分布，中國人被劃分為大致以北緯30度為界、遺傳學上有所差異的南方人和北方人兩大類型。本文的研究對象涵蓋南方人和北方人兩大類型中國人，被挑選人群的Rh血型分布都與Hardy-Weinberg平衡吻合，最終使用的458 542例中國南北人群合并群體的Rh血型分布資料，也與Hardy-Weinberg平衡無顯著性差異，符合孟德爾群體的遺傳學特征，基本上反映出中國人Rh血型的群體遺傳學特征。本文也是迄今有關中國人Rh血型分布樣本數(shù)最大的研究報告。隨著國內(nèi)5個Rh抗原分型的普及和Rh血型分布資料的累積，將來可以分別評估中國各地人群由于輸血產(chǎn)生RhCE同種抗體的風險。

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（本文編輯"耿波）