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河北地区汉族人群RhD阴性血型中Del基因型分布

2011-06-09乔芳石翠英何路军王振雷赵志弘刘敬闪张虹田亚娟

河北医药 2011年19期
关键词:外显子表型抗原

乔芳 石翠英 何路军 王振雷 赵志弘 刘敬闪 张虹 田亚娟

到目前为止,Rh血型系统是国际输血协会(ISBT)已确认的29个红细胞血型系统中最复杂、最具多态性的血型系统,主要包括 D、E、C、c、e 5 种抗原,D 抗原(ISBT004.001;RH1)的免疫原性最强,是临床上引起新生儿溶血病、溶血性输血反应的最重要的血型抗原[1],其在红细胞上质和量的改变可产生弱D、部分D和Del型,统称为D变异型[2]。决定人类RH血型的RHD/CE基因位于染色体1p34.3~36.1,包括D基因和CE基因,分别由10个外显子组成,编码区总长均为1251bp,分别编码417个氨基酸组成的糖蛋白:D抗原和CcEe抗原。任何座位上的基因突变都可能改变抗原的蛋白结构[3]。通常RhD抗原的确认方法为抗人球蛋白(AHG)试验,但现已证实经抗人球蛋白试验鉴定的RhD阴性个体中存在RhD弱表现型:RhDel型。Del表型是一种变异的极弱RhD阳性血型,会引起Rh阴性受血者产生抗D抗体,因此,对于包括Del在内的极弱Rh阳性表型的研究成为热点。本研究采用吸收放散试验检测D抗原,鉴定出RhDel,再观察D基因存在情况。

1 材料与方法

1.1 材料 河北地区随机抽取2008至2010年期间河北省血液中心汉族RhD阴性献血者血样332份,无亲缘关系。

1.2 血清学实验 按照中国输血技术操作规程确定所有样本的RhD、C、c、E、e抗原。3批抗-D血清来源:上海血液生物医药有限公司、德国BIOTEST公司、美国IMMUCOR公司。使用间接抗人球蛋白试验排除血样中的弱D和不完全D表型。剩余样本通过吸收放散实验筛选Del表型[4]。

1.3 Rh吸收放散实验 IAT阴性样本用乙醚做吸收放散试验,以确定是否为Del型。

1.4 基因组DNA提取 严格按照TIANGEN血液基因组DNA纯化试剂盒说明书操作,提取基因组DNA,紫外分光光度计检测OD260/OD280以确定DNA浓度及纯度。置于-20℃保存。

1.5 RhD基因特异性外显子的PCR检测

1.5.1 序列特异性引物(sequence specific primers,SSP)设计:根据文献Maaskant-van等[5]设计的RHD基因PCR引物体系,对 RHD 基因第3、4、5、6、7、9 特异性外显子进行等位基因特异性PCR扩增,另合成内对照引物HGH(human growth hormone,HGH),引物由上海生工公司合成。见表1。

表1 RHD特异外显子及1227A的PCR-SSP引物序列及反应特异性

1.5.2 PCR 检测:每个 PCR 反应体系的总体积为 10 μl,含有90 ng/μl基因组 DNA,10 pmol/μl dNTPs,25mM MgCl2,内对照引物 5 pmol/μl,RHD 基因特异性外显子引物 10 pmol/μl,5 U/μl GoTaq Flexi DNA 聚合酶(Promega,Madison,WI,美国)。PCR 反应流程为 95℃ 2 min,95℃ 30 s,54℃ 45 s,72℃ 1 min,35个循环,最后72℃ 10 min。PCR产物2%琼脂糖凝胶电泳,凝胶成像仪拍照观察结果。

1.6 RhD基因序列分析

1.6.1 PCR扩增:扩增/测序引物序列见表2(扩增/测序相同)。RHD基因EXON1-10共10孔,每孔50 μl dNTP-Buffer工作液中加入0.5 μl Taq 酶(5 U/μl),再加入 5 μl样本 DNA,1 μl扩增引物(引物终浓度为 0.2 μmol/L)混匀。按以下循环参数进行 PCR扩增:96℃ 2 min,1 cycle;96℃ 20 s/68℃ 60 s 5 cycles;96℃ 20 s/64℃ 50 s/72℃ 1.5 min,10 cycles;96℃20 s/61℃ 50 s/72℃ 1.5 min,25 cycles;72℃ 5 min,1 cycle。每孔再加入15~20 μl石蜡油,盖好反应管。将引物板放入已经设置好参数的PCR仪内,并启动PCR程序,直到循环结束。按照一定的顺序,将每个PCR反应产物转移到已经准备好的1%琼脂糖凝胶系孔中,140~150 V电泳15~20 min。观察条带的特异性扩增效果。

1.6.2 测序反应:用胶提取试剂盒纯化PCR产物进行测序反应,测序反应体系:BigDye v3.1 混合液 16 μl、PCR 纯化产物4 μl。测序反应条件:96℃ 变性 20 s、50℃ 退火 30 s、60℃ 延伸2 min进行25 cycles;4℃保温。使用ABI基因测序仪进行测序,测序结果使用Chromas2.31软件阅读测序图谱进行分析。

表2 PCR扩增RHD10个外显子与测序引物序列

2 结果

2.1 血清学分析 332例经IAT确认的Rh阴性样本中各表型分布为ccee 152例,Ccee 129例,ccEe 20例,CCee 18例,CcEe 11例,ccEE 2例;检出RhDel型72例(21.7%)。见表3。

表3 RhD吸收放散试验阴性个体中Rh表型和RhD基因外显子分析 例

2.2 RhD基因特异性外显子检测 332例经IAT确认的Rh阴性样本中,检出RHD基因83例(25%):RHD基因外显子完整79例,其中Ccee 62例、CCee 8例、ccEe 5例、CcEe 4例,部分缺失4例,其中Ccee 2例,CCee 2例。

图1 PCR-SSP结果图

2.3 RhDel基因型检测 79例 RHDel型样本中,检出RHD1227A基因73例,非RHD1227A基因型6例。见图2。

图2 检测RHD(K409K)等位基因的PCR-SSP结果

2.4 RhD全部外显子测序分析 6例非RHD1227A的样本进行10个RHD外显子的序列测定,均发现两条RH基因都在第五外显子的711缺失一个C,为RHD 711Del,形成移码突变。见图 3、4。

图3 正常RHD基因第5外显子和该例标本有缺失基因的部分序列图谱

图4 正常RHD基因第8内含子和该例标本有突变基因的部分序列图谱

3 讨论

1984年,日本学者Okobo在RhD阴性献血者中发现一种非常弱的RhD抗原表达型,命名为Del表型。其非常弱的RhD抗原无法用敏感的间接抗人球蛋白试验检出,而只能通过吸收放散试验才可检测出来。此型主要存在于中国和日本人群[6],据报道台湾地区汉族RhD阴性人群中约32.6%为Del型[6],香港为 20% ~30%[7],日本仅有 10%[8]。本研究中,332 例RhD阴性献血者的Rh表型以ccee和Ccee频率最高,而CCee和ccEe较低,CcEe及ccEE最低;用吸收放散试验确认的332例RhD阴性样本中进一步检测出83例Del型个体(25%),与其他研究亚洲人Del型比例的报道数据相近。本组72例RhD吸收放散试验阴性个体中有5例为cc型,提示RhD阴性个体携带RHD基因与RhC抗原之间并无恒定关系。

RHD基因与编码C、c、E、e抗原的RHCE基因具有极高的同源性(约96%),其间仅有40个核苷酸不同,这40个核苷酸分别位于 RHD 和 RHCE基因第3、4、5、6、7、9外显子。因此在PCR试验中,扩增引物的3’末端均是RHD特异性碱基,可准确检测RHD基因的完整性[9]。RHD基因具有多态性,使Rh血型系统中产生了许多D变异的亚型。Del表型就是其中非常特殊的一种。人们发现Del表型个体存在几乎完整的RhD基因,在Del型是否归于RhD阴性这一点上并没有形成共识。在日常实践中,带有Del表型的个体经常遇到且不被认定为Rh阳性。因此,Del型血液会经常输注给Rh阴性患者但几乎没有引起原发的输血反应。最新的几项研究报道了RhD阴性患者接受了Del血型个体的血液后产生了免疫抗D抗体。目前在不同人种中已发现多种Del的等位基因[10-16]。83例Del型个体中,有79例Del型均携带RhD完整基因,鉴于Del表型在中国汉族人RhD阴性人群中比例较高,因而研究其分子机制、抗原表达和免疫对临床输血意义重大。对该79例Del型样本进一步进行 PCR-SSP检测,发现有73例 Del型均携带 RHD(K409K)等位基因,研究结果和台湾地区报道的一致,即主要由RHD1227A等位基因引起;另外6例非RHD(K409K)样本,采用扩增RHD基因第1-10外显子及测序引物,与正常外显子序列进行比对,发现6例均为两条RH基因在外显子5的711缺失一个C,为RHD 711Del,710-712的CCG变成为CGT,形成移码突变所致,并同时检测到在内含子8的4779的位置处存在一个纯合突变,即4779C/T,而外显子9未发现异常,该结果在河北地区属首次报道。另外该种Del表型的分子背景中,是否第5外显子的缺失与第8内含子的纯合突变同时存在,还需要进一步扩大研究样本。

目前,世界上至少发现了2例真正的Rh阴性受血者由于输入Del表型血液,而产生抗D的病例[17]。在血清学试验中,鉴定Del型的吸收放散试验较繁琐,而且受多种因素制约,因此实验结果可能会难以判断,本研究中通过比较血清学的吸收放散试验和RhD基因特异性外显子检测试验结果证明血清学试验有11例Del漏检。所以应进一步研究Del型分子机理,建立简便准确的基因定型方法,作为确认Del型的理想替代方法。本研究结果表明利用碱基多态性设计序列特异性引物,建立简易的PCR-SSP方法是一种检测Del表型的可行途径。

1 Eli Avent ND,Reid ME.The Rh blood group system:a review.Blood,2000,95:375-387.

2 Okuda H,Suganuma H,Tsudo N,et al.Sequence analysis of the spacer region between the RHD and RHCE genes.Biochem Biophys Res Commun,1999,263:378-380.

3 徐群,张世训,张建业,等.中国汉族群体RhD阴性个体D基因外显子多态性研究.中华医学遗传学杂志,2001,18:39-42.

4 Ministry of Public Health,the People’s Republic of China.The operation regulation of China transfusion technique(portion of blood center).3rded.Tianjin:Tianjin Kexue Jishu Publications,1997.60-86.

5 Maaskant-van Wijk PA,Faas BHW,de Ruijter JAM,et al.Genotyping of RHD by multiplex polymerase chain reaction analysis of six RHD-specific exons.Transfusion,1998,38:1015-1021.

6 Sun CF,Chou CS,Lai NC,et al.RHD gene polymorphisms among RhD-negative Chinese in Taiwan.Vox Sang,1998,75:52-57.

7 Mak KH,Yan KF,Cheng SS,et al.Rh phenotypes of Chinese blood donors inHong Kong,with special reference to weak D antigens.Transfusion,1993,33:348-351.

8 邵超鹏,苏宇清,吴国光,等.中国人群真实RhD阴性个体和RhDel型RHD基因研究.华中科技大学学报(医学版),2002,31:501-504.

9 李勤,叶璐夷,郭忠慧,等.中国人群中Del表型分子背景研究.中华医学遗传学杂志,2006,23:486-491.

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16 Wagner T,Kormoczi GF,Buchta C,et al.Anti-D immunization by DEL red blood cells.Transfusion,2005,45:520-526.

17 Yasuda H,Ohto H,Sakuma S,et al.Secondary anti-D immunization by Del red blood cells.Transfusion,2005,45:1581-1584.

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