赵桐茂(原美国国立卫生研究院，Bethesda Maryland 20892)

血型与安全输血、免疫细胞治疗、组织器官移植以及胎儿和新生儿免疫性血液疾病等有密切关系。 至今已经发现数以百计的人类血型，但是无一是在中国人群中发现的。 由此产生1 个问题:是否有可能在中国人群中发现新的血型系统? 根据中国人泛基因组图谱和人类血型发现史，本文认为不排除发现中国人血型的可能性。 以下论述主要以红细胞血型为例加以阐述，其原理适用于其他血型。

1 背景介绍

免疫血液学将血型定义为使用抗体检测出来的血液细胞表面抗原，遗传学将它描述为特定基因编码的1 种表型特征。 1900 年发现人类第1 个ABO 血型至今已经123 年，其间在全球人群中已经检测出599 个血型抗原[1-2]。 20 世纪50 年代到70 年代，是全球发现新血型系统的巅峰时期。 到20 世纪90 年代末，人类共享的常见血型几乎全部被检测出来。 除了在日本人和印度人中分别发现3 个和1 个红细胞血型系统之外，其余血型全部是在白人和非亚洲族群中所发现。 这个格局反映了在发现人类血型的漫长历史中，欧美学者占有学科发展时机的优势(表1)。

表1 人类血型一览表

我国血型研究起步较晚，错过了国际上发现血型的“黄金时期”。 根据记载，我国系统地开展Rh 血型、血小板血型和白细胞血型研究，起始于20 世纪60 ～70 年代，落后国际20 到25 年，而且那时基本上没有国际学术交流，一定程度上影响了学科的发展[3]。 进入21 世纪，我国血型研究突飞猛进，特别是近十年来，中国学者在中国人群中检测出数以百计的ABO、RH 和HLA 等位点上的等位基因。 但令人遗憾的是，在至今已知的599 个血型抗原中，没有1 个是在占世界人口17.5%的中国人群中所发现。

2 中华民族具有丰富的遗传多态性

2.1 中国人独特的遗传变异 如果存在中国人特有的血型，那么在中国人基因组图谱中应该存在独特的基因序列，可是在过去20 年并没有相关的报告。 直到2023 年6 月，《Nature》杂志发表了标题为《基于36 个族群的中国人泛基因组参考图谱》的研究报告[4]，该报告揭示了中国人基因组中隐藏着此前从未发现的1.89 亿个碱基对的新序列，涉及至少1 367 个蛋白编码基因；鉴定了1 590 万个小变异(small variants)和78 072 个结构变异(structural variants)。 其中590万个小变异和34 223 个结构变异在国际泛基因组参考图谱中没有被报告过。 特别是发现大约500 万个碱基对新序列，被视为中国人群基因组核心序列，与中国人群特有的生物学功能或表型特征相关。 从免疫血液学角度看，任何血液成分表型特征的变异，都意味着可能产生新的血型。 中国人泛基因组参考图谱，提供了存在中国人血型的遗传学基础。

2.2 中华民族的遗传异质性 中国是由56 个民族组成的14 亿人口的大国，具有丰富的遗传变异。 1987 年赵桐茂等[5]根据免疫球蛋白遗传标记Gm 因子在中国40 个族群中的分布，提出“中华民族以北纬30 度为界，分南北两大起源地”的假说。 1998 年复旦大学金力等[6]分析了30 个短串联重复序列(short tandem repeats， STR)在中国28 个族群中的分布，结果显示南方人和北方人之间明显差异。 占中国人口91.11%的汉族群体内部，也显示出遗传学上的异质性。 2009年金力等[7]和新加坡学者Chen 等[8]分别调查了16 万个和35 万个单核苷酸多态性(single-nucleotide polymorphisms，SNPs)位点在汉族群体中的分布，结果揭示汉族具有1 个一维的“南北”人口结构，而且居住的地理位置和遗传结构之间密切相关。 2019 年中国科学院北京基因组研究所[9]构建了来自北方汉族的新参考基因组NH1.0，不仅观察到南北方人之间某些基因的显著差异，而且确定了749 个国际参考基因组没有报告的新序列，提示中国汉族人群中存在与独特生物学特征相关的遗传变异。 以上这些报告提示，在中国南北方人中可能存在不同的未知血型基因。

3 红细胞膜蛋白变异

3.1 红细胞膜蛋白的数量 红细胞膜蛋白是大多数红细胞血型抗原的载体，目前已经发现有37 种红细胞膜蛋白携带血型抗原。 2017 年Bryk 等[10]首次对红细胞膜蛋白质组进行了深入的定量分析，鉴定了2 650 种蛋白质，其中1 890 种蛋白质的每个细胞拷贝数超过100。 在数量如此众多的红细胞膜蛋白中，任何1 个蛋白质变异都可以形成1 个潜在的新血型抗原，由此可见红细胞血型的数量并无上限。

3.2 红细胞膜蛋白的缺失 如果编码红细胞膜蛋白的基因发生失活突变，不能产生正常的红细胞膜蛋白，被称为无效型。 无效型先证者在群体中的发生率非常低，如果该无效型与疾病无关，先证者一般不会被发现，除非先证者接受输血或妊娠而产生了同种免疫抗体。 在这种情况下，先证者的抗体有很大的概率与绝大多数人的红细胞反应，对应1 个高频率血型抗原。 在目前45 个血型系统中，使用无效型先证者抗体鉴定的血型抗原，包括OK， GIL， JR， LAN， VEL，CD59， AUG， KANNO， PEL， MAM， EMM， ABCC1 等12 个血型系统。

3.3 与疾病相关的红细胞膜蛋白缺失 缺失某些红细胞膜蛋白的个体，会表现出与疾病相关。 比如CD59 缺乏症个体，表现出慢性炎性脱髓鞘神经病变、中枢神经系统缺血性或出血性病变以及溶血等症状。 2014 年在1 名接受输血的CD59缺乏症患儿中检测出首例抗-CD59 同种抗体，结果将最初用单克隆抗体检测出来的CD59 抗原，升级为CD59 血型系统。

4 同种免疫抗体至关重要

血型的定义是由同种抗体检测出来的抗原，因此要发现新的血型抗原，同种抗体必不可少。 这些抗体来自输血反应患者，或是孕妇和产妇(表2)。

表2 鉴定血型抗原或血型系统的第1 个抗体的来源

4.1 输血产生同种免疫抗体 输血可以拯救生命，但是也给受血者带来产生同种抗体，以及发生危及生命的输血反应的风险。 然而恰恰是使用这些来自输血反应患者的抗体，才发现了众多的血型。 根据国家卫生健康委统计，2021 年全国献血1 674.5 万人次，假如每位患者接受3 名献血者的血液，每年大约有560 万例接受输血的患者，这个庞大的群体有可能产生同种抗体，是发现中国人血型的机会。

4.2 胎母免疫产生的同种抗体 在妊娠过程中，母亲和胎儿的血液相互流通而产生同种免疫反应。 胎儿携带的遗传物质，分别来自父与母。 父母之间血型的任何不匹配，都可以通过胎儿刺激母亲产生抗体，这些抗体可以导致胎儿和新生儿免疫性血液疾病。 存在母亲血浆中的这些抗体，可以成为发现新血型抗原的抗体。 比如鉴定Rh 血型、HPA 抗原和HNA 抗原的抗体，均来自胎母免疫产生的同种抗体。 2021年中国新生儿出生数为1 041 万人，提示至少发生过1 041万次胎母免疫作用，如果母亲产生特异性未知的抗体，不排除该抗体可能检测1 个新的血型抗原。 此外，中国母亲携带血小板抗体的发生率为6.7%[11]，据此计算2021 年中国将近有70 万例产妇携带血小板抗体，这些抗体是发现中国人血小板抗原的来源之一。

4.3 血小板同种抗体 目前被正式命名的血小板抗原有41个，受控于7 个基因。 糖蛋白GPⅢa 携带22 个HPA 抗原，GPⅡb 携带9 个，GPⅠa 携带4 个，GPⅠbα 和CD109 各携带2 个；GPⅠbβ 和GPⅨ各携带1 个。 HPA-1， 2， 3， 4， 5， 6 和15 系统抗原，在世界各族群中比较常见，其余20 几个抗原都是局限于特定族群中的罕见抗原。 用于鉴定血小板抗原的抗体，有32 个是来自婴儿和新生儿同种免疫性血小板减少症患儿母亲抗体。 这个特点提示，如果要发现中国人HPA抗原，最佳途径是从筛查婴儿和新生儿同种免疫性血小板减少症患儿母亲的血小板抗体着手，一旦发现未知抗体，可以聚焦检测上述编码血小板抗原的7 个基因的突变情况，推测未知抗体的特异性。

4.4 中国人白细胞抗原RS 系列 1974 年，“上海市白细胞分型协作组”在既没有标准抗体，又没有标准细胞的条件下，独立自主地建立了中国人白细胞抗原系统[12]。 他们筛选了11 130 例孕妇和20 745 例非孕经产妇血液标本，最终获得343份含有白细胞抗体的血清。 通过抗体特异性聚类分析，检测出11 个中国人白细胞抗原；群体遗传学和家系调查表明这11个抗原受控于2 个紧密连锁位点。 最终在1978 年建立起中国人白细胞抗原HLA(C)-RS 系统(符号C 代表Chinese)，并通过了卫生部成果鉴定，这个成果可谓是中国学者独立自主发现中国人血型的经典范例。 1980 年后通过国际交流，确认了中国人的7 个R 系列抗原是HLA-B7、B13、B15、B17、B22、B35和B40；4 个S 系列抗原是HLA-A2、A3， A9，A11[13]。

5 血型基因定位

经典的血型基因定位的方法，需要分离纯化携带抗原的蛋白质，然后再在编码该蛋白质的基因中寻找相应的基因突变机制。 进入21 世纪的后基因组时代，基因测序技术的突飞猛进，特别是全外显子测序(whole exome sequencing，WES)和基因组关联研究(genome-wide association study， GWAS)技术，极大地加快了血型基因定位的速度。 自2012 年后的十年之间，有13 血型抗原通过基因测序或全外显子测序分析，成功地在染色体定位(表3)。

表3 13 个血型系统的基因定位技术

采用全外显子测序做基因定位，需要找到足够数量的抗原阴性个体，这是1 件费时费力的工作。 比如日本学者用了28 年时间，才筛选到28 例KANNO 阴性个体；筛查了70 多万例日本人，才找到14 例Lan 阴性个体。 在基因定位之后，通常需要通过在细胞株中的表达来进行验证。 一方面是将相关基因克隆到表达的质粒载体，体外转染细胞株后检测是否表达携带该抗原蛋白；另外一方面是将已知表达该抗原的细胞株，使用CRISPR/Cas9 基因编辑技术敲除相关基因，无该基因的细胞应该不再表达该抗原。

6 结语

中国人泛基因组学的研究揭示，中国人携带特有的基因序列，不排除包含尚未检测出来的血型基因。 中国每年有数百万输血患者和近千万的产妇，成为提供同种免疫抗体的源泉。 2017 年成立的中国医学科学院输血不良反应重点实验室，以及随后成立的输血不良反应研究联盟，为在全国范围内系统地鉴定同种抗体，以及进一步发现潜在的中国人血型，提供了1 个可操作平台。 只要遵循不放过任何1 个特异性未知抗体的原则，检测出新血型抗原的希望就在眼前。 率先发现中国人血型，已经成为中国免疫血液学工作者不可回避的挑战，我们不会再错过历史的机会。

利益冲突:所有作者均声明不存在利益冲突。