作者:孙国栋, 段现民, 张彦平, 尹志柱,
牛小利, 李艳凤1,赵有良,牛海江
【摘要】 为了探讨中国汉族人群弱D15 型个体的Rh血型系统血型血清学表型及分子背景,采用常规血型血清学技术检测RhD抗原弱阳性个体Rh D、C、c、E、e抗原表型;采用序列特异性引物-聚合酶链反应(SSP-PCR)方法同时检测RHD基因和RHCE基因;标本测序分析RHD基因全长编码区序列;同时通过特异性PCR技术测定RHD合子型或RHD基因数目。结果表明, 血型血清学试验证实为D抗原弱阳性表型的人群中,有18例为弱D15 型(占D抗原弱阳性表型56%),RHD基因全长编码区序列分析发现其第6外显子有一处碱基突变:845G>A,编码区序列其它部分与正常RHD序列相同;检测Rh小因子有3种表型CcEe(2例)、CcEe( 2例)、ccEe(14例),分别占弱D15 型的11%、11%、78%,血清学检测结果与分子生物学检测结果一致。RHD杂合性试验鉴定显示仅表型为CcEe的2例标本为纯合型RHD+/RHD+,提示基因型为DCe/DcE;其余为杂合型RHD+/RHD-,提示基因型分别是DCe/dce和DcE/dce。结论: 弱D15型是中国人群中最主要的弱D型,其中大部分为杂合型。
【关键词】 弱D型;弱D15; RHD基因; RHCE基因; 基因突变; 序列分析
Molecular Background of Weak D Type 15 as the Predominant Weak D Type Found in Chinese Population
AbstractThis study was aimed to investigate the molecular genetic basis and serological phenotype of Rh weak D type 15 individuals. Samples were identified by serological tests and genotyped by sequence specific primer-PCR(SSP-PCR), and were sequenced to detect the changes of all ten RHD exons. The number of gene RHD was detected through SSP-PCR. The results showed that in tested individuals of weak D type confirmed by the IAT, 18 cases(56% in weak D)were weak D type 15. Rh factors found in 2 weak D type 15 individuals (11%) were C﹢c﹢E﹢e; Rh factors found in 2 weak D type 15 individuals (11%) were C﹢c﹢E-e﹢; others(78%) were c-c﹢E﹢e﹢. The results by serological tests were consistent with the results genotyped by PCR-SSP method. In all 18 samples, the sequencing result revealed a gene mutation 845G>A at the exon 6 of the RHD and the point mutation changed amino acid G282D of the RhD polypeptide. The zygosity test demonstrated that 2 out of 18 weak D type 15 individuals were RHD+/RHD+ homozygous (two DCe/DcE), 16 cases were RHD+/RHD- heterozygous (two DCe/dce and fourteen DcE/dce). It is concluded that Weak D type 15 is predominant in weak D individuals of Chinese Han Nationality, and most of them are heterozygous with various RH haplotypes.
Key wordsweak D type; weak D type 15; RHD; RHCE; gene mutation; sequencing analysis
Rh血型系统是被国际输血协会(ISBT)确认的29个红细胞血型系统中最具复杂性和多态性的血型系统,Rh血型系统抗原特别是D抗原(ISBT004.001;RH1)是临床上导致新生儿溶血病、溶血性输血反应的最重要的血型抗原[1],具有很强的免疫原性。人类Rh血型基因位于染色体1p34.3-36.1,包括D基因、CE基因和SMP1基因[2],RHD和RHCE分别由10个外显子组成,编码区总长均为1 251 bp,分别编码417个氨基酸组成的糖蛋白: D抗原和CcEe抗原。SMP1基因与RHD方向相同,含有7个外显子。在RHD基因两端各有一段Rhesus盒序列[3],RHD基因阴性单倍体是由于上下游Rhesus盒之间RHD基因完全缺失,形成一个融合的Rhesus盒(hybrid Rhesus box)。由于Rh血型复杂而丰富的遗传多态性,因此不同种族间RHD分子遗传背景存在许多差异,而且还存在多种D变异体。弱D是D抗原的一种变异体,一般是由于RHD基因编码区发生碱基突变,进而使得编码的RhD蛋白氨基酸发生替换,这种氨基酸替换主要位于胞内和跨膜区域,表现为抗原位点数减少,但抗原表位数目基本不变[4]。通常采用间接抗球蛋白试验(indirect antiglobulin test, IAT)来对RhD抗原进行确认,D抗原阴性个体在中国汉族人群中的比例约为0.3%-04%[5].大部分RhD阳性个体在盐水介质中反应为阳性,但有一小部分个体在盐水介质中反应为阴性,IAT检测为阳性,这些即为D抗原弱表现型。我们在长期的RhD阴性筛选定型工作中,应用血型血清学及分子生物学PCR-SSP、DNA序列分析等检测在214000名无偿献血者中观察到32例D抗原弱阳性个体;其中18例弱D15型,占D抗原弱阳性表型的56%(包括部分D),且弱D基因存在于不同的单倍体上,现将结果报告如下。
材料和方法
研究对象
汉族,均为邯郸市无血缘关系的志愿无偿献血者。在常规进行RhD阴性筛选定型工作中盐水法初筛为D阴性,IAT检测为D抗原弱表现型,为了进一步了解其分子遗传学背景对其进行分析鉴定。
血型血清学分型
采用DBL生产的单克隆IgG抗-D(clone:415 1E4)和单克隆IgM抗-D(clone:175-2)混合试剂进行常规的盐水法初筛;盐水介质反应为阴性者再经抗球蛋白试验予以确认; IAT的确认采用中国医学科学院输血研究所、上海血液中心提供的人源血清和DIAGAST生产的由IgM(clone:P3×61)、IgM(clone:P3×21223B10)、IgG(clone:P3×290)、IgG(clone:P3×35)混合组成的单克隆抗-D(RH1),以及DBL生产的单克隆IgG抗-D(clone:415 1E4)和单克隆IgM抗-D(clone:175-2)混合试剂。使用IMMUCOR生产的单克隆IgM抗-C(MS24)、抗-c(MS33)、抗-E(MS80)、抗-e(MS16)进行RhC、c、E、e表型鉴定。
基因组DNA制备
应用美国G&T公司DNA抽提试剂盒进行。采用盐析法取0.3 ml EDTA抗凝外周血,加入1 ml红细胞裂解液,离心弃上清,加入170 μl核裂解液及4 μl SDS,剧烈震荡后,再加入72 μl NaCl溶解液,离心后,取上清加入210 μl异丙醇沉淀DNA,将DNA溶于TE溶液中,保存待用。
RHD的SSP-PCR基因分型
参照文献[6]RHD基因定型方法进行。用6对序列特异性引物扩增RHD基因,同时扩增人类血小板抗原(HPA-1)作为内对照。PCR产物在2%的琼脂糖凝胶(含0.5 μg/ml溴乙啶)上点样,同时采用宝生物工程公司的 DNA Marker DL 2000作为标记,其片段长度为:100、250、500、750、1 000、2 000 bp。10 V/cm电泳20分钟。然后在紫外光下观察结果,拍照记录。
RHCE的PCR-SSP基因分型
采用美国G&T公司的试剂盒测定标本的RHCE基因。内对照引物为人类生长激素(HGH)基因特异性引物,扩增产物为429 bp。PCR产物观察同RHD的SSP-PCR基因分型 。
RHD基因数目检测
参照文献[7]RHD合子型测定方法,观察该个体是否存在RHD基因缺失,进而分析RHD基因数目。1对引物特异性针对融合Rhesus盒,产物为2 778 bp;另1对引物特异性扩增RHD基因第一外显子,产物为767 bp。以人类血小板抗原(HPA)为内对照引物。为提高这两对特异性引物在本实验室的扩增效率,经反复试验将文献[7] 的扩增条件修改为:95℃予变性10分钟,然后依次按以下程序进行40个循环:94℃30秒,65℃60秒,68℃5分钟。40个循环后,72℃延长5分钟,然后降温至4℃保存。PCR产物在1.6%的琼脂糖凝胶(含0.5μg/ml溴乙啶)上点样,PCR产物观察同RHD的SSP-PCR基因分型 。
RHD基因外显子直接测序
参照文献[8]RHD基因编码区全长序列分析方法,采用10对内含子引物分别特异性扩增标本的RHD基因10个外显子,PCR产物经TaKaRa DNA Fragment Purification kit(大连宝生物公司)纯化,配成25-30 μl的DNA测序模板,分别以各外显子的特异性测序引物直接测序(ABI PRISMTM377XL DNA Sequencer),测序结果用相应软件进行分析比较。