劉鵬,王偉濤,石磊,李燕,孫偉杰,初慧(解放軍海軍第九七一醫(yī)院.輸血科,.藥劑科,山東青島266071)
常規(guī)ABO血型包括A、B、O、AB型。目前已發(fā)現(xiàn)并鑒定的ABO血型等位基因有390多種[1],基因多態(tài)性造成了ABO血型抗原表達(dá)的差異性,從而產(chǎn)生了各類亞型,如A3、AX、Am、B3、BX等,其常規(guī)血清學(xué)檢測常表現(xiàn)為正、反定型結(jié)果不一致,需要進(jìn)一步進(jìn)行分子生物學(xué)檢測及家系調(diào)查,明確其ABO基因型。在臨床工作中,我們對3例血清學(xué)表現(xiàn)為AB亞型的標(biāo)本通過核苷酸序列分析,進(jìn)行血型基因?qū)W檢測,定型為罕見的B(A)04型,并采用配血相合輸血策略,保證了臨床輸血安全。
1.1 一般資料 3例標(biāo)本分別來自于臨床術(shù)前常規(guī)血型檢查者,年齡25~40歲,均為男性。既往無特殊病史,無長期用藥史、輸血史、器官移植史。血清學(xué)定型為AweakB亞型,血清中存在不規(guī)則抗A抗體。
1.2 儀器及試劑 Grifols全自動血型分析儀、微柱凝膠卡離心機(jī)及孵育器(西班牙Diana公司),6Y-600C臺式低速離心機(jī)、BY-120A血庫專用離心機(jī)(北京白洋醫(yī)療器械公司),PAC300電泳儀、C1000 PCR擴(kuò)增儀(Bio-Rad公司),3100-Avant全自動DNA序列分析儀(ABI公司)。
抗A、抗B、反定型紅細(xì)胞、抗A1、抗H、篩選細(xì)胞、抗IgG+C3d、A2細(xì)胞(上海血液生物醫(yī)藥公司),人源多克隆抗A、抗B(成都協(xié)和公司),抗AB(法國Diagast公司),DG Gel ABO-CDE、DG Gel Coombs微柱凝膠卡(西班牙Diana公司),低離子強(qiáng)度鹽溶液(珠海貝索公司),基因組DNA提取試劑盒(美國Invirtrogen公司),ABO基因分型試劑盒(德國Readygene公司),外顯子6、7直接測序引物(PAGE級)、Ex-Taq試劑盒、單倍體測序LA-Taq試劑、PCR產(chǎn)物專用載體(pMD18-T vetor)(TaKaRa公司)。
1.3 血型血清學(xué)檢查 紅細(xì)胞血型鑒定、不規(guī)則抗體篩查和直接抗人球蛋白試驗按照操作技術(shù)規(guī)范[2-3]和各試劑盒說明書要求進(jìn)行。血型鑒定、抗體篩查分別使用微柱凝膠法和試管法,記錄凝集強(qiáng)度,并用人源抗A、抗B、抗A1、抗AB、A2細(xì)胞和抗H加以進(jìn)一步分析。
1.4 基因?qū)W檢測 基因分型及測序由青島市中心血站輸血研究所協(xié)助完成。
ABO基因組DNA提取及分型:EDTA-K2抗凝全血3 mL,用基因組DNA提取試劑盒提取基因組DNA;用紫外分光光度法測定DNA在波長為260 nm和280 nm時的吸光度值,以A260nm/A280nm鑒定DNA純度,該比值應(yīng)在1.8~2.0之間;用ABO基因分型試劑盒進(jìn)行ABO基因分型。
對ABO基因第6、7外顯子進(jìn)行直接測序。根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]設(shè)計引物,引物序列見表1。PCR體系為:模板DNA 500 ng,dNTPs 400μmol/L,每條引物0.1μmol/L,DNA Taq酶3 U,10×PCR buffer 5μL,Mg2+2.5μmol/L,終體系50μL。PCR反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性10 min;94℃變性60 s、63℃退火90 s、72℃延伸60 s,10個循環(huán);94℃變性60 s、61℃退火90 s、72℃延伸60 s,25個循環(huán);最后72℃延伸10 min。產(chǎn)物經(jīng)10 g/L瓊脂糖凝膠電泳確定產(chǎn)物特異性。特異性引物與相應(yīng)的靶序列互補(bǔ)而獲得特異性的擴(kuò)增片段,根據(jù)產(chǎn)物的有無來判斷目的序列的有無,通過ABI3100-Avant全自動DNA序列分析儀進(jìn)行PAGE電泳,根據(jù)產(chǎn)生的不同熒光強(qiáng)度,軟件分析序列數(shù)據(jù)。
表1 ABO基因第6、7外顯子PCR直接測序引物
單倍體序列分析:用LA-Taq酶特異性擴(kuò)增ABO基因外顯子6、7和內(nèi)顯子6,PCR產(chǎn)物克隆入pMD18-T vetor T載體,將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化至感受態(tài)細(xì)胞中,用青霉素對含重組質(zhì)粒的菌落進(jìn)行篩選,挑取10個陽性克隆,擴(kuò)增細(xì)菌,提取質(zhì)粒并進(jìn)行測序鑒定,確定樣本的單體型。
序列比對與分析:用Chromas軟件讀取測序結(jié)果,結(jié)果與GenBank中NC_000009.11序列對比,根據(jù)ABO等位基因庫將A101、B101序列定為標(biāo)準(zhǔn)序列,用Gene Runner軟件進(jìn)行分析,確定基因型。各個B(A)基因突變點比較見表2。
表2 各個B(A)基因突變點的比較
2.1 血型血清學(xué)檢測結(jié)果 見表3。3例標(biāo)本血清學(xué)特點相似,正定型均為A弱B強(qiáng)型,抗AB凝集為4+。反定型存在不規(guī)則抗A抗體,與A1細(xì)胞凝集強(qiáng)度為2+~3+,與A2細(xì)胞有弱凝集。紅細(xì)胞表面H抗原與正常O型相當(dāng),比正常B型明顯增強(qiáng)。與血型亞型表比較,推測可能為B(A)或Cis-AB型。
表3 3例標(biāo)本血型血清學(xué)檢測結(jié)果
2.2 血型基因?qū)W檢測 3例標(biāo)本基因型均為B/O1雜合型,與血清學(xué)結(jié)果不一致。
2.3 直接測序結(jié)果 標(biāo)本2、3 ABO基因外顯子6表現(xiàn)為261G/delG和297A/G雜合,外顯子7表現(xiàn)為526C/G、640A/G、657C/T、703G/A、796C/A、803G/C、930G/A、1096G/A雜合;標(biāo)本1 ABO基因外顯子6表現(xiàn)為261G/delG雜合和297G/G純合,外顯子7表現(xiàn)為526C/G、640A/G、646A/T、657C/T、681A/G、703G/A、771C/T、796C/A、803G/C、829A/G、930G/A、1096G/A雜合;除640A/G外,其他幾個位點均是B101、O01、O02等位基因常見位點,且經(jīng)直接測序暫不能確定640A/G位突變點位于O還是B等位基因,見圖1。
圖1 直接測序結(jié)果
2.4 ABO基因第6、7外顯子單體型測序結(jié)果 標(biāo)本2、3結(jié)果顯示,其中一條單體型為O01,另外一條與B101對比,在第640位堿基發(fā)生A>G突變,基因型為B(A)04/O01;標(biāo)本1結(jié)果顯示,一條單體型為O02,另外一條與B101對比,在第640位堿基發(fā)生A>G突變,基因型為B(A)04/O02。
2.5 交叉配血結(jié)果 與多份A、AB型紅細(xì)胞交叉配血主側(cè)凝集為3+~4+,與多份B、O型紅細(xì)胞交叉配血次側(cè)弱凝集,故予以輸注O型洗滌紅細(xì)胞及AB型新鮮冰凍血漿,患者輸注有效且未出現(xiàn)輸血反應(yīng)。
1990年,Yamamoto等[5]成功克隆了編碼A1糖基轉(zhuǎn)移酶的基因并進(jìn)行了測序,其后編碼ABO血型物質(zhì)的其他等位基因序列相繼研究清楚。ABO血型的遺傳規(guī)律遵守孟德爾遺傳方式,其遺傳座位在第9號染色體的長臂3區(qū)4帶(9q34.1-9q34.2),包含編碼序列共1 062個堿基。ABO基因有7個外顯子,其中6、7外顯子占編碼區(qū)的90%以上,編碼酶全部的催化區(qū),決定了糖基轉(zhuǎn)移酶催化活性和性質(zhì),直接影響A抗原和B抗原的表達(dá),通常作為亞型基因定型的首選檢測區(qū)域。ABO抗原是ABO基因編碼的N-乙酰氨基半乳糖或D-半乳糖轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移糖體殘基至H物質(zhì)上,形成A或B抗原。A101和B101兩個等位基因高度同源,僅有幾個堿基的差異。其中526C/G、703G/A、796C/A、803G/C導(dǎo)致4個關(guān)鍵氨基酸(A176G、G235S、L266M 和 G268A)(Arg176Gly、Gly 235Ser、Leu266Met和Gly268Ala)的替換。其中176A、235G、266L和268G四個氨基酸決定糖基轉(zhuǎn)移酶A(Glycoslytransferase A,GTA)特異性,176G、235S、266M和268A 4個氨基酸決定糖基轉(zhuǎn)移酶B(Glycoslytransferase B,GTB)特異性。目前將526C+703G+796C+803G 4個氨基酸組成的單倍體稱為AAAA型,526G+703A+796A+803C組成的單倍體稱為BBBB型。
B(A)亞型是一種較為罕見的血型亞型,由Yamamoto等[5]報 道,全 世 界 人 群 發(fā) 生 率 為1/580 000~1/170 000。目前紅細(xì)胞血型抗原基因突變數(shù)據(jù)庫已經(jīng)公布的B(A)等位基因有6種類型[1],變異的B基因在正常B等位基因基礎(chǔ)上發(fā)生錯義突變,具有編碼雙功能活性的酶的能力,所以血清學(xué)除了表現(xiàn)B抗原的特異性外還表現(xiàn)除了少量的A抗原特異性。我國目前報道的B(A)亞型等位基因主要集中在B(A)02和B(A)04[6]。本次發(fā)現(xiàn)的3例根據(jù)血清學(xué)檢測結(jié)果,初步推斷為AB亞型,經(jīng)過基因測序確定為B(A)/O亞型,均為B(A)04型,基因型存在nt640A>G點突變,導(dǎo)致214位甲硫氨酸被纈氨酸置換,為我國目前報道的主要亞型。
B(A)亞型用普通的血清學(xué)檢測方法難以正確定型,而且與A亞B或CisAB亞型血清學(xué)格局相似,易混淆。CisAB與B(A)型均是較為罕見的AB亞型,人群中發(fā)生頻率很低。CisAB最早報道于1964年[5],目前共報道9種CisAB等位基因[1]。在遺傳機(jī)制上與B(A)一樣,現(xiàn)在把這二類具有相似表達(dá)的ABO血型歸納為一類,稱為雙重復(fù)合型ABO糖基轉(zhuǎn)移酶血型基因[7]。A或B等位基因上,發(fā)生1個或者2個堿基突變,基因編碼了一個既具有A酶催化功能又具有B酶催化功能的糖基轉(zhuǎn)移酶[8]。A/B抗原上有了一些B/A抗原,血清學(xué)上二者表現(xiàn)型的抗原含量有偏重,兩者的遺傳方式相似,應(yīng)進(jìn)行分子生物學(xué)診斷。B(A)/O亞型特點:(1)血清型定型為AB亞型,一般為AweakB。紅細(xì)胞上有少量的A抗原和幾乎含量正常的B抗原;(2)血清中常??笰,可凝集A1細(xì)胞與部分A2細(xì)胞;(3)B(A)/O亞型紅細(xì)胞與抗H反應(yīng)強(qiáng)度接近O細(xì)胞,比正常的B細(xì)胞與抗H的反應(yīng)明顯增強(qiáng),而B(A)/B亞型紅細(xì)胞與抗H反應(yīng)無增強(qiáng);(4)存在順式遺傳方式,B(A)型與CisAB型均為一條DNA鏈上同時包含A和B等位基因,B(A)型包含2條基因,其中1條B基因有A酶的突變點(BABB、BBBA、BBBB),與另外1條為未知基因(通常為O)。CisAB/O亞型特點:(1)紅細(xì)胞絕大多數(shù)表現(xiàn)為A2BX,以A抗原為主,B抗原較弱;(2)血清中含有弱抗原的相應(yīng)不規(guī)則抗體抗A1,且凝集強(qiáng)度較弱;抗H反應(yīng)強(qiáng)于B細(xì)胞,與O型細(xì)胞相當(dāng);(3)存在順式遺傳方式,1條A基因有B酶突變點(AAAB,BBAB),另外1條為未知基因(通常為O),目前已報道的CisAB遺傳機(jī)制均為在A基因的基礎(chǔ)上發(fā)生糖基轉(zhuǎn)移酶基因的錯義突變,從而編碼具有雙功能活動的酶。A亞B型血清學(xué)特點:(1)A抗原凝集強(qiáng)度多<2+,B抗原正常4+;(2)血清中可能存在凝集強(qiáng)度較弱的抗A1不規(guī)則抗體,與A側(cè)亞型具體分型相關(guān);(3)通常與抗H發(fā)生弱凝集,如果發(fā)現(xiàn)H抗原很強(qiáng),則很可能是B(A)或CisAB亞型[9];(4)分子基礎(chǔ)是表達(dá)A酶的基因出現(xiàn)了突變,而B酶的基因正常。A亞B型是1條A亞基因與1條B基因。三類AB亞型的鑒別,應(yīng)采用血型血清學(xué)與分子生物學(xué)相結(jié)合的方法進(jìn)行疑難血型鑒定,并在條件允許下對家系進(jìn)行檢測[10]。
根據(jù)血清學(xué)及基因?qū)W結(jié)果顯示,此類患者最好同型輸注,但是血型一致的獻(xiàn)血員較為少見,一般情況下紅細(xì)胞可輸注O型或B型洗滌紅細(xì)胞,血漿考慮AB型血漿或低效價B型血漿。B(A)型獻(xiàn)血員紅細(xì)胞經(jīng)過洗滌后,可以輸注給AB型患者。由于目前臨床上使用的血型試劑為高效價的單克隆試劑,很多亞型的弱凝集增強(qiáng),具有高反應(yīng)性,應(yīng)加用多克隆抗體人源血清。當(dāng)血清學(xué)檢測結(jié)果不符合孟德爾遺傳規(guī)律時,應(yīng)采用分子診斷技術(shù)進(jìn)行輔助診斷,以確保臨床輸血安全。
致謝:感謝青島市中心血站輸血醫(yī)學(xué)研究所在分子生物學(xué)鑒定中給予技術(shù)支持和幫助!