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科学家揭开长达50年的谜团,并发现一种新的人类血型

2026-09-20 23:35:18 前沿信息 阅读

科学家已经确定了神秘的AnWj血型抗原背后的遗传原因,解开了始于1972年的谜团,并建立了一个名为MAL的新血型系统。这一发现将使寻找极其罕见的AnWj阴性患者和献血者变得容易得多,并保护他们免受潜在危险的输血反应。

这项工作由布里斯托尔NHS血液与移植中心的科学家领导,包括国际血型参考实验室(IBGRL)的研究人员,以及布里斯托尔大学的同事。他们的发现解开了可追溯到1972年的谜团,并有助于防止少数患者发生危险的输血反应。

尽管大多数人熟悉ABO和Rh血型,但它们只是一个更大生物系统的一部分。红细胞表面携带着数百种不同的分子。其中许多分子作为抗原,即免疫系统可以识别的标志物。

对于大多数输血而言,ABO和Rh的相容性最受关注。但对于具有异常抗体或罕见血型的患者,匹配一些这些鲜为人知的抗原可能变得至关重要。

在超过99.9%的人群中发现的血液标志物

AnWj抗原于1972年被发现,但几十年来,科学家们不知道是哪个基因产生了它,也不知道是哪种蛋白质将其携带在红细胞上。[1]

超过99.9%的人为AnWj阳性。然而,对于极少数AnWj阴性的人来说,这种区别可能意义重大。

 

如果AnWj阴性的人产生了针对AnWj的抗体,然后接受了AnWj阳性的血液,这些抗体就会攻击输入的红细胞。在某些情况下,这可能会引发潜在的严重输血反应。

一个人缺乏该抗原也有两种截然不同的原因。在大多数情况下,AnWj的表达似乎因为潜在的血液学疾病或某些癌症而受到抑制。[2] 更为罕见的是,一个人因为遗传性基因改变而天生缺乏该抗原。

迄今为止,只确认了极少数具有这种遗传形式的人,这使得这个谜团尤其难以调查。

遗传线索隐藏在MAL中

为了寻找来源,研究人员求助于全外显子组测序。这项技术检查包含蛋白质合成指令的DNA部分,使科学家能够在数千个基因中搜索受影响个体共有的异常变异。

分析出乎意料地指向了MAL基因。

 

研究人员发现,具有遗传性AnWj阴性表型的人携带影响MAL的纯合缺失。纯合意味着相关的改变存在于基因的两个拷贝中,分别遗传自父母双方。

MAL基因产生一种称为Mal的小型膜蛋白。当研究团队检查红细胞时,AnWj阳性的人在其细胞上产生全长的Mal蛋白,而AnWj阴性细胞中则缺少这种蛋白。

该调查纳入了五名遗传性AnWj阴性个体,包括一个阿拉伯裔以色列家庭的成员。[3] 样本还包括一名女性在2015年捐献的血液,她曾是20世纪70年代首个被确认的AnWj阴性的人。

研究人员并没有止步于发现遗传关联。他们需要证明Mal确实负责该抗原。

当科学家将正常的MAL基因引入实验室细胞时,细胞变得与AnWj抗体发生反应。引入改变后的形式并未产生相同的反应。额外的实验表明,Mal对于AnWj抗原的表达既是必要的也是充分的。

MAL成为正式的血型系统

这些结果提供了将MAL确立为独立血型系统所需的证据,其中AnWj是其决定性抗原。

国际输血协会后来正式将MAL报告为ISBT 047。MAL是该组织2026年术语报告所涵盖期间获得批准的四个血型系统之一,与ER、CD36和ATP11C并列。

这一称号比简单地在列表中增加一个名称意义更重大。要成为血型系统,研究人员必须将抗原与明确的遗传和分子基础联系起来。

MAL当时是第47个正式确认的血型系统。此后该领域继续快速发展。2026年9月,国际输血协会宣布JAMA为第49个血型系统,这说明人类血液的基因图谱仍在不断扩展。

为什么这一发现对输血很重要

了解AnWj背后的基因为血液专家提供了他们以前没有的东西:一种直接的遗传学方法来寻找遗传了AnWj阴性血液的人。

现在可以设计基因分型测试来识别携带相关MAL改变的罕见患者和供体。这些测试有可能被整合到现有的血型基因分型系统中。

这很重要,因为对于体内存在针对超过99.9%人群所携带的标志物的抗体的人来说,寻找相容的血液可能极其困难。

这种需求不仅仅是理论上的。早期的临床报告表明,抗AnWj抗体可引起溶血性输血反应,即输入的红细胞被受体的免疫系统破坏。

最近的病例突显了情况会变得多么复杂。

2026年,研究人员报告了一名患有严重贫血和抗AnWj自身抗体的75岁男子。由于无法获得相容的血液,医生在权衡风险后最终输注了不相配的红细胞。基因检测显示他的MAL基因正常,这支持了其抗体是后天获得的,而非由罕见的遗传性MAL缺乏引起的结论。他在该病例中未发生溶血性输血反应。

另一个2026年的病例涉及一名患有高级别B细胞淋巴瘤和结合补体的抗AnWj自身抗体的患者。在输注不相容血液并出现红细胞破坏迹象后,临床医生使用了苏替姆单抗(sutimlimab),这是一种阻断部分免疫补体通路的药物。患者的实验室指标有所改善,尽管研究人员强调,复杂的病例和较短的治疗期使其无法对治疗的有效性得出确切结论。这被报告为首次使用苏替姆单抗治疗这种特定类型的抗AnWj相关溶血。

这些病例共同突显了一个重要的区别。一些人是AnWj阴性是因为遗传性MAL改变,而另一些人可能因为疾病失去AnWj表达,并产生针对其细胞先前携带的标志物的抗体。

一个耗时数十年才解开的谜团

NHS血液与移植中心IBGRL红细胞参考部高级研究科学家路易丝·蒂利(Louise Tilley)说:“AnWj的遗传背景已经是一个谜团超过50年了,在我近20年的职业生涯中,我个人也一直试图解开它。最终建立这个新的血型系统并能够为罕见但重要的患者提供最佳护理,这代表着一项巨大的成就,也是长期团队努力的结晶。”

“这项工作很困难,因为遗传病例非常罕见。如果没有外显子组测序,我们不可能做到这一点,因为我们识别出的基因并不是一个明显的候选基因,而且人们对红细胞中的Mal蛋白知之甚少。证明我们的发现具有挑战性,我们感谢所有合作者和患者的帮助,没有他们,我们就不可能走到这一步。”

这个谜团之所以持续这么久,原因之一仅仅是遗传性AnWj阴性血液的罕见性。由于已知病例如此之少,研究人员几乎没有来自受影响个体的遗传物质可供比较。

Mal蛋白本身也没有提供什么明显的线索。它是一种嵌入细胞膜中的极小蛋白质,一直被认为与涉及膜组织和细胞转运的过程有关。没有任何迹象直接表明它是一个长期神秘的红细胞抗原的载体。

基因编辑帮助确认了答案

布里斯托尔大学生物化学学院细胞生物学教授兼NIHR血液与移植研究部红细胞产品部主任阿什·托伊(Ash Toye)说:“我们能够利用我们在发育中的血细胞中操纵基因表达的能力来帮助确认AnWj血型的身份,这真是令人兴奋,这个谜团已经困扰了半个世纪。这一进展将有助于识别这些罕见的供体并在未来帮助患者。”

操纵基因表达使研究人员能够测试因果关系,而不是简单地观察遗传变异恰好出现在AnWj阴性人群中。通过改变细胞表达的基因,然后测试AnWj是否出现,科学家们能够建立更有力的证据,证明MAL就是缺失的那一环。

NHS血液与移植中心IBGRL红细胞参考部负责人妮可·桑顿(Nicole Thornton)说:“解析AnWj的遗传基础一直是我们最具挑战性的项目之一。

“要证明一个基因确实编码了血型抗原,需要做大量的工作,但这正是我们的热情所在,做出这些发现是为了造福世界各地罕见患者。

“现在可以设计基因分型测试来识别遗传性AnWj阴性的患者和供体。此类测试可以添加到现有的基因分型平台中。”

官方ISBT血型数据库现在列出了MAL参考等位基因以及与AnWj阴性表型相关的无效等位基因,将曾经无法解释的血清学奇观转变为基因定义的血型系统。

人类血液远比ABO复杂

MAL的故事也说明了熟悉的字母A、B、AB和O背后隐藏着多少复杂性。

血型由红细胞分子上的遗传差异定义。这些差异在日常生活中通常没有明显的影响。当免疫系统遇到携带其识别为外来抗原的红细胞时,特别是在输血或怀孕期间,它们就变得重要了。

这就是为什么罕见血型研究尽管涉及的人数很少,却能产生巨大的临床影响。如果患者体内存在针对几乎所有其他人都携带的抗原的抗体,寻找相容的供体血液可能需要专业实验室、罕见供体登记库,有时甚至需要国际合作。

布里斯托尔西英格兰大学(UWE Bristol)高级讲师蒂姆·萨奇韦尔(Tim Satchwell)博士在布里斯托尔大学担任研究员期间参与了这项研究,他说:“Mal是一种非常小的蛋白质,具有一些有趣的特性,这使其难以被识别,也意味着我们需要追求多条调查路线来积累建立该血型系统所需的证据。能够结合我们的专业知识最终实现这一目标,给整个团队带来了极大的满足感。”

50多年来,AnWj一直是一种没有已知遗传归属的血液抗原。MAL的鉴定改变了这一点,为研究人员提供了分子层面的解释,为临床医生提供了更好的基因检测途径,并为罕见患者在困难的输血变成紧急情况之前被识别出来提供了更好的机会。

注释

  • 血型是复杂的。最著名的两个血型系统是ABO和Rh。在每个血型系统内,红细胞可以携带称为抗原的表面标志物。例如,在ABO血型系统内,有A抗原和B抗原——A型血的人有A抗原,B型血的人有B抗原,AB型血的人两者都有,而O型血的人两者都没有。目前有47个公认的血液系统,共包含超过360个公认的血液抗原。
  • AnWj以最早产生该抗体的人(Anton和Wj)命名。
  • 这些疾病会抑制Mal并使患者呈AnWj阴性,除非他们具有罕见的遗传形式(MAL缺失)。遗传性AnWj阴性的人是健康的。

信息来源

Story Source:

Materials provided by University of Bristol. Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

Louise A. Tilley, Vanja Karamatic Crew, Tosti J. Mankelow, Samah A. AlSubhi, Benjamin Jones, Abigail Borowski, Vered Yahalom, Lilach Finkel, Belinda K. Singleton, Piers J. Walser, Ashley M. Toye, Timothy J. Satchwell, Nicole M. Thornton. Deletions in the MAL gene result in loss of Mal protein, defining the rare inherited AnWj-negative blood group phenotype. Blood, 2024; 144 (26): 2735 DOI: 10.1182/blood.2024025099

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