孫長(zhǎng)杰，王曉寧，盧偉偉,李樹中，李凌波，劉 冰*

(1.吉林大學(xué)第一醫(yī)院 輸血科，吉林 長(zhǎng)春130021；2.江蘇大學(xué)附屬昆山醫(yī)院，江蘇 昆山215300；3.長(zhǎng)春博迅生物技術(shù)有限責(zé)任公司，吉林 長(zhǎng)春130102)

Kidd血型抗原也稱為JK抗原，基因位點(diǎn)在18號(hào)染色體，其編碼基因?yàn)镴K(SLC14A1，溶質(zhì)運(yùn)載蛋白家族14成員1)，有11個(gè)外顯子，編碼翻譯產(chǎn)物是Kidd糖蛋白，或稱尿素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(UT-B)，蛋白由389個(gè)氨基酸組成[1]。JK抗原糖蛋白是UT-B，是尿素運(yùn)轉(zhuǎn)的重要通道。UT-B參與腎單位的尿液濃縮和平衡，具有對(duì)尿素的代謝排出體外作用。在基因突變后的表達(dá)為JK(a-b-)表型時(shí)，導(dǎo)致JK抗原糖蛋白無UT-B功能，使腎重吸收功能和尿素排出功能障礙，造成尿毒癥。JK(a-b-)表型紅細(xì)胞，可耐受2M尿素溶液30分鐘不被破壞?？?JKa抗體能引起嚴(yán)重和致命的速發(fā)型溶血反應(yīng)，也能引發(fā)遲發(fā)型溶血反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致少尿、腎功能衰竭等嚴(yán)重后果[2]。本篇綜述主要探討JK血型抗原近幾年來在基因、分子生物學(xué)、血液免疫學(xué)等方面的最新研究進(jìn)展。

1 Kidd血型抗原及基因

Kidd血型抗原名稱取自先證者美國人kidd女士，1951年Allen在一名叫Kidd的美國婦女血漿中發(fā)現(xiàn)了抗-JKa，這位孕婦在分娩第6個(gè)孩子時(shí)發(fā)生了溶血病，從而發(fā)現(xiàn)了JK抗原[3]。1953年P(guān)laut在一位輸血后發(fā)生了溶血的病人血漿中發(fā)現(xiàn)了JKb抗體，1959年在一位JK(a-b-)病人血樣中確認(rèn)了第3個(gè)Kidd系統(tǒng)抗原JK3[1]。1982年Heaton等人發(fā)現(xiàn)了JK(a-b-)紅細(xì)胞具有抵抗2M尿素溶解的能力，揭示了Kidd糖蛋白的尿素轉(zhuǎn)運(yùn)功能[4]。目前，國際輸血協(xié)會(huì)(ISBT)確認(rèn)該系統(tǒng)有3個(gè)抗原，確認(rèn)抗原的系統(tǒng)名為JK，系統(tǒng)編號(hào)是009(http://www.isbtweb.org)。

JK抗原的基因位點(diǎn)在18號(hào)染色體長(zhǎng)臂1區(qū)1帶(18q12.3)，基因號(hào)6563，基因庫注冊(cè)號(hào)NCBI：NG_011775.3，基因名JK(SLC14A1)，由11個(gè)外顯子組成。11個(gè)外顯子長(zhǎng)3 917 bp，基因產(chǎn)物是Kidd糖蛋白，或稱尿素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(UT-B)[1,5]。JKa/JKb基因是共顯性等位基因，JKa/JKb抗原基因表達(dá)在Kidd糖蛋白膜外第4環(huán)上280位，ASP280ASn置換，是外顯子9的G838A翻譯編碼[6]。JKa/JKb基因有多態(tài)性，多態(tài)性表達(dá)在各人群中的突變不同，發(fā)生的外顯子有4、5、7、8、9、10和內(nèi)含子5、7。JK3抗原的表達(dá)依賴于JKa/JKb抗原的存在，JK(a-b-)缺少JK3這個(gè)高頻抗原。JK基因純合子、復(fù)合雜合子導(dǎo)致JK抗原弱表達(dá)，常見的弱表達(dá)都是單核苷酸突變導(dǎo)致的氨基酸改變，已報(bào)道的弱基因多發(fā)現(xiàn)于外顯子4、5、7、8[7,8]。

JK(a-b-)是由于單核苷酸突變，使抗原不表達(dá)，或弱表達(dá)(用吸收放散可以檢測(cè)到弱的抗原)[6]。JK(a-b-)表型與JKnull表型不一樣。前者是Kidd糖蛋白有表達(dá)，糖蛋白上沒有抗原表達(dá)，后者是Kidd糖蛋白缺陷或不表達(dá)，導(dǎo)致抗原也就無法表達(dá)。JK(a-b-)大多是由于純合子突變產(chǎn)生，不同人群發(fā)生的突變類型不同，已報(bào)道的JK(a-b-)純合子突變有6種類型[6,7]。突變?cè)趦?nèi)含子5上的3’端保守區(qū)剪切結(jié)合點(diǎn)發(fā)生G>A突變，是外顯子6轉(zhuǎn)錄的mRNA從開始處缺失，是mRNA編碼的Kidd糖蛋白上不表達(dá)JKa和JKb抗原，主要發(fā)生在波利尼西亞人，頻率約8.7%；突變發(fā)生在外顯子9上單核苷酸871T>C，導(dǎo)致氨基酸發(fā)生Ser291Pro改變，使第8次穿膜肽鏈的289位Asn未被N-糖基化，導(dǎo)致抗原未表達(dá)，但不影響Kidd糖蛋白的尿素轉(zhuǎn)運(yùn)體作用，主要發(fā)生在芬蘭人；突變發(fā)生在內(nèi)含子7上的剪切位點(diǎn)，發(fā)生了單核苷酸G>T改變，導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄mRNA時(shí)，外顯子7以后的序列全部缺失，目前只發(fā)現(xiàn)于法國人群；發(fā)生在外顯子4、5上，丟失了1.6Kb的基因片段，是轉(zhuǎn)錄本缺少了翻譯編碼的起始區(qū)，在英國、突尼斯人身上發(fā)現(xiàn)；外顯子7上Tyr94轉(zhuǎn)變?yōu)榻K止碼，是發(fā)現(xiàn)于3個(gè)瑞士姐妹身上的無義突變；在中國人中發(fā)現(xiàn)，基本上同波利尼西亞人，但不同的是核苷酸突變?yōu)镚>C[6,7,9]。另外，JKnull表型也表達(dá)為JK(a-b-)表型，同時(shí)JK3(-)，是由于突變產(chǎn)生的沉默基因，JKnull表型有Kidd糖蛋白結(jié)構(gòu)缺陷或者膜上不表達(dá)Kidd糖蛋白[10,11]。

2 Kidd血型分子生物學(xué)與臨床

Kidd血型抗原基因編碼產(chǎn)物是Kidd糖蛋白，簡(jiǎn)稱JK糖蛋白，也稱為“尿素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白B(UT-B)”，是人體一種重要的膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。UT-B蛋白由389個(gè)氨基酸組成，分子量在46-60 KD。JK抗原糖蛋白10次穿膜，在膜外留下5個(gè)環(huán)，肽鏈的N端和C端都留在膜內(nèi)[1,7]。所有的JK抗原都表達(dá)在膜外環(huán)上，JKa/JKb表達(dá)在膜外第4環(huán)的280位。JK抗原糖蛋白是N-糖基化糖蛋白，膜外部分有2個(gè)N-糖基化位點(diǎn)，有10個(gè)半胱氨酸殘基，沒有O-糖化位點(diǎn)[7]。

JK抗原糖蛋白不僅表達(dá)在紅細(xì)胞上，還廣泛表達(dá)在腎髓質(zhì)直小血管上皮細(xì)胞、各臟器上皮細(xì)胞。表達(dá)在腎髓細(xì)胞上的JK抗原糖蛋白是尿素運(yùn)轉(zhuǎn)的重要通道，因此也被稱為尿素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白B(UT-B)?！澳蛩剞D(zhuǎn)運(yùn)蛋白”是一組重要的尿素運(yùn)輸?shù)鞍祝壳耙呀?jīng)發(fā)現(xiàn)的有三類UT-A、UT-B、UT-C，UT-B主要存在于紅細(xì)胞膜上，分為UT-B1、UT-B2兩個(gè)亞類[12]。UT-B參與腎單位的尿液濃縮和平衡，腎髓質(zhì)在高滲環(huán)境中，UT-B具有對(duì)水的重吸收和對(duì)尿素的代謝排出體外，具有防止尿素被再吸收的阻止作用[12-13]。在基因突變后使JK抗原糖蛋白缺陷，或表達(dá)為JK(a-b-)表型時(shí)，都表達(dá)為JK抗原糖蛋白無UT-B功能，使腎重吸收功能和尿素排出功能障礙，造成尿毒癥[14,15]。

JK(a-b-)表型紅細(xì)胞，可耐受2M尿素溶液30分鐘不破壞，而非JK(a-b-)表型紅細(xì)胞在2M尿素溶液中5分鐘即溶解、破潰，JK(a-b-)表型有JK糖蛋白表達(dá)的個(gè)體，可能只有部分弱UT-B功能，其尿素轉(zhuǎn)運(yùn)能力比正常表達(dá)的細(xì)胞要慢1000倍[1,7]。此外，JK抗原糖蛋白還參與H2O、CL- 和其它陰離子的滲透和擴(kuò)散，這種陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)能力是一種“自由擴(kuò)散”，而非轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白功能，即使是在JK(a-b-)表型時(shí)，也有一定的陰離子“轉(zhuǎn)運(yùn)”功能。JK抗原缺乏，還與許多疾病相關(guān)，如I型糖尿病、慢性腎病、膀胱腫瘤、冠心病等，JK(a-b-)表型發(fā)生冠心病比JK(a+b+)的個(gè)體要高5倍[1,7,16,17]。

3 Kidd血型血液免疫學(xué)

目前ISBT確認(rèn)的JK抗原有3個(gè)，即多態(tài)性抗原JKa、JKb，高頻抗原JK3。JKa、JKb只表達(dá)在紅細(xì)胞膜上，而其它血細(xì)胞如淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、粒細(xì)胞、血小板、組織細(xì)胞均不表達(dá)。JK抗原在紅細(xì)胞膜上的表達(dá)，最早在胎兒的7-11周即有表達(dá)，JK抗原免疫原性不強(qiáng)，一般正常紅細(xì)胞膜上有約14000個(gè)抗原，JK抗原很難確定遺傳學(xué)的親代和子代關(guān)系，所以不能用于司法、胎兒血型的鑒定[18]。另有報(bào)導(dǎo)，JK抗原的表型，可從JK(a+b-)轉(zhuǎn)變?yōu)镴K(a-b-)，又轉(zhuǎn)回到JK(a+b-)，可能與紅細(xì)胞免疫機(jī)制及與疾病進(jìn)程有關(guān)[1]。

JKa(JK1，009001)抗原在1951年由Allen等人發(fā)現(xiàn)，抗原名取自先證者 kidd 女士名，與JKb是共顯性等位基因?qū)ε伎乖?。JKa抗原分布頻率為白人77%、黑人92%、亞洲人72%左右[18]?？?JKa抗體主要是IgG類，以IgG3、IgG1為多，少數(shù)有IgG2，少部分也有IgG+IgM的，但幾乎沒有單獨(dú)的IgM型[7]?？?JKa大多數(shù)都是免疫產(chǎn)生的同種抗體，能引起嚴(yán)重和致命的速發(fā)型溶血反應(yīng)。也能引發(fā)遲發(fā)型溶血反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致少尿、腎功能衰竭等嚴(yán)重后果。據(jù)Pineda報(bào)告，約有1/3的遲發(fā)型溶血反應(yīng)都是由抗-JKa引起的[19]。約40-50%的抗-JKa能結(jié)合補(bǔ)體，但只IgM型的才能結(jié)合補(bǔ)體，單純IgG類的Kidd抗體不能結(jié)合補(bǔ)體[20]?？?JKa能引起輕度至中度的HDN，但引發(fā)HDN的案例并不多?？?JKa也存在自身抗體，有如下兩類，一種是自然存在的抗-JKa自身抗體，多存在于健康人群，其血清中存在假苯環(huán)或其他中性芬芳族復(fù)合物(如羥基苯的丁基、已基、甲基、丙基脂類化合物、低離子防腐劑中的苯類化合物)，這類假苯類化合物與JKa抗原位點(diǎn)的芳香族氨基酸相互作用導(dǎo)致了與抗-JKa的結(jié)合；另一種抗-JKa自身抗體存在于自免溶貧病人(AIHA)，AIHA病人服用多巴胺引起的自身免疫性溶血性貧血，這類藥物引起的抗-JKa自身抗體導(dǎo)致溶血，不僅紅細(xì)胞的DAT陽性，而且血漿的IAT也陽性，病人停藥后，抗體可逐步消失，除多巴胺外氯磺丙脲也會(huì)引發(fā)此現(xiàn)象[7]。抗-JKa是一個(gè)反應(yīng)強(qiáng)度不高，但可引發(fā)嚴(yán)重后果的抗體，一般用IAT法檢測(cè)比較好，往往用酶處理紅細(xì)胞后可增強(qiáng)反應(yīng)靈敏度和強(qiáng)度。雖然個(gè)別抗-JKa能在鹽水中反應(yīng)，但反應(yīng)很弱。抗-JKa與去鈣試劑混合后便檢測(cè)不出，如用EDTA抗凝，破壞補(bǔ)體，在加入人新鮮血清(加入補(bǔ)體)后可提高陽性檢出率[1,7]。

JKb(JK2，009002)抗原在1953年由Plaut等人發(fā)現(xiàn)，是多態(tài)性抗原。抗原分布頻率為白人74%、黑人49%、亞洲人76%[18]。抗-JKb抗體大多數(shù)是IgG類抗體，少數(shù)是IgG+IgM?？?JKb約有半數(shù)會(huì)引起速發(fā)性溶血反應(yīng)，只有少數(shù)引起遲發(fā)性溶血反應(yīng)，引發(fā)溶血的程度不嚴(yán)重?？?JKb自身抗體性質(zhì)同抗-JKa，但很少有抗-JKb引發(fā)的HDN。有報(bào)導(dǎo)顯示，在一部分JKb弱表達(dá)表型個(gè)體，有自然存在的“自身同種抗體”[7]。檢測(cè)抗-JKb用IAT加酶處理紅細(xì)胞可增強(qiáng)反應(yīng)。用去鈣試劑的樣品(EDTA抗凝血漿)破壞補(bǔ)體，將檢不出抗體[1,7]。

JK3(JK3，009003)，1959年由Pinkeyton 等人報(bào)導(dǎo)[1,21]。JK3是高頻抗原，抗原分布大多數(shù)人群都100%，其中波利尼西亞人、芬蘭人99%左右[8]?？?JK3抗體主要是IgG，少數(shù)也有IgM，大多是免疫產(chǎn)生的同種抗體，如輸血或妊娠，也有少數(shù)是自然存在的自身抗體。檢測(cè)抗-JK3，以IAT加酶處理紅細(xì)胞為佳，在鹽水介質(zhì)中反應(yīng)很弱，同抗-JKa、抗-JKb，在加入去鈣試劑和破壞補(bǔ)體后，可造成檢測(cè)假陰性[8]?？?JK3能引起嚴(yán)重的速發(fā)型或遲發(fā)型輸血性溶血反應(yīng)，常DAT陽性。Lawicki等報(bào)道了2例由抗-JK3引起的從輕度至中度的新生兒溶血病，但未發(fā)現(xiàn)抗-JK3滴度與溶血程度直接相關(guān)[22]。

抗-JK抗體都具有低免疫原性，在實(shí)驗(yàn)中都存在反應(yīng)性不強(qiáng)，易漏檢問題。IgM類抗-JK，需要有Ca2+存在才反應(yīng)，而IgG類不結(jié)合補(bǔ)體，Ca2+的存在只參與補(bǔ)體激活過程，并不參加抗原抗體反應(yīng)，有補(bǔ)體參與的檢測(cè)抗-JK試驗(yàn)，會(huì)增加檢出陽性率，如單核細(xì)胞單層實(shí)驗(yàn)(MMA)加入補(bǔ)體后，可增加反應(yīng)陽性率[23]。在實(shí)驗(yàn)中，檢測(cè)抗-JKa最好用JK(a+b-)紅細(xì)胞，抗-JKb用JK(a-b+)紅細(xì)胞，而JK(a+b+)紅細(xì)胞對(duì)檢測(cè)抗-JKa、抗-JKb效果都不好，這可能與不同表型時(shí)紅細(xì)胞膜膜上抗原數(shù)量有關(guān)，也可能與純合子效應(yīng)有關(guān)。純合子的JK(a+b-)與抗-JKa反應(yīng)要強(qiáng)于雜合子JK(a+b+)反應(yīng)，此外，抗-JK的反應(yīng)還受到抗原抗體反應(yīng)后的三維結(jié)構(gòu)影響。有報(bào)導(dǎo)抗-JKa自身抗體是由于藥物引起的，如甲基多巴、氯磺丙脲引起的抗-JKa，停藥后抗體逐漸消失，但這種自身性抗-JK病人表型都是JK(a+b+)，而自身性抗-JKa，只與JK(a+b+)反應(yīng)，并不與自身紅細(xì)胞反應(yīng)，據(jù)認(rèn)為這是三維結(jié)構(gòu)影響的結(jié)果[7]。這些藥物并不中和抗體，而是藥物-抗體復(fù)合物會(huì)優(yōu)先結(jié)合到膜抗原上，并改變了膜抗原的構(gòu)象。假苯環(huán)類藥物都有一個(gè)類似尿素樣結(jié)構(gòu)，假苯環(huán)可與抗原-抗體結(jié)合位點(diǎn)中芳香族氨基酸反應(yīng)，是抗原結(jié)構(gòu)發(fā)生可逆性改變，改變后的抗原可被自身抗體識(shí)別[7]。

4 展望

綜上所述，Kidd抗原是一個(gè)重要的紅細(xì)胞血型系統(tǒng)抗原，在臨床輸血和臨床疾病中有著重要的作用。近年來對(duì)Kidd系統(tǒng)抗原在基因位點(diǎn)、抗原的分子生物學(xué)、抗原和抗體與臨床輸血相關(guān)性研究上取得了新的進(jìn)展，對(duì)Kidd抗原的特性、抗-JK抗體的反應(yīng)性質(zhì)，尤其是各種抗-JK抗體之間反應(yīng)差異的原因都有了進(jìn)一步的解釋，強(qiáng)化了我們對(duì)Kidd血型抗原具有重要臨床意義的認(rèn)識(shí)。

截止目前，國際輸血協(xié)會(huì)(ISBT)已經(jīng)確認(rèn)了360個(gè)紅細(xì)胞抗原，其中有322個(gè)抗原歸屬于36個(gè)“血型系統(tǒng)”，歸屬于屬于“血型集合”和“血型系列”的抗原有38個(gè)[24]。在血型系統(tǒng)抗原中，編號(hào)031之后的抗原都是2010年以后才確認(rèn)的新血型抗原[25-30]。同時(shí)，這幾年來在原有的紅細(xì)胞血型抗原方面的研究，也有了很大進(jìn)展，過去許多不甚明了的抗原基因、分子生物學(xué)、血液免疫等方面的問題，也都有了明晰的研究結(jié)果?；诶碚摰陌l(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，相信今后會(huì)有更多的血型抗原被發(fā)現(xiàn)，會(huì)有更多的原有紅細(xì)胞抗原在基因、分子生物學(xué)、血液免疫學(xué)等方面出現(xiàn)更多新的研究成果。