医学
科学家们发现了一种新的血型系统
科学家们发现了一种新的血型系统,这有助于解释为什么某些血液中缺少一种关键抗原。专家们认为,未来还会有更多发现。
当Louise Tilley拿到这个血样时,它已经困扰了科学家们30多年。1972年,一名孕妇抽血检查,医生发现她的红细胞似乎缺少一种表面标记,即抗原,而其他人似乎都有这种标记。没有人知道为什么。这些抗原非常重要,因为它们定义了血型。如果你接受了与自己不匹配的血液,带有错误的抗原,可能会导致死亡。
Tilley在2000年代初开始为英国国家血液和移植服务工作不久后,一位同事建议她尝试解开这个已有数十年的谜团。多年来,出现了其他一些具有相同缺失抗原的血液样本,这意味着可以比较这些罕见病例。“我们以为这会很容易,”Tilley回忆道。“结果并不完全是这样。”
最终,她和她的同事花了19年时间才发现导致某人拥有这种血液的遗传基础。他们的研究结果终于发表在《血液》杂志上——这是自第一个令人困惑的血样采集以来半个多世纪。这一发现标志着第47个血型系统的发现。每个这样的系统都指一个人是否在其红细胞上有特定的抗原。您可能听说过最著名的系统ABO和Rh。但现在已知还有其他46个系统,尽管其中大多数只影响一小部分人。您的血液将在这47个系统中的每一个系统中都有一个分类。例如,您可以是A型血,同时也是Rh阳性,等等。
Tilley和她的同事研究的血液样本中缺少的抗原被称为AnWj,这是一个晦涩的参考,指的是两个已知血液中缺少这种抗原的个体的名字。绝大多数人是AnWj阳性,而AnWj阴性的人非常稀少。该研究的合著者Nicole Thornton也在英国国家血液和移植服务工作,她无法给出具体的估计,但认为地球上可能有不到几万人是AnWj阴性:“可能比我们意识到的要多,但仍然非常、非常罕见。”论文中列出了仅有8个由人的遗传学引起的AnWj阴性血样,其中一些来自同一个家庭的成员。
对于这些人来说,知道他们是AnWj阴性血可能挽救生命——例如,如果他们将来在医院需要输血。“我们必须给他们[...]兼容的血液。否则,他们很可能会发生输血反应,这可能是致命的,”Thornton说。
为了更好地了解这个血型系统并能够识别潜在的AnWj阴性血捐献者,Tilley、Thornton和他们的同事试图找到潜在的遗传原因。但起初,在人类基因组中的数千个基因中,哪个基因负责一个人是AnWj阳性或阴性,远非显而易见。然而,该团队有一种预感,一种名为MAL的基因对于各种血细胞功能很重要,可能与之有关。基因测序显示,他们知道的AnWj阴性个体都共享这种重要基因的异常变化。通过广泛的测试,研究人员最终证明了MAL基因的突变可能导致某人具有AnWj阴性血液。他们还注意到,一些患有某些癌症的人可能会发展出一种形式的AnWj阴性血液,在这些癌症以特定方式影响MAL基因的表达的情况下。
在证实MAL基因的作用的过程中,有很多挑战,包括竞争对手研究人员的一项研究表明,完全不同的基因可能负责。“我们突然想,‘哦不,也许我们做的所有这些工作都白费了,’”Tilley回忆道。“那是一个真正的低点。”索恩顿补充道:“但我们确信我们是正确的。”
最终,另一项研究被证明是错误的,其作者之一后来与Tilley、Thornton和他们的同事联手。该小组随后能够在一些关键实验中证明MAL基因的重要性。首先,经过艰辛的努力找到了与之反应的抗体后,他们确定关键的AnWj抗原(由MAL基因编码)确实存在于大多数人的红细胞表面。然后,他们取出了缺乏该抗原的AnWj阴性血细胞,并将完整的MAL基因插入这些细胞中。这产生了预期的效果,即在细胞表面产生抗原,使细胞变为AnWj阳性。这是研究人员找到负责这种罕见红细胞变异的基因的明确证据。
现在他们知道了该基因,应该更容易找到可能成为血浆捐献者的AnWj阴性人,这样,如果受这种血型影响的人需要输血,他们就可以安全地输血。
“他们所做的非常聪明,”伦敦大学学院医院的顾问血液学家兼儿科血液学家Sara Trompeter说。Trompeter还为英国国家血液和移植服务工作,但没有参与AnWj研究。“他们在一次会议上展示了他们的早期工作。这就像看那些侦探节目,他们只是从微小的线索中挑选出来并测试假设——其他人可能忽略的事情。”
阿伯丁大学的血液学家Mark Vickers也没有参与这项研究,他同意这些结果是可靠的。“他们真的非常努力,做了非常好的工作,”他说。“就这个血型而言,这将是明确的里程碑论文。”
很少有迹象表明哪些因素可能会影响某人拥有使他们的血液AnWj阴性的基因。论文中一个AnWj阴性家庭是阿拉伯-以色列人,但作者强调目前没有明确的与种族的关系。绝大多数AnWj阴性的人在遗传上并不易患这种病。相反,他们之所以有这样的血液,是因为血液学障碍或因为他们患有可以影响他们的MAL基因的癌症。“这不是真正的负数。它只是被抑制了,”索恩顿谈到这些病例时说。
不过,仍有一些问题。婴儿实际上直到七天大时才会在红细胞上形成AnWj抗原。为什么会出现这种情况的机制仍然模糊不清。Vickers认为这可能与胎儿出生前后血液中发生的各种变化有关——例如,当它对母亲血液中营养和氧气的依赖结束时。
Tilley、Thornton和同事还在2022年发现了第44个血型系统Er的遗传基础,以及2020年的MAM血型系统,以及其他一些。在过去的十年左右,世界各地的血液研究人员平均每年描述一个新的血型系统。“我们还有更多在进行中,”索恩顿戏弄道。
仍然有一些神秘的血液样本——血液以意想不到的方式对其他人的血液做出反应——藏在实验室的储存中。科学家们——考虑到患者的生命受到影响,他们将难以找到匹配的血液捐献者,或者在某些情况下,他们可能会在怀孕期间遭受毁灭性的并发症——定期仔细研究这些样本,希望有一天能够解释它们。
至少有一个谜团已经解开了。在描述了她和她的同事最终发表论文时的感受以及对近20年工作的反思时,Tilley只是说:“这是巨大的解脱。”