馬 玲,劉太香,薛 敏
江蘇省血液中心輸血研究室,江蘇 南京 210042
Rh 血型系統(tǒng)因其復(fù)雜多態(tài)性及臨床重要性而備受關(guān)注,其中RhD抗原免疫原性最強(qiáng),相應(yīng)的抗D是導(dǎo)致胎兒新生兒嚴(yán)重溶血的最主要抗體,因而RhD 陰性孕婦妊娠及血液安全管理需格外重視[1]。RhD 抗原存在諸多的變異型,根據(jù)紅細(xì)胞膜上D 抗原表達(dá)的數(shù)目和性質(zhì),大致可分為弱D、部分D以及東亞人群常見(jiàn)的Del型等。各種RhD變異型基因背景機(jī)制不一,免疫原性也不相同,尤其是Del表型的檢測(cè)及個(gè)體RhD 抗原免疫應(yīng)答情況值得重視。Del表型最初由Okubo等[2]報(bào)道,其D抗原表達(dá)非常弱,每個(gè)紅細(xì)胞膜上D抗原拷貝數(shù)低于200個(gè)[3],常規(guī)血清學(xué)檢測(cè)不出,需要通過(guò)吸收放散技術(shù)才能檢測(cè)到。有調(diào)查發(fā)現(xiàn)東亞人群中初篩為RhD 陰性者中17%~30%為Del 型,其中約98%的分子遺傳背景為RHD 基 因exon 9 c.1227G>A 同義突變(RHD*01EL.01)[4],因此該型又被稱為亞洲型DEL 血型(Asia type DEL 血型)。有研究報(bào)道在亞洲型DEL孕婦中,均未發(fā)現(xiàn)抗D抗體產(chǎn)生,因此提議,Del型孕婦可以免去孕期頻繁的抗體篩查和抗D免疫球蛋白注射[5-6],這一理論如果獲得推廣應(yīng)用無(wú)疑有良好的社會(huì)效益。因而,研究第一步,建立RHD c.1227G>A基因位點(diǎn)高效、便捷的檢測(cè)方法十分必要。
常規(guī)Del表型的血清學(xué)檢測(cè)是通過(guò)吸收放散的方法,該操作步驟較繁瑣,對(duì)檢測(cè)人員的手法和經(jīng)驗(yàn)有一定要求,易導(dǎo)致差錯(cuò)。隨著DEL型分子機(jī)制的闡明,血型基因檢測(cè)方法的發(fā)展為DEL型鑒定提供了新的技術(shù)手段。本研究旨在建立用于檢測(cè)RHD c.1227G>A 基因分型的熔解曲線分析法,該方法基于單核苷酸熔解溫度差異而形成不同形態(tài)熔解曲線,具有較高的敏感性,可以檢測(cè)出單個(gè)堿基的差異,同時(shí)避免了常規(guī)PCR方法后續(xù)上樣、電泳、成像等操作,縮短了檢測(cè)時(shí)間,且減少了PCR 產(chǎn)物交叉污染的可能性,現(xiàn)報(bào)道如下。
1.1.1 樣本來(lái)源
2018 年10 月—2020 年1 月于本中心進(jìn)行產(chǎn)前檢查的孕婦87例,年齡21~41 歲,中位年齡29 歲;RhD 初篩試驗(yàn)結(jié)果均為陰性,采外周靜脈EDTA 抗凝血約3 mL;經(jīng)本人知情同意,且研究經(jīng)本中心倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
1.1.2 主要試劑和儀器
IgG/IgM 型抗D 試劑(Sanquin 公司,荷蘭);IgG型抗D 試劑(上海血液生物醫(yī)藥有限責(zé)任公司);基因組DNA 提取試劑盒(北京原平皓生物公司);2×Taq PCR Mix(南京博爾迪生物科技有限公司);SYBR Green Master(Roche,瑞士);人類紅細(xì)胞RhD基因分型試劑盒(PCR?SSP)(天津秀鵬生物技術(shù));Labofuge 400R 低溫高速離心機(jī)(Heraeus 公司 德國(guó));ND?100?Spectrophotometer DNA 定量分析儀(NanoDrop 公司 美國(guó));Alphalmager HP 凝膠成像系統(tǒng)、ABI 7300擴(kuò)增儀(Applied Biosystem公司,美國(guó))。
1.2.1 血清學(xué)試驗(yàn)
采用間接抗人球試驗(yàn)的方法,使用3~4 種不同克隆的IgG 或IgM/IgG 型抗D 試劑進(jìn)行RhD 陰性確認(rèn)。對(duì)于結(jié)果為陰性的樣本進(jìn)行吸收放散試驗(yàn),檢測(cè)是否為Del 型。具體操作步驟參考文獻(xiàn)方法[7]并略為修改,吸收用試劑為IgG/IgM型抗D與IgG型抗D試劑混合使用,吸收時(shí)間為1 h。
1.2.2 引物設(shè)計(jì)
查找GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中RHD基因序列(序列號(hào)為NG007494),針對(duì)1227A特異性位點(diǎn),應(yīng)用Primer 5 引物設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行擴(kuò)增引物設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn),優(yōu)化后的引物序列參見(jiàn)表1。另采用引物β?actin作為內(nèi)參序列[8]。
表1 熒光定量PCR所用引物
1.2.3 基因組DNA提取
離心吸取孕婦白膜層細(xì)胞,按照DNA提取試劑盒操作要求提取基因組DNA,采用ND?100?Spectro?photometer DNA 定量分析儀測(cè)定DNA 含量與純度,樣品-20 ℃保存待用。
1.2.4 熔解曲線分析
采用熒光定量PCR 分別擴(kuò)增RHD exon 9 c.1227G>A 及β?actin(作為內(nèi)參)。PCR 總體積為20 μL,引物濃度為300 nmol/L,調(diào)整DNA 模板含量約為50 ng(可以低至至少1 ng),2×SYBR Green mix 10 μL。PCR 條件為:50 ℃溫育2 min,95 ℃預(yù)變性10 min,之后95 ℃變性15 s,60 ℃退火延伸1 min共40 個(gè)循環(huán)。所有反應(yīng)均設(shè)3 個(gè)復(fù)孔,并以水為模板設(shè)空白對(duì)照。PCR 反應(yīng)結(jié)束后,使用儀器默認(rèn)的熔解曲線分析程序(95 ℃15 s,60 ℃1 min,95 ℃15 s,60 ℃15 s)進(jìn)行分析,期間連續(xù)監(jiān)測(cè)熒光信號(hào),根據(jù)熔解溫度(melting temperature,Tm)值的差異進(jìn)行基因分型。
1.2.5 對(duì)比研究
采用商品化RHD 陰性鑒定基因檢測(cè)試劑盒(PCR?SSP 法)對(duì)上述標(biāo)本進(jìn)行同步檢測(cè),嚴(yán)格按說(shuō)明書(shū)操作。PCR 反應(yīng)條件為:96 ℃2 min,隨后96 ℃20 s,68 ℃60 s,5 個(gè)循環(huán);96 ℃20 s,65 ℃50 s,72 ℃45 s,10 個(gè)循環(huán);96 ℃20 s,62 ℃50 s,72 ℃45 s,15 個(gè)循環(huán);72 ℃5 min,最后4 ℃保存。PCR擴(kuò)增產(chǎn)物在2%瓊脂糖凝膠中電泳(100 V,30 min),用凝膠成像系統(tǒng)分析結(jié)果。
1.2.6 RHD基因測(cè)序
參考文獻(xiàn)方法[9],對(duì)RHD 外顯子9 進(jìn)行測(cè)序分析,PCR 總體積為20 μL,引物濃度為200 nmol/L,PCR 條件為:95 ℃,5 min;95 ℃30 s,61 ℃30 s,72 ℃1 min,35個(gè)循環(huán);72 ℃10 min,4 ℃保存。PCR產(chǎn)物經(jīng)純化后直接進(jìn)行測(cè)序分析,測(cè)序引物同擴(kuò)增引物。使用Sequencing Analysis 6 和SeqScape v3.0軟件進(jìn)行測(cè)序圖譜分析和序列比對(duì)。
采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)數(shù)資料采用例數(shù)和構(gòu)成比進(jìn)行統(tǒng)計(jì)描述,并通過(guò)配對(duì)χ2檢驗(yàn)比較熔解曲線法與PCR?SSP 法結(jié)果的差異;采用靈敏度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值、符合率和約登指數(shù)等指標(biāo)對(duì)熔解曲線法進(jìn)行評(píng)判。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
87例標(biāo)本中,RhD確認(rèn)試驗(yàn)結(jié)果陽(yáng)性者6例;對(duì)其余81例標(biāo)本進(jìn)行RhD吸收放散試驗(yàn),結(jié)果為陽(yáng)性者共15例。
對(duì)全部87例樣本分別進(jìn)行RHD exon 9 c.1227G>A 及β?actin 熒光定量PCR 擴(kuò)增,并對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行熔解曲線分析。前者的Tm 值約為73 ℃,后者約為88 ℃,擴(kuò)增陽(yáng)性者分別在相應(yīng)位置處出現(xiàn)單一峰型。在空白對(duì)照結(jié)果為陰性的前提下,兩種熔解峰均出現(xiàn)時(shí),判定為RHD exon 9 c.1227G>A 陽(yáng)性;只有β?actin峰時(shí),判定為RHD exon 9 c.1227G>A陰性;無(wú)β?actin 峰時(shí),判為試驗(yàn)無(wú)效(圖1)。共計(jì)16例樣本檢測(cè)出含有RHD c.1227G>A(占比18.4%)。
圖1 RHD c.1227G>A 及β?actin基因擴(kuò)增的熔解曲線
87例樣本同步采用商品化RHD 陰性鑒定基因檢測(cè)試劑盒(PCR?SSP 法)進(jìn)行檢測(cè),將熔解曲線法結(jié)果與之比較,結(jié)果一致,相同的16例樣本均含有RHD c.1227G>A(χ2=0.038,P=0.845)。
對(duì)1例吸收放散試驗(yàn)結(jié)果為陰性,基因檢測(cè)結(jié)果為陽(yáng)性的樣本進(jìn)行RHD外顯子9測(cè)序分析,證實(shí)含有c.1227G>A(圖2)。
圖2 某樣本RHD exon 9測(cè)序結(jié)果
統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,采用熔解曲線分析法檢測(cè)RHD c.1227G>A 位點(diǎn)的靈敏度為100%,特異度為100%,陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為100%,陰性預(yù)測(cè)值為100%,約登指數(shù)為1.0,總符合率達(dá)100%。
亞洲型DEL 血型的分子遺傳背景為RHD 基因exon 9 存在c.1227G>A 同義突變,由于1 227 位為exon 9 3′端最后1位堿基,該突變雖未導(dǎo)致氨基酸的變化,但可能影響mRNA 的正常拼接或拼接效率,導(dǎo)致RHD基因表達(dá)水平降低,這也一定程度上解釋了為何Del 表型RhD 抗原表位沒(méi)有變化,但抗原數(shù)量卻明顯減少[10]。用于Del血型檢測(cè)的吸收放散試驗(yàn)并未常規(guī)用于臨床檢測(cè),因此Del 表型個(gè)體一直被當(dāng)成RhD 陰性對(duì)待。Del 表型個(gè)體,尤其是亞洲型DEL 的檢測(cè)及個(gè)體RhD 抗原免疫應(yīng)答情況值得研究;故本研究旨在建立高效、便捷的RHD c.1227G>A等位基因檢測(cè)方法。
本研究首先對(duì)于RhD 抗原確認(rèn)結(jié)果為陰性的樣本進(jìn)行吸收放散試驗(yàn),該操作步驟較為繁瑣,對(duì)檢測(cè)人員的手法和經(jīng)驗(yàn)有一定要求,操作不當(dāng)易產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)果。本次試驗(yàn)血清學(xué)檢測(cè)出15例Del 表型,另有1例標(biāo)本經(jīng)熒光定量PCR 熔解曲線分析及PCR?SSP 的方法表明為亞洲型DEL,后經(jīng)測(cè)序方法證實(shí)。該樣本血清學(xué)方法漏檢可能原因是樣本保存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或吸收方法試驗(yàn)操作不熟練,因樣本量不足,未進(jìn)行血清學(xué)重復(fù)驗(yàn)證。
血清學(xué)方法只能檢測(cè)出Del 表型,并不能明確其分子機(jī)制?,F(xiàn)已知導(dǎo)致Del表型的等位基因已超過(guò)17 個(gè),如RHD(IVS3+1A)、RHD c.3G>A、RHD c.1227G>A 等[11]。對(duì)于中國(guó)人最常見(jiàn) 的RHD c.1227G>A檢測(cè),常用的檢測(cè)手段為PCR?SSP法,但該方法的不足之處在于PCR 結(jié)束后,需開(kāi)蓋上樣、電泳、成像等操作,耗時(shí)較長(zhǎng),且增加了產(chǎn)物交叉污染的風(fēng)險(xiǎn);而熔解曲線分析法是一種PCR后產(chǎn)物分析技術(shù),利用雙鏈DNA 在升溫過(guò)程中,由于長(zhǎng)度、GC含量等因素而產(chǎn)生不同的解離特征,結(jié)合熒光檢測(cè),在閉管環(huán)境下,由儀器自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)單核苷酸多態(tài)性鑒別分析,避免人為判斷誤差,具有操作簡(jiǎn)單、結(jié)果判斷直觀等特點(diǎn),現(xiàn)已廣泛用于基因分型、甲基化檢測(cè)等研究。熔解曲線分析技術(shù)可分為探針熔解曲線(probe melting curve)和熒光染料熔解曲線(fluorescent dye melting curve)兩大類。Sun 等[12]報(bào)道了一種熒光探針熔解曲線分析法,可同時(shí)檢測(cè)RHD 1227G和RHD 1227A等位基因,該方法難點(diǎn)在于“錨定探針”和“檢測(cè)探針”的合理設(shè)計(jì),如何實(shí)現(xiàn)高效率結(jié)合多種靶序列,產(chǎn)生多個(gè)可區(qū)分的熔點(diǎn)峰;由于該方法需要2種熒光標(biāo)記探針,檢測(cè)成本較高。
熒光染料熔解曲線法無(wú)需探針設(shè)計(jì),操作簡(jiǎn)單且成本較低,因而本研究?jī)?yōu)先考慮采用此方法。根據(jù)RHD c.1227G>A 基因位點(diǎn)設(shè)計(jì)并合成序列特異性引物,β?actin作為內(nèi)參,單一擴(kuò)增目的基因,選用SYBR Green Ⅰ染料法。SYBR Green Ⅰ為非飽和型熒光染料,非特異性與雙鏈DNA結(jié)合,操作簡(jiǎn)單,性價(jià)比高;雖然精準(zhǔn)度較飽和染料稍低,但完全滿足本實(shí)驗(yàn)要求。本次共對(duì)87例標(biāo)本進(jìn)行檢測(cè),其中16例含有RHD c.1227G>A等位基因,與商品化RHD陰性鑒定基因檢測(cè)試劑盒(PCR?SSP 法)結(jié)果一致,RHD c.1227G>A陽(yáng)性率為18.4%;熔解曲線方法的靈敏度及特異度均為100%。
王霓等[13]建立了RHD c.1227G>A 熒光染料熔解曲線分型方法,設(shè)計(jì)2 條特異性引物和1 條通用引物,產(chǎn)物RHD 1227A和RHD 1227G的熔解曲線分別為75 ℃和77 ℃,根據(jù)結(jié)果可鑒別出RHD 1227A+/G-、1227A-/G+、1227A+/G+及1227A-/G-4 種基因型。不過(guò)該方法僅能分析Del 型標(biāo)本是否存在RHD 1227G 和1227A 位點(diǎn),對(duì)于RHD 1227A+/G-的標(biāo)本無(wú)法得知其是RHD 1227A/1227A,還是RHD1227A/d,同樣也無(wú)法區(qū)分RHD 1227G/1227G 和1227G/d,若需進(jìn)行區(qū)分,還需進(jìn)一步RHD合子型檢測(cè)。本研究建立的方法與之相比,目的不同,因而研究手段更為簡(jiǎn)單直接。本研究旨在檢測(cè)出是否存在RHD c.1227G>A 等位基因,而并不關(guān)注RHD 1227G 的存在與否。由于RHD c.1227G>A 是亞洲型DEL 血型的分子遺傳背景,其RhD 抗原表位沒(méi)有發(fā)生變化,該基因型個(gè)體是否會(huì)對(duì)RhD抗原免疫產(chǎn)生抗D抗體值得研究。Xu 等[5]研究發(fā)現(xiàn),808例RhD 陰性孕婦中,178例為DEL 型,其中94%存在c.1227G>A 突變,均未產(chǎn)生抗D 抗體。Shao 等[6]也同樣發(fā)現(xiàn),199例RhD陰性孕婦中,22.1%為DEL型,均為c.1227G>A突變且未產(chǎn)生抗D抗體。因此提議,該Del型孕婦可以免去孕期頻繁的抗體篩查和抗D免疫球蛋白注射。因此本研究目的在于對(duì)RhD 初篩陰性的孕婦進(jìn)行RHD c.1227G>A檢測(cè),該位點(diǎn)檢出意味著為亞洲型DEL,因此不會(huì)產(chǎn)生抗D抗體,無(wú)論樣本是純合子、雜合子,或者合并其他RHD變異型情況,該等位基因的檢出具有重要指向意義。
綜上所述,本研究建立了一種RHD c.1227G>A基因檢測(cè)的熔解曲線分析方法,該方法簡(jiǎn)單直接,可以高效、快速地進(jìn)行RHD c.1227G>A等位基因檢測(cè),在RhD陰性孕婦篩查中具有較大的應(yīng)用價(jià)值。
南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2021年10期