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太原血液中心利用三代测序解析 ABO*B.01 起始密码子c.3G>C新变异导致弱 B 表型的遗传学机制

2026-03-19 20:48:13

ABO 基因具有多个转录本结构，一些看似会造成移码效应的突变并不必然导致 A 型或 B 型抗原完全缺失，这提示其他转录本可能在一定程度上补偿了主要转录本的功能（深圳血液中心发现c.140_143del导致的Bel，移码突变表型是Bel而不是O的分子机制详述）。更具说服力的证据来自太原血液中心近期的研究：研究者在一例 B 等位基因中发现翻译起始密码子 c.3G>C 的新型突变，而该个体仍呈现 Bweak 表型。

分子机制分析提示，该突变可能破坏经典起始位点，使糖基转移酶从下游 ATG 重新启动翻译，仅保留跨膜区或茎区等部分结构，从而显著降低酶活性，最终导致红细胞表面 B 抗原表达减少。相关研究成果已发表于最新一期《Transfusion》期刊，题为 《ABO*B.01 等位基因中新发现的 c.3G>C 变异与弱 B 表型相关》。

研究背景

ABO 血型系统是人类最早发现、也是临床输血与围产医学中最为重要的红细胞血型系统之一。该系统由 ABO 基因编码的糖基转移酶决定红细胞膜表面末端糖链结构，从而形成 A、B 或 H 抗原表型。除常见的 A、B、O 和 AB 类型外，人群中还存在数量众多的弱表达或变异型表型，其分子基础多与 ABO 基因的点突变、插入缺失或重组事件有关。随着分子血型学的发展，国际输血协会（ISBT）不断更新 ABO 等位基因命名体系，目前已收录数百种变异类型。

近年来，第三代长读长测序技术的应用显著推动了 ABO 变异谱系的扩展。然而，部分变异，尤其是影响翻译起始位点或蛋白 N 端结构的突变，往往会造成抗原表达减弱并伴随意外抗体产生，对输血安全构成潜在风险。由于传统血清学检测难以准确区分不同弱表型的分子机制，对此类变异开展系统的分子解析具有重要临床意义。

本研究报道了一例孕妇在常规产前血型鉴定中发现正反定型不符，最终被证实携带 ABO*B.01 等位基因起始密码子 c.3G>C 新突变，并表现为 ABweak 表型。研究结合 Sanger 测序与三代测序技术，对其分子遗传基础及可能机制进行了系统阐释。

研究对象与方法

研究对象为一名因产前血型检测结果异常而被转诊至实验室的孕妇。采集其外周血于 EDTA 抗凝管中，用于血清学检测及分子分析。研究方案经太原血液中心伦理委员会批准，并获得受试者书面知情同意。

血清学分型采用手工试管法完成，包括抗-A、抗-B、抗-AB、抗-A1、抗-H 单克隆抗体进行正向定型，同时使用商业化红细胞试剂完成反向定型。

在分子检测方面，从全血中提取基因组 DNA，利用 3 对特异性引物扩增 ABO 基因外显子 1–7 的全部编码区，并按既往方法实施 Sanger 测序。为获得更完整的单倍型结构，研究进一步采用三代测序技术对 ABO 基因全长进行扩增与测序，并以 ABO*A1.01（NG_006669.2）作为参考序列进行比对分析。

结果

3.1 血清学表现

血清学检测显示，该受试者红细胞表面 A 与 A1 抗原表达正常，而 B 抗原则仅呈 1+ 弱凝集反应。反向定型中却检测到意外抗-B 抗体，提示其正反定型结果不一致。综合分析认为该个体具有典型的 ABweak 表型。

3.2 分子遗传学发现

Sanger 测序在 ABO 编码区共检出 9 个杂合变异位点，其中包括 c.3G>C、c.297A>G、c.467C>T、c.526C>G、c.657C>T、c.703G>A、c.796C>A、c.803G>C 和 c.930G>A。除 c.3G>C 外，其余位点均符合 ABO*A1.02 与 ABO*B.01 的已知多态性组合。

进一步通过三代测序获取ABO基因全长单倍型序列，明确该受试者携带一条 ABO*A1.02 等位基因，以及一条在 ABO*B.01 起始密码子 ATG 中发生 c.3G>C 变异的新等位基因。该突变导致翻译起始位点改变，预测将显著影响 B 型糖基转移酶的合成。该新等位基因序列已提交至 NCBI 数据库并获得登录号。

表1 血清学表型及ABO基因分析结果

讨论

翻译起始密码子是蛋白合成过程中决定起始位置的关键元件，其完整性对于正常蛋白表达至关重要。ATG 的破坏通常会迫使核糖体从下游替代起始位点启动翻译，生成 N 端截短蛋白，从而影响蛋白跨膜区结构、胞内定位能力及催化活性。

既往研究已报道 ABOA1.01 或 ABO*B.01 中起始密码子附近的突变可导致弱 A 或弱 B 表型，并伴随意外抗体形成。本研究所发现的 c.3G>C 变异同样位于翻译起始位点，并与 B 抗原表达明显减弱及抗-B 抗体出现高度一致，进一步支持起始密码子损伤在 ABO 弱表型形成中的关键作用。

从机制角度推测，该突变可能导致糖基转移酶从下游 ATG 启动翻译，仅保留跨膜区或茎区部分结构，使酶活性明显降低，从而无法有效将半乳糖转移至 H 抗原前体，最终表现为红细胞表面 B 抗原密度下降。

本研究的另一重要意义在于采用第三代测序技术获得 ABO 基因全长单倍型信息。相比传统短读长测序，该策略能够避免相位错误并精准解析多位点共存的变异结构，对于复杂或新型 ABO 等位基因的鉴定尤为关键。

在临床层面，该类弱表型若未被准确识别，可能在输血或妊娠过程中引发同种免疫风险。因此，对正反定型不符个体开展分子检测并结合全长测序进行确认，对于精准输血管理和围产期风险评估具有重要价值。

总结

综上所述，本研究在一例孕妇中鉴定出 ABO*B.01 起始密码子 c.3G>C 的新型变异，并证实其与 ABweak 表型密切相关。通过血清学分型、Sanger 测序与三代测序相结合，研究不仅明确了该等位基因的分子结构，也从蛋白翻译层面阐释了弱表型形成的可能机制。

该工作进一步丰富了 ABO 等位基因变异谱系，为分子血型学在临床输血与围产医学中的应用提供了重要参考，同时也展示了第三代测序技术在复杂血型基因研究中的独特优势。

目前，ABO 基因其他转录本在抗原表达调控中的作用尚缺乏大样本队列研究证据。未来可借助第三代测序平台开展全长转录本测序（Iso-Seq / direct RNA sequencing），系统解析不同剪接转录本的表达谱及其与血型抗原密度之间的关联。相关研究思路与技术路线，可参考广州血液中心姬艳丽博士团队此前发表于 Blood 期刊的工作（三代扩增子转录本测序：阐明亚洲型Del患者耐受RHD阳性血机理）。