纽约(基因组网新闻)-两个新的自然遗传学研究表明,影响SMIM1基因的突变是罕见的“Vel”血型的背后原因,这种血型因患者红细胞上缺乏Vel抗原表达而得名。
独立研究小组采取了略微不同的方法来确定Vel血型的罪魁祸首。来自英国、荷兰、美国和丹麦的研究人员进行了研究外显子组测序在对另外几十个血型的人进行SMIM1突变筛查之前,他们对几个vel阴性的人进行了研究。与此同时,一个瑞典领导的小组依靠基于阵列的SNP分型以及转录网络数据,在20个Vel血型的个体中寻找Vel相关的改变。
这些研究标志着大约60年前首次发现的一个特定基因与血型有关。从那时起,估计每5000人中就有一个人的红细胞上的Vel抗原呈阴性,这种情况会促使他们的免疫系统产生对抗这种蛋白质的抗体。
研究人员解释说,由于这种免疫反应,如果接受红细胞上有Vel抗体的人的血液,Vel阴性的人可能会出现严重甚至致命的并发症。
鉴于Vel血型阴性的献血者相对罕见,这使得简单的输血对于Vel血型的人来说是一个棘手的前景。研究血型背后的遗传学也被证明是困难的,部分原因是血型出现的频率不高。
在第一项新研究中,研究人员通过对英国、荷兰和丹麦数十万人的血液筛查,设法找到了几十个维尔氏阴性的人。
该团队首先对其中5人进行了全外显子组测序,使用Illumina公司的HiSeq 2000对罗氏Nimblegen SeqCap EZ外显子组试剂盒捕获的基因组编码区域进行测序。
分析发现了一个涉及SMIM1中17个核苷酸的移码缺失,它编码一个小的完整膜蛋白。这5个人中有4个人在两个SMIM1副本中都有相同的缺失,而第五个人的移码缺失是杂合的。
通过对另外64个缺乏Vel抗原的个体进行靶向Sanger测序,研究人员发现另外59个具有相同SMIM1缺失的Vel阴性个体是纯合的。另外19个个体——20个被测试的个体中只有一个具有低于正常水平的Vel表达——对于这种改变是杂合的。
相比之下,来自英国超过7500人的人口数据表明,移码缺失的总体等位基因频率仅为1.6%。
该研究的作者指出:“我们的发现,低频17核苷酸缺失多态性的纯合子性是vel -阴性状态的基础,具有直接的临床相关性。”
他们解释说,新发现的变化“允许明确地识别Vel阴性献血者,从而防止错误的Vel分型,并降低如果不相容的献血者(红细胞)被Vel抗体破坏的严重甚至有时危及生命的风险。”
“这真的很令人兴奋,因为它展示了现代基因组学技术的力量如何直接有益于病人的护理,”联合资深作者威廉·欧文德(Willem Ouwehand)在一份声明中说,他是剑桥大学和威康基金会桑格研究所的研究员,同时也是英国国家卫生服务血液和移植小组的负责人。
据报道,英国国家医疗服务体系血液和移植中心以及荷兰Sanquin研究实验室的研究人员正在根据新发现对Vel血型进行基因检测。
据另一篇报道自然遗传学在这项研究中,来自瑞典隆德大学和其他地方的研究人员使用维尔阴性个体的SNP数据,结合转录网络分析和靶向测序,在SMIM1中发现了同样的17个碱基移码缺失。
在该研究的第一阶段,研究小组对20名维尔氏阴性患者进行了基因分型,其中包括来自两个家庭的5名患者。
根据维尔阴性个体的基因分型和等位基因频率数据,再加上1000个基因组计划生成的数据,研究人员缩小了包含SMIM1的1号染色体部分。然后,他们转向近2100个个体的现有骨髓基因表达信息,以寻找与血液相关特征相关的基因网络的额外线索——这一分析将SMIM1带到了1号染色体区域候选基因的最前沿。
研究人员解释说,在最初的一组个体中,SMIM1基因测序导致了纯合子移码缺失,现在认为这是Vel血型的特征。后续分析在另外15个vel阴性个体中验证了这些联系,并为SMIM1基因产物在血液相关过程中可能的功能作用提供了线索。
与过去的报告一致,该小组估计,瑞典人口中每1200人中就有一人携带纯合子SMIM1缺失。该报告指出,斯堪的纳维亚北部的Vel血型患病率较高。杂合携带者在该人群中更为常见:在该人群中筛查的献血者中,大约每17个人中就有一个人的两个SMIM1等位基因中的一个缺失。
有了新的SMIM1缺失,该研究小组迫切希望开始使用基因分型来检测这种变化,作为一种为阴性个体寻找匹配献血者的手段。
该研究的作者指出,瑞典隆德的一个区域血液中心已经通过一项新研究之后实施的筛查计划确定了纯合子缺失的个体。
“到目前为止,发现了两个新的纯合子,并在血清学上证实为vel -阴性,”他们指出,“这表明我们的发现如何促进为那些有延迟输血支持和更糟糕结果风险的接受了vel -免疫的患者获得兼容的血液。”