Материал: Донсков С.И., Мороков В.А. Группы крови человека. Руководство по иммуносерологии

Биохимия и генетика

Антигены LW представляют собой гликопротеины с мол. массой около 40 кДа. Разрушение дисульфидных связей инактивирует вещество LW (Konigshaus, Holland [27]).

Ген LW картирован на коротком плече хромосомы 19 в позиции 19р13.3. Антигенный полиморфизм (LW a / LW b) обусловлен перемещениемA308 G в экзоне 1, что приводит к аминокислотной замене: глицин на аргинин в позиции 70 в первом IgSF-домене гликопротеина LW (Hermand и соавт. [21]).

Мол. масса гликопротеина, полученного посредством иммунопреципитации с использованием аллогенных анти-LW ab-антител (от миссис Big.), соответ-

ствовала 37–47 кДа (Mallinson и соавт. [38], Bloy и соавт. [5, 6], Moore [39]).

Субстрат, полученный при использовании моноклональных анти-LW ab-антител, имел меньшую мол. массу – от 36 до 43 кДа.

Мол. масса гликопротеина снижалась до 2 и 17 кДа после обработки N- и О-гликаназами соответственно (Bloy и соавт. [5]). Добавление Na2-ЭДТА (трилон Б) к эритроцитам ингибировало антигены LW(Bloy и соавт. [6]). Ионы Mg2 + восстанавливали активность антигенов LW, ионы Mn2 + и Ca2 + были инертны.

Основываясь на результатах сравнительного исследования гликопротеина LW и протеина Rh с помощью химотриптического йодпептидного картирования, Bloy и соавт. [5, 7] высказали предположение, что гликопротеин LW может являться гликозилированной формой Rh-протеина или, иными словами, Rh-полипептид является субстанцией-предшественником гликопротеина LW. Протеин Rh с мол. массой 31 кДа преципитировался одновременно с гликопротеином LW, и это свидетельствовало, что указанные структуры эритроцитарной мембраны тесно связаны.

Bailly и соавт. [1] частично воспроизвели аминокислотную последовательность гликопротеина LW, что позволило создать олигонуклеотидные праймеры, исследовать кДНК и установить, что кодируемый пептид имеет мол. массу 26,5 кДа. Кроличьи антитела к синтетическому пептиду, состоящему из 15 аминокислот, реагировали в непрямой антиглобулиновой пробе со всеми образцами эритроцитов за исключением LW(a −b −). Эритроциты D + реагировали интенсивнее, чем эритроциты D −. Эритроциты D + LW(a −b + ) давали слабовыраженные реакции.

Рис. 18.1. Аминокислотная последовательность протеина LW.

Как показали Bailly и соавт. [1], Hermand и соавт. [21], ген LW кодирует протеин, включающий 271 аминокислоту (рис. 18.1), в том числе сигнальный

751

пептид (30 аминокислот), экстрацеллюлярный N-терминальный домен (208 аминокислот), трансмембранный гидрофобный домен (21 аминокислота) и С-терминальный цитоплазматический домен (12 аминокислот). Имеется четыре потенциальных участка N-гликозилирования: 38, 48, 160 и 191, которые занимает аспарагин. N-гликозилирование этих участков приводит к формированию гликопротеина с мол. массой 38–46 кДа.

Рис. 18.2. Строение гликопротеина LW и транскрипта гена LW.

Гликопротеин LW включает два IgSF-домена (рис. 18.2) и структурно связан с молекулами межклеточной адгезии ICAM-1, ICAM-2 и ICAM-3. Предложена трехмерная модель гликопротеина LW (Hermand и соавт. [22], Spring и соавт. [59]).

Ген LW имеет величину 2,65 кб, организован в виде трех экзонов (см. рис. 18.2) Экзон 1 кодирует нетранслируемую последовательность из 96 кодонов, сигнальный пептид и первый IgSF-домен. Экзоны 1 и 2 отделены друг от друга интроном из 129 пар оснований. Еще один интрон (147 пар оснований) разделяет экзоны 2 и 3. Экзон 2 кодирует второй IgSF-домен. Экзон 3 кодирует трансмембранный и интрацеллюлярный домены и содержит в области 3ʹ нетранслируемую последовательность. Промоторная область гена содержит участки, влияющие на экспрессию антигенов LW на других клетках (Hermand и

соавт. [23]).

Фенотипы LWa, LWb и LW(a −b −)

В большинстве популяций антигены LW a и LW b имеют противоположный характер распределения: LW a встречается часто, LW b – редко. Наибольшая частота антигена LW b зарегистрирована у латышей и литовцев, в связи с чем этот фактор относят к своеобразным балтийским маркерам (табл. 18.3) и его обнаружение в других популяциях, как полагают Sistonen и соавт. [55], отражает степень влияния прибалтийских народов.

752

У финнов частота генов, генотипов и фенотипов соответствует следующим величинам:

До обнаружения антител анти-LW b практически все индивиды с редким фенотипом LW(a −) выявлялись в связи с присутствием в сыворотке их крови анти-LW- антител. Посемейные исследования часто не подтверждали наследственную пере-

дачу гена LW (Race и Sanger [48], Beck [3], Giles [18]). Позднее было установлено,

что LW a и LW b являются кодоминантными аллелями (Sistonen и соавт. [52, 54]) и не зависят от локуса RH (Levine и соавт. [35], Swanson и соавт.[60, 63], White и соавт. [67]).Обследованиечленовнесколькихфинскихсемейподтвердилоэтозаключение.

Эксперименты по трансфекции кДНК LW a и LW b в клетки линии COS-7, выполненные Hermand и соавт. [21], показали, что моноклональные анти- LW ab-антитела более интенсивно реагируют с антигеном LW(a + ), чем с анти-

геном LW(b + ).

Фенотип LW(a −b −) крайне редкий. DeVeber и соавт. [14] исследовали эритро- циты10 552канадцевсиспользованиемсыворотоканти-LW ab иненашлиниодного с фенотипом LW(a −b −). Миссис Big., первая женщина, у которой были выявле- ныанти-LW ab-антитела,иеебратимелифенотипLW(a −b −).Эритроцитывсех5ее детей реагировали с ее сывороткой (DeVeber и соавт. [14], Sistonen и Tippett [54]). Как установили Hermand и соавт. [23], фенотип миссис Big. был обусловлен делецией кодонов 86–89 в экзоне 1 гена LW, что приводило к синтезу укороченного протеина,лишенноготрансмембранногоицитоплазматическогодомена.

*по Sistonen и соавт. [55].

753

Еще один человек с фенотипом LW(a −b −), житель Новой Гвинеи, выявлен Poole и соавт. [47]. В сыворотке его крови присутствовали анти-LW ab-антитела. Его сестра имела такой же фенотип – LW(a −b −); эритроциты сына были LW(a +b −) с нормально выраженными антигенами LW a и LW ab; у дочери указанные антигены были выражены слабо.

Экспрессия антигенов LW

Измерение участков связывания антигена LW с анти-LW ab-антителами показало, что на одном эритроците взрослого человека D + присутствует 4400 LW ab- эпитопов, на одном эритроците человека D − находится 2835 LW ab-эпитопов. Для новорожденных D + и D − эти показатели составили 5150 и 3620 соответ-

ственно (Mallinson и соавт. [38]).

Сообщалось, что антигены СсЕе, а также гомозиготность по гену D не оказывают какого-либо влияния на экспрессию антигенов LW (Swanson и соавт. [61]). Однако имеются и прямо противоположные данные. Так, Gibbs [17] нашел, что эритроциты лиц DCe / DcE имели более сильные антигены D и LW, чем эритроциты лиц DcE / dce и DСе / dce. На эритроцитах лиц D u антигены D и LW были выражены еще более слабо (Swanson и соавт. [61]).

Антигены системы LW лучше выражены на эритроцитах новорожденных, поэтомуреакцияксеногенныхантителсэритроцитамидетейболеесильная,чемсэри- троцитамивзрослых.Вотличиеотксеногенныхсыворотоксывороткианти-LWал- логенногопроисхождениярежевыявляютэторазличие(Swansonисоавт.[61]).

В онтогенезе антигены LW формируются на стадии колониеобразующих предшественников (Southcott и соавт. [58]) или позднее, на стадии проэритро-

бластов (Bony и соавт. [8], Hermand и соавт. [23]).

Антигены системы LW обладают некоторым эффектом дозы, который отметили Sistonen и соавт. [52], однако слабые реакции наблюдались с эритроцитами не только гетерозигот (LW а / LW b), но и гомозигот (LW а / LW а). При обследовании 10 014 финнов с фенотипом LW(а + ) эти авторы наблюдали слабовыраженные реакции у 722 человек, из которых 348 были гомо- и 374 гетерозиготами. Daniels [13] полагает, что для экспрессии антигенов LW большее значение имеет выраженность антигена D, чем гомоили гетерозиготность по генам LW а и LW b.

Антигены системы LW устойчивы к действию папаина, фицина, трипсина и химотрипсина, однако разрушаются проназой (Lomas, Tippett [37]). Эту особенность используют для дифференцировки антител системы LW и Rh.

Экспрессия антигенов LW обусловлена не только генетическими факторами. Описан транзиторный фенотип LW − с временной утратой эритроцитами всех антигеновLW.Этотфенотипдиагностировалсявсвязисобнаружениемантител к антигенам LW a илиLW ab.Утратаантигеновчастоимелаобратимыйхарактер.Первое описание транзиторного фенотипа LW − у Rh-отрицательной беременной опубликовали Giles и Lundsgaard [19]. Незадолго до родов эритроциты беременной были LW −, а сыворотка крови содержала антитела анти-D, анти-С и анти-LW; прямая

754

антиглобулиновая проба с ее эритроцитами была слабоположительной. Через 1 год после родов эритроциты женщины тестировались как LW +, антитела анти-LW не выявлялись. Позднее было описано еще три случая транзиторного фенотипа LW −с анти-LW-антителами:удвухбеременныхD −иодногореципиентаD +(Chownисо- авт. [11]). Авторы полагали, что имела место утрата антигенов LW, которую нельзя былообъяснитьблокадойLW-эпитоповантителамианти-LW.

У11 из 18 мужчин с D −, иммунизированных антигеном D, Chown и соавт.

[11]наблюдали появление антител, напоминавших по специфичности анти-LW. Авторы предположили, что анти-LW-антитела, возможно, являются предвестником последующей выработки анти-D-антител.

Swansonисоавт.[62]наблюдалимальчикаD +,которомубылапроизведенатрансплантация костного мозга от родной сестры D −. Через 3 мес. после трансплантации в сыворотке крови реципиента определялись антитела анти-D и анти-LW. Вероятно, они образовались в результате иммунного ответа трансплантированных лимфоцитов доноранаантигеныDиLWреципиента.Спустя2годапослетрансплантацииуреци- пиентавыявлялисьтолькослабыеанти-D-антитела,анти-LW-антителаисчезли.

Экспрессия антигенов LW может снижаться при некоторых заболеваниях и возвращаться к норме по мере выздоровления. Данный феномен описан у нескольких больных лимфомой, лейкемией, саркомой и другими злокачествен-

ными опухолями (Giles и соавт. [18], Perkins и соавт. [44], Villalba и соавт. [64], Komatsu и соавт. [26]). Нередко эти больные умирали до полного восстановления экспрессии указанных антигенов на эритроцитах.

Komatsu и соавт. [26] описали японца со злокачественной лимфомой, у которого во время двух рецидивов заболевания на фоне химиотерапии исчезал антиген LW а и появлялись анти-LW a-антитела. Во время ремиссий указанные антитела отсутствовали, эритроциты больного были LW(а + ).

Возникновение фенотипа LW − наблюдали во время беременности и иммунодефицитного состояния (Reid и соавт. [49], Devenish и соавт. [15]).

Эритроциты большинства людей с приобретенным фенотипом LW(a −b −) не реагируют с антителами анти-LW ab.

Chown и соавт. [11] отметили связь между степенью экспрессии антигенов LW на эритроцитах и спектром антител в сыворотке крови. Некоторые больные LW(а −b −)содержалислабыйантигенLW ab ианти-LW a-антитела.Удругихпациен- тов,утратившихантигеныLW,антителаимелинаправленностьанти-LW ab.Нередко направленностьантител(анти-LW a илианти-LW ab)установитьнеудавалось.

Sistonen и соавт. [52] описали больного LW(a −)LW ab +, у которого в терминальной фазе заболевания фенотип сменился на LW(a −)LW ab −. Два его брата и две дочери имели фенотип LW(a −)LW ab +. Больной был женат на двоюродной сестре. Впоследствии некоторые члены указанной семьи были обследованы на наличие антигена LW b. Оказалось, что один из братьев больного и обе дочери имели фенотип LW(b + ). Эритроциты больного, хранившиеся длительное время в замороженном состоянии, также были исследованы на наличие

755