Allen и соавт. [86] описали молодого здорового мужчину по фамилии МакЛеод (McLeod), эритроциты которого очень слабо реагировали с сыворотками анти-k, анти-Крь, анти-Js15 и анти-Ku (Peltz) и имели фенотип К-к± Кр(а-b±) Js(a-b±). Вскоре выяснилось, что эритроциты людей, имеющих фенотип McLeod, лишены большинства часто встречающихся Kell-антигенов и антигена Кх (продукта гена ХК1). Одновременно было отмечено, что Kell-дефицитный фенотип нередко сочетается с заболеваниями, так или иначе связанными с аномалиями Х-хромосомы: хроническим гранулематозом (ХГМ), мышечной дистрофией Дюшена, пигментным ретинитом, гипоплазией надпочечников [269]. Чаще всего фенотип McLeod сочетается с хроническим гранулематозом - наследственным Х-сцепленным или аутосомным заболеванием, затрагивающим систему фагоцитоза.
McLeod-фенотип встречается относительно редко. Swash и соавт. [361] выявили его у 2 не связанных родством мужчин среди нескольких тысяч доноров Юго-Востока Англии, исследуя их эритроциты анти-к-сьюороткой. Большинство описанных в литературе лиц с фенотипом McLeod обнаружено среди белых (Marsh, Redman [268]), однако он зарегистрирован у японцев (Uchida и соавт. [372], Hanaoka и соавт. [188], Ueyama и соавт. [375]), негров (Fikrig и соавт. [163], Ueyama и соавт. [375]) и бразильцев (Wendel и соавт. [393]).
Клинические проявления, сопровождающие фенотип McLeod, получили название McLeod-синдром, который выражается симптомокомплексом неврологических и мышечных нарушений, а также предрасположенностью к инфекциям [269]. Такие больные страдают возвратными бактериальными и грибковыми пи-огенными инфекциями. У них часто наблюдают гранулемы, мышечную дистрофию с уменьшением мышечной массы, хореиформные движения, сниженные сухожильные рефлексы, кардиомиопатию, предрасположенность к гемолитическим кризам (Danek и соавт. [139]). В некоторых случаях заболевание протекает в тяжелой форме и приводит к летальному исходу.
Jung и соавт. [219] наблюдали семью, в которой 5 из 7 мужчин с фенотипом McLeod страдали психическими расстройствами.
Мальчики с фенотипом McLeod, страдающие ХГМ, начиная с самого раннего возраста, подвержены тяжелым бактериальным инфекциям, вызывающим легочные абсцессы. Мужчины с фенотипом McLeod, у которых нет ХГМ, живут дольше, но имеются наблюдения, что их здоровье не идеально. По мере взросления у них проявляются те или иные признаки синдрома McLeod.
В крови при McLeod-синдроме обнаруживается анизоцитоз и аканто-цитоз (Swash и соавт. [361], Wimer и соавт. [398], Hardie и соавт. [189]), снижена эластичность мембраны эритроцитов, деформабельность (Ballas и соавт. [95]) и осмотическая резистентность [170], укорочено время приживления эритроцитов in vivo (Brzica и соавт. [114]), повышена концентрация карбоангидразы и сывороточной креатининфосфокиназы (Marsh и соавт. [259]). что характерно для разных форм миодистрофии (Swash и соавт. [361]), отмечают р-липопротеинемию. В то же время физиологические
функции эритроцитов достаточно компенсированы, биохимическая структура скелета мембраны и транспорт электролитов в клетках близки к норме [170,178,230,326,364].
Фенотип McLeod формируется в результате делеции части Х-хромосомы или мутаций в АХ-локусе. Все носители фенотипа McLeod за редчайшим исключением [189, 199] - мужчины, что подтверждает сцепленность заболевания с Х-хромосомой. У некоторых больных при анализе ДНК обнаруживают точечные мутации Ж-гена. Как видно из табл. 5.11, McLeod-синдром характеризуется гетерозиготностью по различным мутациям, инактивирующим Кх.
Мутации в локусе ХК, сочетающиеся с фенотипом McLeod*
Мутация |
Источник |
Делеция всего гена |
[103,137,165,167,152,161, 1981 |
Делеция промотора и экзона 1 |
[198] |
Делеция экзона 1 |
[139] |
Делеция экзона 2 |
[347] |
Делеция интрона 2 и экзона 3 |
[139,222] |
Trp 36 Stop в экзоне 1 |
[139] |
Одиночная нуклеотидная (Т) делеция в экзоне 2 кодона 90 |
[199] |
Arg 133S top в экзоне 2 |
[139,158] |
Gin 145 Stop в экзоне 2 |
[139] |
Одиночная нуклеотидная (С) инсерция в экзоне 2 кодона 151 |
[375] |
Trp 236 Stop в экзоне 3 |
[139] |
Двойная нуклеотидная (ТТ) делеция в кодоне 229 |
|
Одиночная нуклеотидная (G) делеция в экзоне 3 кодона 257 |
|
5-нуклеотидная (СТСТА) делеция в экзоне 3 кодона 285 |
|
Cys 294 Arg в экзоне 3 |
|
Gin 299 Stop в экзоне 3 |
[219] |
14-нуклеотидная делеция в экзоне 3 кодона 313 |
[139] |
Trp 314 Stop в экзоне 3 |
[359] |
Одиночная нуклеотидная (Т) делеция в экзоне 3 кодона 338 |
[188] |
g-c в интроне 1, участок 5' сплайсинга |
[332] |
g-a в интроне 2, участок 51 сплайсинга |
[198] |
g-a в интроне 2, участок 5' сплайсинга |
[371] |
g-a в интроне 2, участок | сплайсинга |
[198] |
Singleton и соавт. [347] наблюдали делецию в экзоне 2 локуса ХК у мужчины с McLeod-синдромом и его внука. Это позволило предположить, что мальчик в будущем также заболеет.
Но и соавт. [199] зафиксировали McLeod-синдром у женщины, имеющей делецию в экзоне 2 ХК (см. табл. 5.11). О наличии этого синдрома у пациентки свидетельствовали неврологические и мышечные симптомы, сочетающиеся со слабовыраженными Kell-антигенами.
Daniels и соавт. [150] обнаружили мутацию в 5'донорском сплайс-участке интрона 2 у мужчины, у которого почти отсутствовали Kell-антигены на эритроцитах, а также у 2 его дочерей. По мнению авторов, редукция Kell-антигена обусловлена комбинированным эффектом: с одной стороны, дефицитом Кх-антигена, с другой - гомозиготностью по Хр*-аллелю (феномен Кра-ингибиции).
Curnutte и Bemiller [137] нашли большую интерстициальную делецию Хр21.1 у 3 из 46 пациентов с фенотипом McLeod и Х-сцепленным ХГМ. У 40 пациентов выявлены одиночные нуклеотидные мутации.
Нарушение функции Ж7-аллеля приводит к дефициту Кх-протеина, что в свою очередь резко снижает экспрессию антигенов системы Kell, регистрируемую в норме. У разных больных наблюдается неодинаковое угнетение антигенов системы Kell, что отражается на многообразии клинических проявлений.
По мнению Issitt и Anstee [204], синдром McLeod обусловлен несколькими ал-лельными генами, контролирующими выработку антигена Кх, который выполняет определенную функцию не только на эритроцитах, но и на гранулоцитах:
- аллель Хк1 присутствует у здоровых людей и кодирует продукцию нормального количества Кх-протеина на эритроцитах и гранулоцитах;
- аллель Хк° обусловливает фенотип McLeod в сочетании с пигментным ретинитом, мышечной дистрофией Дюшенна, гипоплазией надпочечников или различные сочетания симптомов этих болезней с хроническим гранулематозом;
- аллель Хк2 вызывает хронический гранулематоз II типа, т. е. и заболевание, и фенотип McLeod. При этом белок Кх отсутствует на эритроцитах и гранулоцитах;
- аллель Хк3 приводит к хроническому гранулематозу I типа, когда белок Кх присутствует на эритроцитах, но отсутствует на гранулоцитах. В этом случае мужчины больны гранулематозом, но имеют нормальный фенотип по системе Kell;
- аллель Хк4 обусловливает отсутствие белка Кх на эритроцитах при нормальном уровне Кх на гранулоцитах. В этом случае мужчины имеют фенотип McLeod, но не страдают хроническим гранулематозом.
Основанием для такого заключения послужили данные о том, что некоторые мужчины с нормальным Kell-фенотипом болели наследственным Х-связанным хроническим гранулематозом, в то время как другие имели фенотип McLeod, но це страдали этим заболеванием.
В настоящее время считается, что перечисленные заболевания возникают в результате частичных делеций на участке р21 Х-хромосомы. У некоторых пациентов делеция на участке Хр21 вызывает хронический гранулематоз и фенотип McLeod. У других пациентов, с более широкой делецией Хр21, возникает фенотип McLeod, пигментный ретинит или мышечная дистрофия Дюшенна. Наличие нескольких симптомов у пациента указывает на то, что соответствующие гены находятся близко друг к другу, и относительно небольшая делеция может одновременно инициировать клинические проявления, свойственные разным нозологиям. По оценке Marsh и соавт. [266], до 30 % пациентов с ХГМ, связанным с Х-хромосомой, имели делецию, которая приводила также к появлению фенотипа McLeod.
Как далее было выяснено [103, 137, 152, 161, 165, 167, 197], ген Х-сцеплен-ного ХГМ и Ж-ген, ответственный за фенотип McLeod, независимы, и сочетание McLeod-фенотипа с хроническим гранулематозом происходит вследствие делеций части Х-хромосомы, которая затрагивает оба гена.
Помимо влияния на экспрессию антигенов Kell, субстанция Кх участвует в формировании других структурных элементов мембраны эритроцитов. Об этом свидетельствует тот факт, что у лиц с фенотипом McLeod, лишенных, как указывалось выше, Кх-антигена, не только изменяется форма эритроцитов, но и повышается проницаемость и хрупкость мембраны.
Интересно отметить, что женщины с Х-хромосомой, переносящей ген McLeod (гетерозиготы ХкЧХк), часто имеют кровяную химеру. Одна часть эритроцитов, циркулирующих в их кровеносном русле, является Кх+, другая - Кх-. Первая из упомянутых популяций несет нормально выраженные Kell-антигены, вторая популяция - слабовыраженные Kell-антигены [114, 140, 362,398]. Пропорция эритроцитов с фенотипом McLeod варьирует от 5 до 85 % [268]. Многие авторы подчеркивают, что такую химеру весьма трудно идентифицировать с помощью серологических методов, особенно при отсутствии анти-Кх-сывороток. Проточная цитометрия в этих случаях предпочтительнее
с268'316
Считается, что в основе патогенеза синдрома McLeod лежит феномен Х-хромосомной инактивации или эффект Lyon [141, 204]. Установлено, что одна из Х-хромосом у женщин в период ее эмбрионального развития инак-тивируется и весь Х-хромосомный продукт производится только одной Х-хромосомой, причем инактивируется, как правило, Х-хромосома, имеющая аномалии (в рассматриваемом случае имеющая делеций или мутации, инициирующие McLeod-синдром). Таким образом, у женщин-гетерозигот ХкЧХк -носительниц М£ео^-ген-несущей Х-хромосомы - McLeod-синдром не развивается, а у мужчин-гетерозигот ХкЧХк развивается. Наличие у женщин-гетерозигот химеричных эритроцитов Кх+ и Кх- объясняют неполной или частичной Х-хромосомной инактивацией.
"mod
Фенотип Kmod - собирательное понятие, используемое для обозначения фенотипов с угнетенной экспрессией, если не всех, то большинства антигенов Kell. Как полагают Marsh, Redman [268, 269] и другие авторы [324], этот фенотип наследуется через вариабельный аллель локуса KEL, Kmod. В клетках Kmod уменьшено количество Kell-гликопротеина (Byrne и соавт. [П5]), в то время как экспрессия Кх-антигена на эритроцитах Kmod повышена (Brown и соавт. [113], Peloquin и соавт. [308], Winkler и соавт. [400], Pehta и соавт. [306], Byrne и соавт. [115]). Эритроциты Kmod содержат больше Кх-антигена, чем эритроциты лиц с фенотипом McLeod и Ко.
Некоторые обладатели фенотипа Kmod вырабатывают антитела, которые по специфичности напоминают анти-Ku, но отличаются от последних отсутствием реакции с эритроцитами Kmod (Marsh, Redman [268], Brown и соавт. [113], Peloquin и соавт. [308], Byrne и соавт. [115]).
Считается, что Kmod наследуется как рецессивный признак, однако это окончательно не доказано. Так, Peloquin и соавт. [308] описали мужчину с нарушенным Kell-фенотипом. Двое из четверых его братьев также имели нарушение Kell-фенотипа, но у 7 детей и 13 внуков пробанда Kell-фенотип не был нарушен.
В другом наблюдении (Pehta и соавт. [306]) женщина Kmod имела брата с подобным слабым Kell-фенотипом.
Pool и соавт. [312] обнаружили слабые антигены Кра и к в шведской семье у 2 сибсов, имевших фенотип K-k+ Kp(a+b+w), и 3-го сибса, имевшего фенотип K+k+w Kp(a-b+). Указанные антигены выявили только с помощью адсорбции -элюции. Авторы полагали, что сибсы гетерозиготны по К™"1, а также по кКр" или ККрь. Как показали далее Pool и соавт. [312], из 70 образцов эритроцитов, типированных как Кр(а+Ь-), в 13 образцах присутствовал слабый антиген Крь, выявляемый с помощью адсорбции - элюции анти-Крь-антител. Возможно, эти 13 человек являлись гетерозиготами по гену Kmod. Полученные Pool и соавт. данные указывают на то, что ген Kmod встречается часто. Однако тот факт, что он фенотипически себя почти не проявляет, свидетельствует в пользу рецессивного характера его наследования.
Lee и соавт. [237] исследовали интрон-экзонную область локуса KEL, включая 19 экзонов гена KEL, у 4 не связанных родством лиц, имевших К -фенотип. С тем чтобы понять механизмы, с помощью которых мутации приводят к депрессии Kell-антигенов, авторы трансфектировали в Т-клетки 293 ДНК 4 пробандов и соответствующие участки ДНК здоровых лиц (контроль). Далее подсчитывали количество мутантных Kell-протеинов и Kell-протеинов дикого типа, экспрессированных на поверхности трансфертных клеток. Пробанды имели следующие точки мутаций:
- Kmod-l - гомозигота по замене G 1208 А, приводящей к замещению Ser 363 Asg;
- Kmod-2 — гетерозигота: замена G 1208 А, приводящая к замещению Ser 363 Asg, и замена А 2150 G, приводящая к замещению Tir 677 Cis;
- Kmod-3 - (предварительно типирован как К: -13) - гетерозигота: замена Т 1106 С, приводящая к замещению Leu 329 Pro, и замена G 1716 А, приводящая к замещению Trp 532 Stop; Kmod-4 - гетерозигота: замена G 2227 А, приводящая к замещению Gly 703 Arg, и молчащая мутация С 1839 Т. В Т-клетках 293 мутантные Kell-протеины транспортировались к поверхности в значительно меньшей степени по сравнению с Kell-протеином дикого типа. Мутации Gly 703 Arg и Leu 329 Pro, сопровождающие фенотип Kmod, в экспрессированном на поверхности Т-клеток 293 протеине были редки, мутации Tir 677 Cis и Ser 363 Asg отсутствовали. Авторы пришли к заключению, что обнаруженные ими точки мутаций затрудняют транспорт мутантных Kell-протеинов к клеточной поверхности, в связи с чем Kell-антигены на эритроцитах Kmod выражены крайне слабо.
Uchikawa и соавт. [374], обследовав 4 человек со слабыми Kell-антигенами, включая очень слабый К, нашли, что все были гомозиготны по ££Х-мутации, кодирующей замену Thr 193 Arg.