Система Kell

Антитела анти-Kell имеют, как правило, аллоиммунное происхождение: по­являются в результате контакта с эритроцитами К+ при трансфузии или бере­менности. Естественные антитела, направленные против отдельных антигенов Kell (К, Кр^а, Кр^ь и др.), встречаются редко. Описано лишь несколько случаев [87, 209, 318] (см. Естественные Kell-антитела).

Анти-К

Наибольшее клиническое значение имеют антитела анти-К [7-12,14-21,23]. Другие антитела, относящиеся к системе Kell, не имеют столь большого значе­ния в практике переливания крови.

По данным Mollison и соавт. [284], примерно у 10 % реципиентов К-, полу­чивших трансфузию одной дозы эритроцитов К+, образуются анти-К-антитела. Для сравнения: среди реципиентов D-, получивших трансфузию крови D+, примерно у 80 % образуются анти-D. По расчетам Giblett [174], антиген К в 14 раз менее иммуногенен, чем D, но в 2,5 раза более иммуногенен, чем с (hr^f).

Частота К-антител у жителей Москвы в разные годы, по нашим данным, со­ставляла 5,6-7,8 % [24].

Анти-К часто находят в сыворотках, содержащих анти-Б-антитела, или ан­титела к другим часто встречающимся антигенам системы Kell (М.А. Умнова и

др. [73], Issitt и соавт. [203, 207], Archer и соавт. [93] (см. Сочетанием аллоимму-низация DuK, эффект усиления).

Большинство К-антител относится к IgGl-субклассу IgG, обладает высокой адсорбционной способностью и хорошо реагирует в непрямой антиглобулино-вой пробе [84, 250]. Примерно половина образцов также содержит IgG3 и/или IgG4. Около 20 % образцов К-антител активируют СЗ-компонент комплемента, однако гемолиза in vitro не вызывают [284].

Некоторые сыворотки, содержащие анти-К IgG, непосредственно агглюти­нируют эритроциты К+, другие (еще более редкие сыворотки анти-К IgM) реа­гируют только с энзимированными эритроцитами.

Распределение антител по специфичности и частоте у жителей Москвы по данным за 1997-2002 гг.*

* По данным кооперированных исследований лаборатории стандартизации групп крови ГНЦ РАМН

Около 75 % лиц с IgG-аутоантителами, относящимися к Kell-системе, содер­жат циркулирующие анти-К-антитела со свойствами аллоиммунных [146,240].

Longster, Major [254] обнаружили анти-К-антитела IgG в асцитической жид­кости. Титр антител в асците и сыворотке крови был одинаков, хотя, как показа­ли Derrington и Soothill [153], концентрация IgG в асците составляет 0,1-0,2 г/л, т. е. более чем в 50 раз ниже, чем в сыворотке крови взрослого человека.

Kornstad, Heisto [229] описали образование анти-К-антител у К-положительных реципиентов.

Серологически выявляемый полиморфизм антигенов KEL обусловлен то­чечными мутациями, проявляющимися в замещении отдельных аминокислот (табл. 5.2).

Серологические различия двух основных антигенов системы Kell (К и к) об­условлены заменой Т на С в экзоне 6 (строки 1 и 2 табл. 5.2). Если 193-й ами­нокислотный остаток Kell-гликопротеина представлен метионином (Met), то субстрат является антигеном Келл (KEL1). Если замена Т на С произошла, то в 193-й позиции метионин заменяется на треонин (Thr) и субстрат приобретает серологическую специфичность антигена Челлано (KEL2).

То же самое происходит с другими антитетичными антигенами.

KEL3, KEL4 и KEL21 (группа 2 из 3-х антитетичных антигенов, строки 3, 4 и 5) отличаются мутацией в одном и том же, 281 кодоне экзона 8. KEL4 кодиру­ется как CGG, 281-й аминокислотный остаток его представлен аргинином (Arg). KEL3 кодируется как TGG (замена С на Т) и в 281 позиции происходит замена Arg на триптофан (Trp). KEL21 кодируется как С AG (замена G на А по отноше­нию к KEL3 и KEL4) и имеет в 281-й позиции глютамин (Glu).

Антигены третьей антитетичной пары (KEL6 и KEL7, строки 6, 7), отлича­ются заменой Т на С в экзоне 17, в результате чего на Kell-гликопротеине в по­зиции 597 вместо лейцина (Leu), характерного для KEL7, прикрепляется про-лин (Pro), обусловливающий специфичность KEL6.

KEL11 и KEL17 обусловлены заменой Т на С в экзоне 8, приводящей к ами­нокислотному замещению важна (Val) на аланин (Ala) в кодоне 302.

Мутации, обусловливающие специфичность антигенов Kell *

* Сводные данные из опубликованных источников (Lee [231], Lee и соавт. [234], Uchikawa и соает. [373] и др. ([141, 204, 341]).  

KEL14 и KEL24 объединены в пару благодаря мутации G на С в экзоне 6, коди­рующей в позиции 180 замену Arg (KEL 14) на Pro (KEL24). Lee и соавт. [234] наш­ли у двух не связанных родством лиц К14-К24+ трансверсию G 659 С в экзоне 6. Uchikawa и соавт. [373] исследовали ДНК 2 не связанных родством японцев, имев­ших фенотип К14-, и нашли 2 другие мутации: G 659 А, кодирующую Arg 180 Cys.

KEL 10 и KEL23 не являются антитетичными, их структура кодируется в раз­ных экзонах - 13 и 10 соответственно. Они объединены в одну группу лишь по тому признаку, что редко встречаются. Для антигена KEL10 характерна мутация Glu на Val в 494 аминокислотном остатке, для антигена KEL23 - замена глицин

(Gin) на Arg в остатке 382. Lee [231] показал, что 2 члена семьи, имевшие фе­нотип К23+, были гетерозиготны по транзиции А 1265 G, кодирующей Gin 382

Arg и создающей участок рестрикции Всп\.

Антигены с высокой частотой встречаемости формируются следующими аминокислотными заменами:

KEL12 - замена гистидина на аргинин в кодоне 548 экзона 15. Lee [231] по­казал у 2 не связанных родством лиц К12- замену А1763 G в экзоне 15, кодиру­ющую His 548 вместо Arg;

KEL 18 # имеет альтернативную мутацию в кодоне 130 экзона 4: Arg на Trp или Gin. Несмотря на фенотипическую идентичность, 2 не связанных родством пробанда К18- с анти-К18-антителами имели различные мутации в том же ко­доне экзона 4, кодирующие различные аминокислотные замены: С 508 Т, Arg 130 Thr и G 509 A, Arg 130 Gin (Lee [231]);

KEL 19 - Arg на Gin в кодоне 492 экзона 13. Lee [231] при исследовании мо­лекулярной основы фенотипа К19- нашел, что оба пробанда имели транзицию G 1595А в экзоне 13, кодирующую замену Arg 492 Gin;

KEL20 - аминокислотные замены не установлены;

KEL22 - Ala на Val в кодоне 322, экзон 9;

KEL26 - Arg на Gin в кодоне 406, экзон 11. У 3 TOU-отрицательных лиц из 2 семей Lee [231] констатировал одинаковую транзицию G 1337 А в экзоне 11, ко­дирующую Arg 406 Gin;

KEL27 - Lee и соавт. [235] нашли у КЕЕ27-отрицательной женщины замену G 865 А, которая кодировала замещение Glu 249 Lys.

Слабые фенотипы K_mod характеризуются заменами Thr на Arg в кодоне 193 экзона 6 и Ala на Val в кодоне 423 экзона 11.

Jaber и соавт. [210], Hughes-Jones и Gardner [201], используя поли- и моно-клональные анти-К-антитела, меченные радиоактивным йодом-125, подсчита­ли количество К-антигенных участков, приходящихся на 1 эритроцит. В зависи­мости от использованных реагентов число антигенных участков варьировало. Необработанные реагенты выявляли 2,5-3,5 тыс. копий К-антигена на эритроцитах К+к+ и 4-6,2 тыс. копий - на эритроцитах К+к-. Специфические Fab-фрагменты, выделенные из 3 моноклональных анти-К-антител, выявляли 4—8 тыс. антиген­ных участков, а Fab-фрагменты из 4 моноклональных антител - до 18 тыс. анти­генных участков на одном эритроците [303]*;От 4 до 18 тыс. К-антагенных участ­ков на одну клетку обнаружили Merry и соавт. [281]. Авторы также использова­ли Fab-фрагменты моноклональных анти-К-антител, которые, очевидно, были на­правлены к разным эпитопам К-гликопротеина и в совокупности выявляли боль­шее число антигенных участков, чем нативные поли- и моноклональные реагенты.

е исключено также, что Fab-фрагменты, как более мелкие структурные единицы по сравнению с цельной молекулой анти-К-иммуноглобулина, легче проникают к труднодоступным антигенным участкам и таким образом выявляют большее их ко­личество.

Таким образом, максимальное количество К-антигенных участков составляет 18 тыс. на 1 эритроцит. Для сравнения: максимальное количество hr¹ (с)-антигенных участков системы резус составляет 85 тыс., rh^f (С)-антигенных участков - 56 тыс., Rh_o (О)-антигенных участков - 31 тыс., rh" (Е)-антигенных участков - 25 тыс. на эри­троцит. По иммуногенности указанные антигены располагаются в последовательно­сти: D>K>c>E>C, которая свидетельствует о том, что между количеством анти­генных участков на клетке и их иммуногенной активностью нет строгой корреляции.

Количество антигенов Kell (число копий на 1 клетке) может, по-видимому, зависеть от того, в какой позиции (цис или транс) наследуются гены KEL, а так­же от других причин общего характера, влияющих на синтез Kell-полипептида. В одной из ранних работ Allen и Lewis [87] отметили, что антиген к ослаблен в фенотипе Кк Кр(а+), когда гены к и Кр^а находятся в положении цис. Антиген К слабо выражен у лиц с фенотипом К Ge(a-), что обусловлено подавлением ген­ного комплекса KEL генами Gerbich (эффект эпистазии).

Структура очищенного от углеводов Kell-полипептида исследована Lee и со­авт. [242, 243]. Этот белок является мембранным протеином II типа, имеет мол. массу 82,8 кДа и состоит из 732 аминокислот (рис. 5.2).

Аминокислотная последовательность Kell-протеина по Lee и соавт. [242,243 ]. Полужирным шрифтом выделен гидрофобный участок трансмембранного домена, полу­жирным шрифтом с подчеркиванием - участки N-гликозилирования.

Kell-полипептид имеет небольшой гидрофобный внутримембранный домен, высокогидрофильный Af-терминальный цитоплазматический домен, состоящий из 27-47 аминокислот, и большой С-терминальный экстрацеллюлярный домен, состоящий из 665 аминокислот.

Внеклеточная часть Kell-полипептида содержит 6 гликозилируемых участ­ков (позиции 94, 115, 191, 345, 627 и 724), хотя считается, что аспарагин 724 не пригоден для гликозилирования на участке 6, поскольку расположенный рядом пролин 725 ингибирует гликозилирование.

В экстрацеллюлярном домене Kell-полипептида имеется 15 цистеиновых остатков, предполагающих наличие 7 дисульфидных связей, что согласуется с имеющимися данными о высокой чувствительности антигенов Kell к тиоловым реагентам (Branch и соавт. [109]). В трансмембранной области имеется допол­нительный цистеиновый остаток.

Redman и Lee [322] считают, что цистеиновые остатки, располагающиеся вдоль молекулы, нужны для поддержания вторичной структуры Kell-протеина. Согласно концепции авторов, экстрацеллюлярная часть Kell-протеина состоит из двух доменов, соединенных между собой дисульфидными связями и отделя­ющихся один от другого длинным пептидным сегментом. Цистеиновый оста­ток в позиции 72 Kell-протеина обеспечивает сцепление с цистеиновым остат­ком в позиции 347 Кх-протеина [333], формируя таким образом Kell-иммуноген полной длины. В то же время антитела к Kell-протеину удалось получить имму­низацией кроликов коротким пептидом, состоящим из 30 аминокислот, который был синтезирован с помощью кДНК клеток костного мозга человека.