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罕有血型知多少

2018/4/12 — 17:26

網絡圖片,Dave Herholz / Flickr

網絡圖片,Dave Herholz / Flickr

古語有云:「物以罕為貴。」但若論到血型的話,擁有罕有的血型不是一件幸運的事,相反它可能會為你帶來危險,因為假如你要輸血的話,可能會非常非常難找到適合你的血液。今次史丹福會為大家介紹幾種重要的罕有血型。

但首先要提一提大家,並不是擁有任何罕有血型都是危險的。罕有血型的危險在於紅血球缺少了大眾都有的抗原 (antigen) ,如果免疫系統產生了抗體對抗這種抗原,病人輸血時就必須要接受缺乏這種抗原的紅血球,否則抗體攻擊抗原,產生溶血反應。但由於大部分的大眾都有那種抗原,所以血庫就很難找到適合的血液給病人,令病人「輸無可輸」。因此臨床上重要的罕有血型都是陰性血型。相反,如果某種罕見血液令病人紅血球多了大家沒有的抗原,那沒有甚麼大不了,反正免疫系統不會生產抗體去攻擊抗原,我們輸血時基本上可以完全不理會這個抗原。例如 K 陽性病人紅血球上多了罕見的 K 抗原,亞洲人接近完全沒有這種血型,但這沒有甚麼問題,我們照輸沒有K抗原的常見K陰性血液給病人就好了,這是一點問題都沒有的。

另外,先此聲明,這篇文章所牽涉的生物化學與免疫學知識很複雜,史丹福已經盡量寫得簡單,但大家如果看不明白的話也很平常,大家當是開一開眼界就好了。

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最廣為人知的罕有血型應該就是孟買血型 (Bombay blood group) 與亞孟買血型 (Para-bombay blood group) 了。在香港,約每 17,000 人才有一個擁有這種血型。

話說 1952 年的時候,醫生為兩位病人進行交叉配血 (crossmatch) ,找尋合適的血液去進行輸血,卻發現超過 160 個捐贈者中竟然沒有一個是和病人相容的!最後,經過千辛萬苦,醫生終於找到了一位來自孟買的捐贈者與病人的血液相容。醫生後來就把這種特別的血液稱為「孟買血型 (Bombay blood group) 」 。

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孟買血型俗稱「偽 O 型」,它會令明明有 A 或 B 型血基因的病人變成很像是 O 型血。原來我們紅血球上的 A 及 B 抗原都是由 H 抗原經過酶的作用改造出來的。但孟買血型的人缺少了製造 H 抗原的酶,所以根本上就沒有 H 抗原。這就像是一間工廠無論生產力有多高,如果沒有原料的話,都不可能做出工業產品。

孟買血型的病人有自然的 anti-H 抗體對抗 H 抗原。正常的 A 型、 B 型、 O 型與 AB 型血全都有H抗原,輸了這些紅血球的話, anti-H 抗體就會攻擊外來的血液而引起很強的溶血反應。因此病人只可以接受其他孟買血型的血液。而孟買血型血型極為罕有,要找到適合的血液並不容易。

另外一種與孟買血型相關的血型叫做「亞孟買血型」。病人雖然沒有酶去為紅血球製造 H 抗原,但他們有另一種酶可以在分泌物(如口水)中製造 H 抗原,從而製造 A 或 B 抗原。病人的紅血球可以從分泌物中吸附非常少量的 A 或 B 抗原,所以抗體產生的反應也較弱,輸血的難度稍為低一些。

亞孟買血型病人的血型檢查報告

亞孟買血型病人的血型檢查報告

另一個在香港較常見的罕有血型是 Jk(a-b-) 。「較常見的罕有血型」這個形容詞當然很自相矛盾,但在香港有每四千多位捐贈者就有一位擁有這種血型,比起文中提及的其他血型,已經算是常見得多了,而且它在亞洲人中較為常見。

這種血型的病人缺乏了 Kidd(簡稱 Jk )血型系統入面的 Jk(a) 與 Jk(b) 抗原。Jk(a) 與 Jk(b) 抗原上有一個共同的抗原 Jk3 ,所以 Jk(a-b-) 血型的病人如果輸血時輸了 Jk(a) 陽性或 Jk(b) 陽性的血液,就可以產生 anti-Jk3 抗體,之後便不能再接受 Jk(a) 陽性或 Jk(b) 陽性的血液,否則會有溶血反應。但大家需知道在香港的捐贈者中,有 29.2% 是 Jk(a+b-) , 33.5% 是 Jk(a-b+) , 37.3% 是 Jk(a+b+) ,剛才提及過每四千多位捐贈者才有一位擁有這種血型。

紅十字會輸血服務中心自然很珍惜這種血型的捐贈者,他們有一個特別的方法去篩檢,就是把捐款者的紅血球放在尿酸中。原來 Kidd 蛋白除了是血型蛋白外,它本身也是一個尿酸運送蛋白。當捐款者的紅血球被放在尿酸中,如果紅血球上有 Kidd 蛋白,尿酸被運送到紅血球內,增加了紅血球內的滲透壓 (osmolality) ,水也到因而透過滲透作用進入細胞內,最後破裂。相反, Jk(a-b-) 的紅血球沒有 Kidd 蛋白,不能傳送尿酸,所以即使放在尿酸中一段長時間,仍然不會有溶血。透過這個方法,紅十字會輸血中心每年約製造到十包紅血球,以備不時之需。

之後介紹的 Fy(a-b-) ,其實嚴格來說並不罕見,在非洲中有近三分之二的人都有這種血型。奈何,香港只有不足 0.1% 的人擁有這種血型。為什麼非洲人特別多?原來 Fy(a-b-) 血型是非洲人用來對付瘧疾的秘密武器!

Fy (a-b-) 血型病人的血型檢查報告

Fy (a-b-) 血型病人的血型檢查報告

瘧疾是人類史上歷史最悠久的傳染病之一,它會感染肝臟細胞及紅血球,引起頭痛、發燒、發冷、溶血性貧血,嚴重的可能會影響腦部,出現痙攣,甚至死亡。這種可怕的傳染病在非洲尤其常見,非洲人為了抵抗瘧疾,就透過自然選擇的機制演化出非常罕見的血型—— Fy(a-b-) 。Fy 是 Duffy 抗原的簡稱,分為 Fy(a) 與 Fy(b) 兩種,它們是一種趨化因子 (chemokines) 受體,瘧疾原蟲卻「騎劫」了它,利用它去幫助自己走進紅血球內,感染紅血球。 Fy(a-b-) 血型的紅血球完全缺乏 Duffy 抗原,所以演化出 Fy(a-b-) 血型的非洲人得天獨厚,可以抵抗 Plasmodium vivax 瘧疾原蟲的入侵,代價卻是當需要輸血時會很難找到適合的血液。這種病人容易在輸血後製造出 anti-Fy(a) 抗體,他們之後需要 Fy(a-) 的血液,而香港卻只有 0.2% 的捐贈者是 Fy(a-) 。

那我們找尋居住在香港的非洲人作捐贈者可以嗎?這個方法未嘗不可,不過在實際運作時卻有很多限制,因為非洲是瘧疾流行的地方,捐贈者必須長時間沒有回過老家才會被允許捐血。

另外 S-s-U- 與 p 都是重要的罕有血型,但它們背後的生物化學原理太複雜了,史丹福不想把大家的腦袋炸爆,所以這些問題還是留給血庫的專家去苦惱吧。

史丹福最後介紹兩個特級罕見的血型,罕見得我自己從來未見過。

首先要介紹的是 Kell null 。Kell 是紅血球表面的蛋白,差不多每個人的紅血球上都有,它包括了 35 個不同的抗原,最主要的是 K/k 、 Kp(a)/Kp(b) 、 Js(a)/Js(b) ,這些抗原的狀態因人而異,但基本上每個擁有 Kell 蛋白的人都一定會有 Ku 抗原。但 Kell null 紅血球欠缺了整個所以 Kell 系統的抗原,包括了 Ku ,只要病人一接觸過其他人的血液,就會製造出 anti-Ku 抗體,這種抗體會攻擊所有帶有 Kell 蛋白的紅血球,以後病人就只能接受其他 Kell null 紅血球的輸血了。

這個如此罕見的血型自然是不少小說或電視電影的好題材。美劇《Elementary》是一套講述現代版福爾摩斯的劇集,有點像 Benedict Cumberbatch 主演的英國版《Sherlock》。

美劇《Elementary》宣傳海報

美劇《Elementary》宣傳海報

其中有一集講述一位擁有 Kell null 血型的富豪接受心臟手術,需要輸血,唯一能輸血給他的人是同樣擁有 Kell null 血型的女兒,他的女兒卻被殺了。福爾摩斯聰明絕頂,但在這集劇集入面就有點失色了,或者應該就是編劇有點失色了,因為 Kell null 血型由顯性 (autosomal recessive) 基因控制,以 Kell null 基因的罕有程度,富豪的妻子接近不可能擁有 Kell null 基因,女兒自然也不可能是 Kell null 血液。除非富豪與妻子是近親吧,事實上 Kell null 血型在近親夫婦誕下的兒女的確容易出現得多。其實,富豪如果需要輸血,最理想的捐贈者應該是兄弟姐妹而不是女兒,他的兄弟姐妹有 Kell null 血型的機會高達四分之一。

最後介紹一個罕見血型之最——每六百萬人才有一個 Rh null 血型。Rh null 血型的稀少程度令它被法國巴黎免疫血液學研究所長稱為「黃金血液 (golden blood) 」。根據文獻記載,全世界已知的 Rh null 病人只有 43 個,他們共來自 14 個家庭。

Rh 即恆河猴 (Rhesus) 血型系統,它的發現與恆河猴故事很有趣, Landsteiner 與 Weiner 以為自己在恆河猴身上發現「恆河猴」因子,最後卻發現這個血型系統與恆河猴完全沒有關係。(有興趣的朋友可以參考小弟的舊文章《有關血型的兩三事》)這個血型系統是人類最複雜的血型系統,共有 55 個抗體。其中大家最熟悉的,也是臨床上最重要的是 D 抗原,大家平常聽的 A+ 、 O- 中的正與負就是指 D 抗原的狀態。

Rh null 這種「黃金血液」欠缺了整個所以 Rh 系統的抗原。這種血型的病人一生只有一次輸血的機會。之後他們便會產生 anti-Rh29 抗體,這種抗體會攻擊所有帶有 Rh 抗原的紅血球,所以之後就再也不會找到適合他們的血,除非他們之前自己捐過血便冷凍儲存著,或者他們有兄弟姊妹有相同的血型可以捐血給他們,否則就難逃一劫了。

罕有血型如此珍貴,紅十字會輸血服務中心會特意篩檢及儲存擁有罕有血型的紅血球,希望可以留給將來有需要的病人。問題是,如果用一般方法保存紅血球,最多都只能保存 42 日。幸好,我們有一個方法可以令紅血球的保存期限延長,就是加入甘油 (glycerol) ,然後慢慢把紅血球冷凍至零下 65 度或以下。這樣紅血球就可以保存達 10 年。

資料來源:

  1. Fung MK, Eder A, Spitalnik SL, Westhoff CM (2017). Technical manual. Bethesda, MD: AABB.
  2. Dean L (2005). Blood groups and red cell antigens. Bethesda, MD: NCBI.
  3. Westhoff CM, Shaz BH. Kell and Kidd Blood Group Systems. Transfusion Medicine and Hemostasis. 2013: 163-6.
  4. Avent ND, Reid ME. The Rh blood group system: a review. Blood 2000; 95: 375-87.
  5. Adnan Q, Muhammad S, Bushra M. Rhnull: a rare blood group phenotype. Journal of Pakistan Medical Association 2010. 60(11): 960-1.
  6. KH Mak, S Cheng, C Yuen, E Chua, CK Lin, S Leong. Survey of blood group distribution among Chinese blood donors in Hong Kong. Vox Sang. 67. S2-94 July 1994 International Society of Blood Transfusion XXIII Congress. Amsterdam. Poster No 260. 50.

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