KANNO血型蛋白——人朊蛋白(PrPc及PrPsc)

阮蛋白病(prion disease)是一种致死性神经变性疾病，由一种特殊的、具有传染性的蛋白质一一阮蛋白(PrP)在脑内蓄积所致。病变部位主要在中枢神经系统，病理表现为大脑皮质、基底节等处神经细胞脱失，呈海绵状改变等。它是一种不含核酸的蛋白质，研究发现，正常人体内也存在阮蛋白( PrPc)，但与致病的阮蛋白PrPsc相比，两者的生化特性和生物学行为截然不同。 PrPc为正常蛋白，生理状态下PrPc是可溶性的，对蛋白酶敏感，在细胞的代谢过程中，可以被蛋白酶完全降解、清除。PrPsc为异常蛋白，不溶于水溶液，能抵抗proteinase K的酶解作用，

阮蛋白病的传染性一直被关注，蛋白质如何具有传染性对生物学家来说是一个极大的困惑，能否准确的揭示这一现象的本质成为生物界对人类科学的一大挑战。Prusiner通过对疯牛病的研究，提出了“蛋白质唯一论”，该论的实质是疯牛病的传染通过信息从PrPsc流向PrPc的过程完成。用人的富含β-折叠Prion肽片断P106L 可使转基因小鼠得病，而非β-折叠Prion肽片断不能使小鼠得病。但是，PrPsc如何通过与PrPc的接触，使PrPc转变为PrPsc仅限于假说，证据只来自实验室研究。

Prion病其病因主要是在人或动物脑组织内出现并沉积大量异常的Prion蛋白，而导致神经细胞死亡。临床表现为迅速进展的痴呆。诊断Prion病的金标准是检测到异常阮蛋白。但是，因为正常人体内也存在阮蛋白(PrPc)，与致病的异常阮蛋白(PrPsc)相比，仅在空间构象上不同，所以异常阮蛋白的检测并不容易。1999年，有人提供了另一种从血浆中检测出微量PrPsc的方法，而且从绵羊的血中检测到了PrPsc。首先合成一条N端荧光标记的多肽，序列同阮蛋白氨基酸218-232位残基。用该多肽免疫兔，从兔血清中得到抗该多肽的抗体，纯化抗体。用患有Prion病的动物的脑组织与这些抗体进行免疫杂交，确定得到的抗体可以与PrPsc相结合。这种检测方法是非常敏感的。但是，由于许多细节问题，如血清上样前处理、非特异性结合、阳性对照血清可能己被污染等原因，造成该方法重复性差。

2019年ISBT确认命名了新red cell血型系统“KANNO blood group system”。为人们所熟知的“大名鼎鼎”的PrP与一系列prion disease的致病性密切相关，并且发现在PrP基因众多多态性中由E219K突变形成的KANNO-negative phenotype的人能产生针对正常PrP氨基酸的抗体，巧合的是之前多数研究认为这一无义突变对部分prion disease可能具有抵抗作用。也因此，KANNO血型的确认引起了prion disease研究者的关注。

可以设想，37号KANNO血型抗原表达在人朊蛋白219位谷氨酸—— 采集KANNO血型阴性者抗筛阳性血浆(含抗-KANNO，特异性针对人朊蛋白219位谷氨酸)——制备疑似神经退行性疾病待检者红细胞(蛋白酶K处理消化破坏人正常朊蛋白，保留异常朊蛋白结构)——IgG型抗-KANNO与蛋白酶处理后待检红细胞反应——检测异常朊蛋白病毒回归血凝试验——实现克雅氏症、阿尔茨海默症、帕金森等神经退行性疾病临床前检测。

3D建模可以看到，KANNO血型抗原正表达于PrP氨基酸219位，为朊蛋白折叠域结构α-螺旋近C端，接近糖蛋白红细胞膜GPI锚定部位。KANNO阴性呈现的219位谷氨酸-赖氨酸的替换。

PrP的PRNP基因近40种致病突变：

血型蛋白多姿多彩，抗原表位美轮美奂。新血型的发现，给我们无尽遐想，让我们无限展望。

shankexing

2020.06.13