Lewis血型系统（LE，007）及其相关抗原

红细胞血型ISBT分类，Lewis系统序列为第7，数字表示为007，字母符号为LE，抗原数目有6个，分别是分别时Le^a、Le^b、Le^ab、Le^bH、Ale^b和BLe^b，分别为LE1（007.001）、LE2（007.002）、LE3（007.003）、LE4（007.004）、LE5（007.005）和LE6（007.006）。此外，Le^a、Le^b被列在血型集合中分别表示为210.001和210.002；未被列入血型系统和血型集合的Lewis抗原有Lewis^x、Lewis^y、sialyl-Lewis^x等。

人体内至少有100余种糖基转移酶负责合成人体内的各种糖分子。糖基转移酶是基因的直接产物，糖分子则是基因的间接产物。一些重要的糖分子血型抗原ABH、Lewis的基因已经被克隆和测序。这些基因产物都有共同的功能构造：细胞浆内N端短的尾，16~20个氨基酸的信号锚定功能区，扩伸的干区是大的C端催化功能区。糖基转移酶是位于内质网和高尔基器的膜蛋白。分泌液中游离溶解的酶可以是从膜释放的酶或是酶蛋白分子缺少贯穿膜的结构区。

（一）抗原和表型

1、基因和酶

Lewis血型遗传理论于20世纪50年代由Grubb和Ceppellini提出 生物化学及分子生物学研究成果充分地肯定和支持此理论，即唾液中Le^a的存在受一个基因位点（称之LE或FUT3）控制，唾液中Le^b受分泌基因（SE）和LE共同控制。同时具有LE和SE基因的人，唾液中有Le^a和Le^b抗原，红细胞是Le（a-b+）；而只是有LE，分泌型基因是se双合子等位基因的人，其唾液中有Le^a，红细胞是Le（a+b-）。

Lewis（LE）基因产物是α-4-L-岩藻糖基转移酶（α-4-L-fucosyltransferase），它催化GDP-L-岩藻糖上岩藻糖转运至1型糖链的几种受体底物N-乙酰基葡萄糖胺分子上。1型前体受体形成Le^a；1型H受体形成Le^b；1型A受体形成Ale^b；1型A受体形成Ale^b；1型B受体形成BLe^b。α-4-L-岩藻糖基转移酶也具有很弱的α-3-L-岩藻糖基转移酶的活性，股也称之α-3/4-L-岩藻糖基转移酶。

在LE（FUT3）由1对等位基因：Le和le。Le编码α-4-L-岩藻糖基转移酶，而le则为沉默基因（silent gene）。双合子的lele不分泌Le^a和Le^b，红细胞表型是Le（a-b-），与它们的ABH表型和分泌型无关。

近年来应用转基因技术研究表明α-3/4-L-岩藻糖基转移酶特异性Le基因cDNA是不含内含子的一个编码区，编码361个氨基酸的蛋白质。该蛋白质共有典型的3个功能区结构并且其序列同α-2-L-岩藻糖基转移酶高度一致。Le阴性Le（a-b-）个体是由于Le-转移酶基因的结构缺陷，并非只是不能表达。Le（a-b-）红细胞表型在基因基础是异质性的。在很多不同的Le（a-b-）个体的基因，鉴定出有5个单碱基变化引起Le-转移酶催化区氨基酸的置换。应用转染实验已确定了其中3个碱基变化引起α-3/4-L-岩藻糖基转移酶失活。另外两个碱基中，一个未做实验，另一个碱基引起的酶的穿膜区内一个氨基酸置换不影响酶的活性，但是影响该酶在高尔基膜上的锚定。

2、红细胞

现己明确红细胞不能合成1型链，也不能合成Le^a和Le^b抗原，红细胞膜从血浆中吸附Le^a和Le^b抗原。有Le基因的成人红细胞表型为Le（a-b+）和Le（a+b-）。ABH分泌型人是Le（a-b+），非分泌型的是Le（a+b-）双合子le的是Le（a-b-），而具有弱的分泌基因（se^w）的是Le（a+b+）该型主要见于亚洲人和波利尼西亚人，其原因是Se^w基因弱于正常的Se基因。Le转移酶更有效地与Sew转移酶竞争1型前体糖链，生成多于正常量的Le^a抗原、少于正常量的1型H，然后再进而生成Le^b。

如果应用非常敏感的检测技术，如间接抗球蛋白试验（IAT）加酶处理红细胞并选择合用的抗Le^a试剂，可能在成人O型或A2型Le（a-b+）红细胞上检出Lea抗原性，在有高活性抗Le^a的人的体内可以破坏该红细胞。此外，ABH非分泌型人Le（a+）细胞不存在Le^b抗原。

3、分泌液

红细胞为Le（a+b-）或Le（a-b+）人的唾液能眵抑制抗Lea，前者异质性更强。红细饱为Le（a-b+）人的唾液中含有Le^b。用敏感方法检测坑能在非ABH分泌型人唾液中查出Le^b抗原。

4、血浆

Le^a很容易在红细胞为Le（a+b-）的人血浆中被检测出来。红细胞为Le（a-b+）的人血浆中Lea为痕量，Le^b则存在于红细胞为Le（a-b+）的人血浆中。

体内何处能合成血浆中Lewis抗原还没有定论。Graham和Evan等提出是小肠细胞合成Lewis抗原，被吸收入血浆，经肾脏排除。

红细胞Le（a-b-）的人血清和小肠中可以检查出痕量Lewis糖脂，提示存在着低水平α-4-L-岩藻糖基转移酶活性。

5、Lewis抗原发于

在脐带血中，用直接凝集方法检测不出Le^a和Le^b抗原。用敏感的血清学技术，如间接抗球蛋白试验和酶处理红细胞，并使用高反应性的抗体、能检出脐带血或胎儿红细胞上痕量的Le^a，也可能检出Le^b抗原。

婴儿在出生后，Lewis抗原开始出现，先出现Le^a，在出生后曲几个月，有Le基因的婴儿红细胞成Le（a+）。在白人中，3个月内80%婴儿红细胞为Le^a，在2岁时降至承认的Le^a的20%水平。在此时期，婴儿血浆中和红细胞膜上Le^a和Le^b抗原量是一致的。中国人的脐带血标本Le（a-b+）和Le（a-b-）各为50%。Le（a-b+）血变成为Le（a+b+），然后恢复Le（a-b+）；Le（a-b-）变成Le（a+b+）表型，或者恢复Le（a-b-）。

基因为Le的新生儿唾液同成人唾液的Lewis抗原一致，ABH分泌型人唾液中有Le^a和Le^b抗原，非分泌型人唾液中只有Le^a。

在胚胎发育15周时，羊膜腔穿刺羊膜液标本可检查出与胎儿Lewis和分泌型一致的Lewis血型物质。

6、妊娠时Lewis抗原

妇女妊娠时，红细胞Lea和Leb抗原都显著减少，Hammar等发现非妊娠妇女中11%（8/73）为Le（a-b-）红细胞表型，而妊娠妇女中36%（27/74）为Le（a-b-）红细胞表型。A1型的妇女妊娠时大多变为红细胞Le（b-）。发生变化一般在妊娠第24周，妊娠结束后第6周又可检出红细胞Le（b+）。在妊娠时血浆中Lewis抗原的变化不大。妊娠时和哺乳期妇女尿中Leb活性的寡糖水平增高，在妊娠头3个月开始增高，生产后第1周达高峰，哺乳期结束时达正常水平。

7、Lewis系统相关抗原

（1）Le^x、Le^y、Sialyl- Le^x抗原

Le^x和Le^y分別是Le^a、Le^b的2型糖链异构体。α-3-L-岩藻糖基转移酶催化转运L-岩藻糖至2型前体，2型H抗原、2型A或B抗原的亚末端N-乙酰葡糖胺上分别形成Le^x、Le^y、Ale^y或BLe^y。

除FUT3 Lewis血性基因外，同样编码具有α-3-L-岩藻糖基转移酶的4个基因已被克隆出来，分别是：FUT4、FUT5、FUT6和FUT7。FUT5和FUT6编码的多肽与FUT3氨基酸序列高度同源。FUT3同样位于第19条染色体上。已经2，3-唾液酸化的前体次末端经α-3-L-岩藻糖基转移酶连结岩藻糖成为Sialyl- Le^x。

Sialyl- Le^x是细胞黏附蛋白（选择蛋白）家族的一个陪体。黏附蛋白家族有E-选择蛋白：内皮细胞的黏附分子；L-选择蛋白：淋巴细胞的黏附分子；P-选择蛋白：血小板的黏附分子等。选择素与其胚体糖基结合对白细胞、血小板结合内皮细胞，特别是在炎症部位是非常重要的。

Le^x也被称做X-hopten、SSSEA-1和CD15。Le^y也被称为Y hapten。

虽然一些抗-Le^a与抗- Le^x、抗- Le^b与抗Le^y有交叉反应，但还未发现有人同种异型抗- Le^x和抗Le^y的抗体，抗- Le^x、Le^y和抗-Ale^y表位的鼠源单克隆抗体已经被制备出来。

Le^abx（原成为Le^x）抗原只存在于Le（a+b-）和Le（a-b+）红细胞表面，而不存在于Le（a-b-）红细胞表面，Andresen等曾将之命名为Le^x。但其抗体与不可分的抗- Le^ab不同，它与90%脐带血标本发生反应，尽管这90%的脐带血中当时检测有些是Le（a-b-），但这些脐带血都有le基因，这些Le（a-b-）脐带血的个体很快出现Le^x或Le^b抗原红细胞。

因为Le^x已经被定义为单藻糖2型糖链的Lea三塘结构的异构体。故将Andresen所称的Le^x改为Le^abx。

Le^abx抗体存在异质性，有的识别Lewis二糖结构，而有的识别Le^a和Le^b共同的大的表位。

（2）Lec和Led

在ISBT红细胞膜抗原分类和命名中，Le^c和Le^d为血型集合：210。分别表示为Le^c：01.001，Le^d：201.002。

Le^c和Le^d是Le（a-b-）红细胞上抗原，分别是ABH非分泌型和分泌型成人具有的抗原。两者都与Lewis基因特异性糖基转移酶无关。同Le^a和Le^b一样，Le^c和Le^d都不是红细胞本身合成的，是从血浆中吸附到红细胞表面的。

Le^c抗原是1型前体糖链自身结构；Le^d是1型糖链H结构，因此前者也被称作1型前体（precursor type1），后者被称作1型H（type 1 H）。但要强调的是，Le^d是Se基因产物，而不是H基因产物。

表型Le（a-b-c-d-）是极为罕见的，与α-3-岩藻糖基转移酶缺陷相关。

Le^d或1型H（210002），是Potapov在20世纪70年代初，用Le（a-b+）人的唾液免疫山羊，得到的血清用Le（a+b-）红细胞吸收，经鉴定其中有两种抗体：抗-Le^b和一种新的抗体，这种新的抗体凝集ABH分泌型Le（a-b-）红细胞，命名该抗体为抗-Le^b。同时他推测还应有抗-ABH非分泌型Le（a-b-）红细胞的抗体，留下Le^c名字为这个推测存在的抗体。

抗-Le^d识别的是1型糖链H表位，Led在A型个体称1型A（Ale^d），在B型个体称1型B（BLe^d）。

只与O和A₂分泌型Le（a-b-）反应，不与A₁分泌型Le（a-b-）红细胞反应的称之抗-Le^-dH。

Le^c或1型前体（210.001），于1972年由Gunson和Latham在一名红细胞为Ole（a-b+），分泌液有H、Le^a和Le^b抗原的第4次妊娠的妇女体内发现的，成为抗体W，即抗-Le^c。这名妇女的血清与O型非分泌型Le（a-b-）非分泌型唾液所一直其凝集反应性，而不被Lle（a-b-）分泌型唾液所抑制。之后，在1名男子血清中也发现了抗-Le^c自然发生的抗体。用非分泌型Ld（a-b-）唾液免疫山羊，然后用Le（c-）红细胞吸收得到了抗-Le^c免疫抗体。

（二）抗体

1、抗-Lea

（1）人血清抗-Le^a。用血凝试验法检测300多个法国人和丹麦人并检出一例血清含抗-Le^a，是在非分泌型Le（a-b-）红细胞血型人血清中发现的。此外，O型人血清中抗-Le^a频率要低于其他ABO血型的人。

抗-Le^a最常见的是IgM类自然发生抗体，在37℃一般不发生反应。人血清抗-Le^a常与Le^b发生交叉反应。抗-Le^a结合补体，在加补体双阶段抗球蛋白试验中，用抗补体为第2抗体常可成功地查出抗-Le^a。一些抗-Le^a抗体能溶解Le（a+）红细胞，此外，一些抗-Le^a是淋巴细胞毒抗体。

（2）动物抗-Le^a。某鸡血清中含自然发生的抗-Le^a，也曾被称为抗-T，与人非分泌型唾液发生沉淀方应。用非分泌型唾液或非分泌型妇女唾液卵巢囊肿液免疫鸡都可得到抗-Le^a沉淀素。同样也能获得兔和羊抗-Le^a。

（3）单克隆抗-Le^a。已制备出来了很多鼠源单克隆抗体，有的已作为优良的血型试剂。

2、抗-Leb

（1）人血清抗-Le^b可分为两类。一类是抗Le^bH，与H有交叉反应，并只与O和A2Le（a-b+）红细胞反应，很少与A₁和B型Le（a-b+）反应。抗-bH能被所有ABH分泌型人唾液抑制。另一类是抗-Le^bL，它凝集所有Le（b+）红细胞，而与其ABO血型无关。抗-Le^bH只被ABH分泌型同时又分泌Lea的人的唾液抑制，而不被Le（a-b-）红细胞表型人的唾液抑制。只有抗-Le^bL能够用作血型试剂。

同抗-Le^a一样，抗-Leb经常出现在Le（a-b-）红细胞血型人血清中。与抗-Le^a不一样的是这些Le（a-b-）人经常是ABH非分泌型。偶见A₁或A₁BLe（a+b-）红细胞的人也产生抗-Le^b（抗-Le^bH）。抗-Le^b发生频率要低于抗-Le^a，Salmon和Cartron检查了72000名巴黎人，发现有抗-Le^a的259人，而有抗-Le^bH的29人，有抗-Le^bL的只有2人。

人血清抗-Le^b和上述抗-Le^a有很多同样性质，都为IgM自然发生的抗体，多有交叉反应，有一些抗-Le^b也是淋巴细胞毒性抗体。

（2）动物抗-Le^b。用卵巢囊肿液、唾液或乳汁提取的血型物质免疫山羊可以得到抗-Le^b。用人唾液血型物质免疫山羊的得到的抗-Le^b凝集所有ABO型的Le（a-b+）细胞，但是用A₁或BLe（a-b+）红细胞吸收后，只凝集O或A₂Le（a-b+）细胞，显然，该山羊血清中产生了两种不同的抗体——抗-Le^bH和抗-Le^bL。

（3）单克隆抗-Le^b。已有很多单克隆抗-Le^b只与A₁Lewis阳性红细胞，如分泌型Le（a-b+）反应；抗-BLe^b只与BLewis阳性红细胞反应。人血清抗-Ale^b和抗-BLe^b可能是淋巴细胞毒性抗体。

（三）Lewis血型与疾病相关

临床上极少见到因Lewis抗体所致溶血性输血反应，主要原因是Lewis抗体在37℃时无活性，还因为供者血浆中Lewis抗原中和受者的Lewis抗体。此外，输入到受者体内的红细胞，其膜表面的Le^a和Le^b抗原放散到受者血浆中。

因为Lewis抗原只存在于胎儿分泌液中，一般不存在红细胞上，所以Lewis抗体不引起严重的新生儿溶血性疾病。但是临床偶见Lewis抗体在37℃有活性，且是IgG，能够引起中等程度新生儿溶血病。

有关肾移植的回顾性和前瞻性研究报告表明，Lewis血型系统抗原也是组织相溶性抗原。在供者和受者Lewis血型一致的移植器官存活率比Lewis不相容者的要高。一些Lewis抗体是淋巴细胞毒抗体，大多数Lewis抗体不能用血凝试验检测出来。