Physiology · 5.4
ヒトの血液型システム。
The human blood group systems.
🧠 ABO式は「糖鎖glycan (sugar chain)糖鎖(glycan (sugar chain))glycan (sugar chain)(糖鎖)に酵素を1つ足すごとに抗原が変わる」化学の物語、Rh式は「初回感作がないと抗体ができない」免疫記憶secondary exposure免疫記憶(secondary exposure)secondary exposure(免疫記憶)の物語として区別する。この2つの物語の違い(IgM vs IgG、常時産生 vs 感作後産生)が、ABOは輸血で・Rhは妊娠でそれぞれ最も問題になる理由をそのまま説明する。
血液型の基本
赤血球表面の遺伝性抗原inherited antigen遺伝性抗原(inherited antigen)inherited antigen(遺伝性抗原)の有無による分類。300種類以上の抗原が知られるが、大半は弱く輸血上の意義は乏しい。臨床上最重要なのは強い免疫反応を誘発するABO式とRh式。
ABO式血液型
ABO式の抗原は、一連の糖転移酵素glycosyltransferase糖転移酵素(glycosyltransferase)glycosyltransferase(糖転移酵素)(グリコシルトランスフェラーゼ)が作る糖鎖glycan (sugar chain)糖鎖(glycan (sugar chain))glycan (sugar chain)(糖鎖)そのもの。
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='H antigen'>H抗原</span>:フコース転移酵素(全員が発現)"]
A -->|"N-アセチルガラクトサミン転移酵素も発現"| B["A抗原→血液型A"]
A -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='galactose'>ガラクトース</span>転移酵素も発現"| C["B抗原→血液型B"]
A -->|"両方発現"| D["A抗原+B抗原→血液型AB"]
A -->|"どちらも発現しない"| E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='H antigen'>H抗原</span>のみ→血液型O"]
- H抗原H antigenH抗原(H antigen)H antigen(H抗原): 全員がフコシルトランスフェラーゼfucosyltransferaseフコシルトランスフェラーゼ(fucosyltransferase)fucosyltransferase(フコシルトランスフェラーゼ)活性を持ち、末端フコースterminal fucose末端フコース(terminal fucose)terminal fucose(末端フコース)を持つ抗原を発現する。これのみなら血液型O。
- A抗原: 追加でN-アセチルガラクトサミン転移酵素活性を持つとH抗原H antigenH抗原(H antigen)H antigen(H抗原)にN-アセチルガラクトサミンが付加されA抗原になる。
- B抗原: 追加でガラクトースgalactoseガラクトース(galactose)galactose(ガラクトース)転移酵素活性を持つとH抗原H antigenH抗原(H antigen)H antigen(H抗原)にガラクトースgalactoseガラクトース(galactose)galactose(ガラクトース)が付加されB抗原になる。
遺伝: A・B対立opposition対立(opposition)opposition(対立)遺伝子は共優性codominant共優性(codominant)codominant(共優性)、O対立opposition対立(opposition)opposition(対立)遺伝子は劣性。
抗体と輸血適合性
⭐ 自分が発現していない抗原に対しては、常時それに対する抗体を産生している。 A抗原を持つ人(血液型A)は抗B抗体を、B型は抗A抗体を産生する。AB型はどちらの抗体も持たず(万能受血者, universal recipient)、O型は抗原を持たない(万能供血者(blood) donor供血者((blood) donor)(blood) donor(供血者), universal donor)ため、この非対称性がABO適合性のルールをそのまま決める。
| 血液型 | 供血できる相手 | 受血できる相手 |
|---|---|---|
| A+ | A+, AB+ | A+, A-, O+, O- |
| O+ | O+, A+, B+, AB+ | O+, O- |
| B+ | B+, AB+ | B+, B-, O+, O- |
| AB+ | AB+ | 全員 |
| A- | A+, A-, AB+, AB- | A-, O- |
| O- | 全員 | O- |
| B- | B+, B-, AB+, AB- | B-, O- |
| AB- | AB+, AB- | AB-, A-, B-, O- |
不適合輸血incompatible transfusion不適合輸血(incompatible transfusion)incompatible transfusion(不適合輸血)では、非自己抗原autoantigen自己抗原(autoantigen)autoantigen(自己抗原)に抗体が結合し貪食・血管内溶血intravascular hemolysis血管内溶血(intravascular hemolysis)intravascular hemolysis(血管内溶血)・補体活性化complement activation補体活性化(complement activation)complement activation(補体活性化)(本来病原体防御の機序)が起こる。
💡 抗A・抗B抗体はIgM型で、胎盤を通過できない。 そのため ABO式は輸血では極めて重要だが、妊娠における母児不適合の主役にはなりにくい——これがRh式との決定的な違いを生む。
Rh式血液型
Rh式で問題になるのは最も抗原性antigenicity抗原性(antigenicity)antigenicity(抗原性)の強いD抗原。D抗原を持てばRh陽性、持たなければRh陰性(D対立opposition対立(opposition)opposition(対立)遺伝子は優性、DD・Dd genotypeともに陽性)。
⚠️ Rh陰性者は抗D抗体を常時産生しない——初回曝露があって初めて産生が始まる。 さらに抗D抗体はIgG型であるため胎盤を通過できる。この2点の組み合わせが母児不適合の機序そのもの。
Rh不適合妊娠の機序
flowchart TD
A["Rh陰性の母 × Rh陽性の父"] --> B["第1子(Rh陽性)妊娠"]
B --> C["分娩時に胎児血が母体血に混入"]
C --> D["母体がD抗原に初回感作→抗D抗体(IgG)産生開始"]
D --> E["第2子(Rh陽性)妊娠"]
E --> F["母体の抗D抗体が胎盤を通過→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='fetal red blood cell'>胎児赤血球</span>に結合"]
F --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='fetal red blood cell'>胎児赤血球</span>の免疫学的破壊(溶血)"]
予防策
- 分娩時の母児血混合を防ぐ(帝王切開などによる)。
- 先制的なD抗原中和: 分娩前に母体へ抗D抗体を注射する。外因性抗体が胎児血中のD抗原を中和し、母体免疫系による認識と抗D産生の開始を防ぐ。
輸血手順
- 供血者(blood) donor供血者((blood) donor)(blood) donor(供血者)・受血者双方の血液を両方向で検査し、互いの血液に対する抗体の有無を確認する(two-sided test、クロスマッチcrossmatchクロスマッチ(crossmatch)crossmatch(クロスマッチ), crossmatch)。
- 実際の輸血前に、試験管内で両者の血液を混合し凝集の有無を確認する。
- 輸血前に血液を体温まで加温し、低温抗原への非特異的反応を防ぐ。
- 不適合輸血incompatible transfusion不適合輸血(incompatible transfusion)incompatible transfusion(不適合輸血)により免疫反応が生じた場合:抗ヒスタミン薬を投与。重篤・生命を脅かす反応の場合:副腎皮質ステロイド+エピネフリンを投与。
まとめ
- ABO式抗原は糖転移酵素glycosyltransferase糖転移酵素(glycosyltransferase)glycosyltransferase(糖転移酵素)の組み合わせで決まる糖鎖抗原carbohydrate (glycan) antigen糖鎖抗原(carbohydrate (glycan) antigen)carbohydrate (glycan) antigen(糖鎖抗原)(H→A/B/AB/O)。自分にない抗原へのIgM抗体を常時産生するため、O型は万能供血者(blood) donor供血者((blood) donor)(blood) donor(供血者)、AB型は万能受血者になる。
- Rh式はD抗原の有無で決まり、Rh陰性者は初回曝露後にIgG型の抗D抗体を産生する——胎盤通過性placental transfer胎盤通過性(placental transfer)placental transfer(胎盤通過性)のため妊娠時の母児不適合(第2子以降でのリスク)が問題になる。
- 予防は分娩時の血液混合回避と、分娩前の抗D抗体投与による先制的な抗原中和。輸血前は両方向のクロスマッチcrossmatchクロスマッチ(crossmatch)crossmatch(クロスマッチ)と凝集試験、加温が必須手順。