血液型遺伝子型判定

1989年に血液型抗原をコードする遺伝子が特定され始めて以来、^{[ 2 ] [ 3 ]}分子技術は、赤血球（RBC、または赤血球）の表面に発現する抗原の原因となる遺伝子変異を検出するために使用されてきました。これらの抗原は、血液型の（分子）基盤を形成します。遺伝子型判定により、ABOおよびRhD以外のC、E、Kなどの拡張血液型判定のコストが大幅に削減され、輸血医学における拡張抗原マッチングの普及が進みました。^{[ 4 ] [ 5 ]}患者ケアにおける赤血球抗原の臨床検査は、公表されている最低限の品質および運用要件に従います。^{[ 6 ]}分子分析により、赤血球膜表面での血液型抗原の発現に影響を与える可能性のある遺伝子変異、または対立遺伝子を特定できます。

抗体を用いて細胞上の抗原を検出する従来の血清学的検査とは異なり、遺伝子型判定はDNAを解析することで個人の血液型プロファイルを高精度で判定します。この方法は、複数の同種抗体、ヘモグロビン異常症、あるいは最近の輸血など、血清学的検査の結果を不明瞭にする可能性のある複雑な輸血症例において特に有効です。赤血球遺伝子型判定は、ドナーとレシピエントの正確なマッチングを可能にし、同種免疫のリスクを低減し、鎌状赤血球症やサラセミアなど慢性的な輸血を必要とする患者の予後を改善することで、輸血の安全性を高めます。

赤血球抗原の分子検査は、国際輸血学会（ISBT）や血液・バイオセラピー振興協会（AABB）などの専門機関によって、血小板^{[ 5 ]}および好中球抗原と併せて実施されることが多い。

2026年6月現在、「血液型遺伝子型判定」、「赤血球遺伝子型判定」、「RBC遺伝子型判定」という用語は、それぞれPubMedに索引付けされた論文で2,875件、808件、155件使用されています。

血液型遺伝子型判定[ ^{7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]は、}赤血球上の血液型抗原の発現を決定する遺伝子変異体または対立遺伝子の分子分析です。

赤血球遺伝子型判定[ ^{11 ] [ 12 ] [ 13 ]は、}「血液型遺伝子型判定」という用語を包含しています。なぜなら、赤血球遺伝子型判定には、公式に血液型抗原として認識されているものだけでなく、赤血球膜上に存在するすべての抗原が含まれ、赤血球によって発現される他の表現型や構造的特徴も含まれる可能性があるからです。

赤血球は RBC と略されるため、RBC 遺伝子型判定が用いられることもあります。しかし、RBC 遺伝子型判定は血液型遺伝子型判定と同義語として用いられることもあります。 ^{[ 14 ] [ 15 ]}

血液型判定は、抗凝固処理を施した全血から抽出したDNAから始まります。成熟した哺乳類の赤血球には、血液型を決定するDNAを含む細胞核が存在しないためです。全血DNAには、主に白血球中に、ドナー／患者のゲノム全体のコピーが多数含まれています。

従来、遺伝子型判定は、ポリメラーゼ連鎖反応を用いて目的の領域を増幅し、次に制限酵素（特定の配列でのみDNAを切断することが知られている酵素）を用いて、その配列が存在するかどうかを検査することによって行われてきた。各遺伝子座には少なくとも1つのこのようなプロセスが必要であり、このプロセスは手間がかかり、コストもかかる。新しいDNAマイクロアレイは、異なる「プローブ」を用いて、DNA上で同時に多くの同様の反応を行うように設計されており、これにより、一度に多数の遺伝子型を取得するのに理想的である。^{[ 17 ]}

マイクロアレイの代替として、より新しい次世代シーケンシング法では、サンプルのゲノムまたはエクソーム全体をシーケンスし、すべての遺伝子座を同時にジェノタイピングできるだけでなく、単一ヌクレオチド変異だけでなく構造変異（欠失、重複、DNA再編成、コピー数変化）も解決できます。^{[ 18 ]}

血液型遺伝子型判定とは、赤血球膜上に提示される厳密に定義された血液型抗原^{[ 19 ] [ 20 ]}の分析を指します。これらの抗原は、

1. 膜に組み込まれたタンパク質、
2. 糖タンパク質および糖脂質の炭水化物成分、
3. グリコシルホスファチジルイノシトール（GPI）リンカーを介して固定されたタンパク質、
4. GPIリンカー自体の変異体。

2025年6月現在、 ISBTによって公式に認められた赤血球抗原は合計398種類です。これらのうち、371種類の抗原は48種類の異なるヒト血液型システムに分類されています。各「システム」には、単一の遺伝子座または密接に連鎖した複数の遺伝子座によって制御される1つ以上の抗原が含まれています。これらの抗原は遺伝子型判定によって検査できますが^{[ 21 ]} 、検査される変異体の正確な数は、遺伝子型判定を行う検査機関によって異なります。

残りの27の血清学的に定義された抗原はまだ血液型システムに割り当てられていません。これらには以下が含まれます: ^{[ 21 ]}

• 200シリーズ（コレクション）には、生化学的、遺伝学的、または血清学的に類似しているが、その遺伝的基盤がまだ解明されていない9つの抗原が含まれている。
• 700シリーズには、どのシステムやコレクションにも当てはまらず、すべての人類民族集団において発生率が1%未満の16種類の抗原が含まれている。
• 901シリーズには、いかなるシステムやコレクションにも含めることができない2つの抗原が含まれており、それらはすべての人類民族集団において90%以上の頻度で出現する。

遺伝学の知識が拡大するにつれて、200、700、901シリーズのこれまで定義されていなかった多くの抗原が、既知のまたは新たに定義された血液型システムに再分類されるようになった。^{[ 22 ]}

• 血液型
• 輸血
• 血液適合性検査
• ABO式血液型
• Rh因子検査