Система Duffy

Система Duffy — это одна из 45 систем групп крови человека, основанная на наличии или отсутствии на поверхности эритроцитов белков-антигенов, кодируемых геном _DARC_ (ген рецептора хемокинов Duffy). Система включает два основных антигена — Fyᵃ и Fyᵇ, а также ряд редких вариантов, и играет важную роль в трансфузионной медицине, иммунологии и эпидемиологии инфекционных заболеваний.

История открытия

Система Duffy была открыта в 1950 году американскими исследователями Катбертом Даффи (Cuthbert Duffy) и его коллегами, которые обнаружили у пациента с гемофилией антитела, реагирующие с новым антигеном на эритроцитах. Антиген был назван в честь пациента — Duffy. В 1951 году был идентифицирован второй антиген этой системы — Fyᵇ. В последующие десятилетия были описаны редкие фенотипы, в том числе Fy(a-b-) (нулевой фенотип), который оказался распространённым среди коренного населения Африки. В 1990-е годы был клонирован ген _DARC_, что позволило понять молекулярные механизмы системы и её связь с устойчивостью к малярии.

Генетика и молекулярная основа

Система Duffy контролируется геном _DARC_ (Duffy antigen receptor for chemokines), расположенным на длинном плече хромосомы 1 (1q23.2). Ген кодирует белок-рецептор хемокинов, который экспрессируется не только на эритроцитах, но и на эндотелиальных клетках, эпителии почек, лёгких и других тканях. Основные аллели:

• **FY*A** — кодирует антиген Fyᵃ.
• **FY*B** — кодирует антиген Fyᵇ.
• **FY*B-33** — вариант, характерный для лиц африканского происхождения, при котором в промоторной области гена происходит мутация (GATA-1-связывающий сайт), приводящая к отсутствию экспрессии антигена на эритроцитах, но сохранению экспрессии на других клетках. Этот аллель даёт фенотип Fy(a-b-).

Наследование антигенов Duffy происходит по кодоминантному типу. Возможные генотипы: FYA/FYA, FYA/FYB, FYB/FYB, а также комбинации с нулевыми аллелями.

Антигены и фенотипы

Основные антигены системы Duffy:

• Fyᵃ — частота в европейской популяции около 66 %, в африканской — около 10 %.
• Fyᵇ — частота в европейской популяции около 83 %, в африканской — около 20 %.
• Fy3 — высокочастотный антиген, присутствует у всех, кроме лиц с фенотипом Fy(a-b-).
• Fy5 — редкий антиген, связанный с взаимодействием антигенов Duffy и системы Rh.
• Fy6 — антиген, распознаваемый моноклональными антителами, используется в диагностике.

Основные фенотипы:

Фенотип Fy(a-b-) является наиболее распространённым у коренных жителей Западной и Центральной Африки, что связано с эволюционным давлением малярии.

Клиническое значение

Трансфузионная медицина

Антитела к антигенам Duffy (анти-Fyᵃ и анти-Fyᵇ) могут вызывать гемолитические трансфузионные реакции, а также гемолитическую болезнь новорождённых (ГБН). Анти-Fyᵃ встречается чаще и считается клинически значимым. Антитела обычно относятся к классу IgG и могут вызывать отсроченные гемолитические реакции. При переливании крови требуется подбор совместимых эритроцитов по антигенам Duffy, особенно у пациентов с аллоиммунизацией.

Устойчивость к малярии

Фенотип Fy(a-b-) обеспечивает устойчивость к заражению _Plasmodium vivax_ — возбудителем трёхдневной малярии. Это связано с тем, что белок DARC является рецептором для вторжения мерозоитов P. vivax в эритроциты. Отсутствие антигена на поверхности красных клеток делает их недоступными для паразита. Данный механизм является примером естественного отбора: в регионах, эндемичных по P. vivax, частота нулевого фенотипа достигает 90–100 %. При этом устойчивость к _Plasmodium falciparum_ (возбудителю тропической малярии) система Duffy не обеспечивает, так как этот паразит использует другие рецепторы.

Воспалительные и онкологические заболевания

Белок DARC участвует в регуляции воспалительных процессов, связывая и удаляя избыточные хемокины. Снижение экспрессии DARC на эндотелии сосудов ассоциировано с прогрессированием некоторых видов рака (например, рака предстательной железы и молочной железы), а также с риском развития сердечно-сосудистых заболеваний. Однако клиническое значение этих наблюдений остаётся предметом исследований.

Эпидемиология и популяционная генетика

Распределение антигенов Duffy сильно варьирует между популяциями:

• Европа: преобладают фенотипы Fy(a+b+) и Fy(a-b+), частота Fy(a-b-) крайне низка.
• Африка (к югу от Сахары): доминирует фенотип Fy(a-b-), достигая 68–95 % в зависимости от региона.
• Азия: частота Fy(a-b-) низкая, но встречается у некоторых коренных народов (например, у айнов).
• Австралия и Океания: у аборигенов Австралии частота Fy(a-b-) может достигать 30–40 %.
• Америка: у коренного населения (индейцев) частота Fy(a-b-) низкая, у афроамериканцев — около 50–60 % (вследствие смешения с европейцами).

Это распределение отражает историю миграций и естественного отбора под действием малярии.

Методы определения

Фенотипирование антигенов Duffy проводится с помощью серологических методов (реакция агглютинации с моноклональными антителами). Генотипирование выполняется методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с аллель-специфическими праймерами, что позволяет точно определить генотип, особенно у лиц с фенотипом Fy(a-b-), где серологический метод может давать ложноотрицательные результаты из-за слабой экспрессии антигена.

Интересные факты

• Система Duffy получила своё название не от фамилии первооткрывателя, а от фамилии первого пациента, у которого были обнаружены антитела.
• Нулевой фенотип Fy(a-b-) является одним из немногих примеров, когда отсутствие антигена на эритроцитах даёт эволюционное преимущество.
• Белок DARC (Duffy) является рецептором для хемокинов — сигнальных молекул иммунной системы, что делает его уникальным среди антигенов групп крови, имеющих не только транспортную, но и регуляторную функцию.

Источники

• Daniels G. Human Blood Groups. 3rd ed. — Wiley-Blackwell, 2013.
• Reid M.E., Lomas-Francis C., Olsson M.L. The Blood Group Antigen FactsBook. 3rd ed. — Academic Press, 2012.
• Miller L.H. et al. The resistance factor to Plasmodium vivax in blacks. The Duffy-blood-group genotype, FyFy. // New England Journal of Medicine, 1976, 295(6): 302–304.
• International Society of Blood Transfusion (ISBT) — Red Cell Immunogenetics and Blood Group Terminology.
• Группы крови человека. Руководство по трансфузиологии. Под ред. А.Г. Румянцева. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018.