作者簡介:顧建文,著名腦外科專家,博士導(dǎo)師,解放軍第306醫(yī)院院長,主任醫(yī)師,全軍神經(jīng)外科副主委,中華醫(yī)學(xué)會(huì)理事。
人白細(xì)胞抗原系統(tǒng)human leucocyte antigen,HLA。排斥反應(yīng)本質(zhì)上是一種免疫反應(yīng),它是由組織表面的同種異型抗原誘導(dǎo)的。這種代表個(gè)體特異性的同種抗原稱為組織兼容性抗原(histocompatibility antigen)或移植抗原(transplantation antigen)。機(jī)體內(nèi)與排斥反應(yīng)有關(guān)的抗原系統(tǒng)多達(dá)20種以上,其中能引起強(qiáng)而迅速排斥反應(yīng)者稱為主要組織兼容性抗原,其編碼基因是一組緊密連鎖的基因群,稱為主要組織兼容性復(fù)合體(major histocompatibilitycomplex,MHC)??刂茩C(jī)體免疫應(yīng)答能力與調(diào)節(jié)功能的基因(immune uesponse gene,Ir gene )也存在于MHC內(nèi)。因此,MHC不僅與移植排斥反應(yīng)有關(guān),也廣泛參與免疫應(yīng)答的誘導(dǎo)與調(diào)節(jié)。人類的MHC稱為人白細(xì)胞抗原系統(tǒng)(human leucocyte antigen,HLA),與器官移植有密切相關(guān)關(guān)系。
人類HLA基因復(fù)合體對(duì)人主要組織兼容性抗原系統(tǒng)及其基因復(fù)合體的認(rèn)識(shí)比小鼠約晚10年,法國學(xué)者Dausset在1958年首先發(fā)現(xiàn),腎移植后出現(xiàn)排斥反應(yīng)的患者以及多次輸血的患者血清中含有能與供者白細(xì)胞發(fā)生反應(yīng)的抗體。后者所針對(duì)的抗原即人類主要組織相溶性抗原。由于該抗原首先在白細(xì)胞表面被發(fā)現(xiàn)且含量最高,而且白細(xì)胞抗原(human leucocyte antigen,HAL);人類MHC,即編碼HLA的基因群自然數(shù)為HAL復(fù)合體。HLA復(fù)合體定位及結(jié)構(gòu)HLA復(fù)合體位于人第6號(hào)染色體的短臂上。該區(qū)DNA片段長度約3.5~4.0×千個(gè)堿基對(duì),占人體整個(gè)基因組的1/3000。圖5-2顯示HLA復(fù)合體結(jié)構(gòu)。HLA復(fù)合體共有數(shù)十個(gè)座,傳統(tǒng)上按其產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、表達(dá)方式、組織分布與功能可將這些基因座分為三類。1.HLA-Ⅰ類基因在Ⅰ基因區(qū)內(nèi)存在多達(dá)31個(gè)有關(guān)的Ⅰ類基因座,其中HLA-A、HLA-B和HLA-C為經(jīng)典的HLA-Ⅰ類基因,其他基因的產(chǎn)物分布有限,且其功能不明,另外還有許多偽基因.2.HLA-Ⅱ類基因 HLA-Ⅱ類基因區(qū)包括近30個(gè)基因座,其中經(jīng)典的Ⅱ類基因一般指DR、DP和DQ,它們編碼的產(chǎn)物均為雙肽鏈(α、β)分子。近年來,陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些位于Ⅱ類基因區(qū)的新基因座,其中某些基因的產(chǎn)物與內(nèi)源性抗原的處理與呈遞有關(guān)。3.HLA-Ⅲ類基因 HLA-Ⅲ類基因區(qū)域至少已發(fā)現(xiàn)36個(gè)基因座,其中C2、C4、Bf座編碼相應(yīng)的補(bǔ)體成分,另外還有21羧化酶基因(CYP21A、B)腫瘤壞死因子基因(TNFA、B)以及熱休克蛋白70(heat shock protein70,HSP70)基因。補(bǔ)體C4由二個(gè)不同的基因(C4A與C4B)編碼。HLA-Ⅲ類基因區(qū)結(jié)構(gòu)見圖5-3。HLA等位基因及編碼產(chǎn)物的命名按WHO-HLA命名委員會(huì)發(fā)布的資料,僅經(jīng)典的HLA-Ⅰ、Ⅱ類座(A、B、C、DR、DQ、DP)等位基因即達(dá)279個(gè)。表5-1列出了至1991年11月已識(shí)別的HLA特異性。根據(jù)該委員會(huì)制定的命名原則,凡確定新的HLA抗原特異性都要明確其DNA序列。此外,下列幾種情況在HLA特異性編號(hào)后加W(work shop)標(biāo)記。① Bw4和Bw6作為表位以其他B座等位基因個(gè)區(qū)別;②C座的特異性加w,以與補(bǔ)體相區(qū)分;③由經(jīng)典細(xì)胞學(xué)分型方法鑒定D和DP特異性加W。
HLA復(fù)合機(jī)遺傳特征HLA復(fù)合體具備某些有別于其他真核基因系統(tǒng)的特征。1.單體型遺傳方式 HLA復(fù)合體是一組緊密連鎖的基因群。這些連鎖在一條染色體上的等位基因很少發(fā)生同源染色體間的交換,構(gòu)成一個(gè)單體型(haplotype)。在遺傳過程中,HLA單體型作為一個(gè)完整的遺傳單位由親代傳給子代。有必要區(qū)分HLA表型、基因型與單體型這三個(gè)概念。某一個(gè)體HLA抗原特異性型別稱為表型(phenotype);HLA基因在體細(xì)胞兩條染色體上的組合稱為基因型(genotype);HLA基因在同一條染色體上的組合稱為單體型(haplotype)二倍體(diploid)生物的每一細(xì)胞均有兩個(gè)同源染色體組,分別來自父母雙方。故子女的HLA單體型也是一個(gè)來自父方,一個(gè)來自母方。在同胞之間比較HLA單體型型別只會(huì)出現(xiàn)下列三種可能性:二個(gè)單體型完全相同或完全不同的機(jī)率各占25%;有一個(gè)單體型相同的機(jī)率占50%。至于親代與子代之間則必然有一個(gè)單體型相同,也只能有一個(gè)單體型相同(圖5-40。這一遺傳特點(diǎn)在器官移植供者的選擇以及法醫(yī)的親子鑒定中得到了應(yīng)用。A1、B8、A2、B35等代表HLA基因座等位基因2.多態(tài)性現(xiàn)象 多態(tài)性(polymorphism)是指在一隨機(jī)婚配的群體中,染色體同一基因座有兩種以上基因型,即可能編碼二種以上的產(chǎn)物。HLA復(fù)合體是迄今已知人體最復(fù)雜的基因復(fù)合體,有高度的多態(tài)性。HLA的多態(tài)性現(xiàn)象乃由于下列原因所致:①復(fù)等位基因(multiple alleles):位于一對(duì)同源染色體上對(duì)應(yīng)位置的一對(duì)基因稱為等位基因(allele);由于群體中的突變,同一座的基因系列稱為復(fù)等位基因。前已述及,HLA復(fù)合體的每一座均存在為數(shù)眾多的復(fù)等位基因,這是HLA高度多態(tài)性的最主要原因。由于各個(gè)座位基因是隨機(jī)組合的,故人群中的基因型可達(dá)108之多。②共顯性(codominance);一對(duì)等位基因同為顯性稱為共顯性。HLA復(fù)合體中每一個(gè)等位基因均為共顯性,從而大大增加了人群中HLA表型的多樣性,達(dá)到107數(shù)量級(jí)。因此,除了同卵雙生外,無關(guān)個(gè)體間HLA型別全相同的可能性極小。HLA的高度多態(tài)性顯示了遺傳背景的多樣性,這可能是高等動(dòng)物抵御不利環(huán)境因素的一種適應(yīng)性表現(xiàn),從而維持種屬的生存與延續(xù)具有重要的生物意義,但也對(duì)組織移植過程中尋找配型合的供體帶來很大的困難。3.連鎖不平衡 HLA復(fù)合體各等位基因均有其各自的基因頻率?;蝾l率是指某一特定等位基因與該基因座中全部等位基因總和的比例。隨機(jī)婚配的群體中,在無新的突變和自然選擇的情況下,基因頻率可以代代維持不變,由于HLA復(fù)合體和各基因座是緊密連鎖的,若各座的等位基因隨機(jī)組合構(gòu)成單體型,則某一單體型型別的出現(xiàn)頻率應(yīng)等于該單體型各基因比其他基因能更多或更少地連鎖在起,從而出現(xiàn)連鎖不平衡(linkage disepuilibrium)。例如,在北歐白人中HLA-A1和HLA-B8頻率分別為0.17和0.11。若隨機(jī)組合,則單體型A1-B8的預(yù)期頻率為0.17×0.11=0.019。但實(shí)際所測行的A1-B8單體型頻率是0.088故A1-B8處于連鎖不平衡,實(shí)測頻率與預(yù)期頻率間的差值(△0.088-0.19=0.069)為連鎖不平衡參數(shù)。在HLA復(fù)合體中已發(fā)現(xiàn)有50對(duì)以上等位基因顯示連鎖不平衡。產(chǎn)生連鎖不平衡的機(jī)制尚不清楚。1987年Bjorkman等首先借助X線晶體衍射技術(shù)弄清了HLA-A2分子的立體結(jié)構(gòu)。其后,其他HLA-Ⅰ、Ⅱ類分子結(jié)構(gòu)的研究也取得了進(jìn)展,從而對(duì)這些分子的生物學(xué)功能提供了較確切的解釋。
(一)HLA-Ⅰ類分子
所有的HLA-Ⅰ類分子均含有二條分離的多肽鏈,一條是由MHC基因編碼的α鏈或稱重鏈(44kD)。根據(jù)對(duì)HLA-A2和Aw68分子的晶體結(jié)構(gòu)分析,Ⅰ類分子可分為四個(gè)區(qū):(圖5-5):①氨基端胞外多肽結(jié)合區(qū):該區(qū)由二個(gè)相似的各包括90個(gè)氨基酸殘基的片段組成,分別稱為α1和α2。該功能區(qū)含有與抗原結(jié)合的部位。后者呈深槽狀,其大小與形狀適合于已處理的抗原片段,約容納8~10個(gè)氨基酸殘基。Ⅰ類分子的多態(tài)性殘基也位于該區(qū)域。②胞外lg樣區(qū):該區(qū)又稱為重鏈的α3片段,包括90個(gè)氨基酸殘基,與免疫球蛋白的恒定區(qū)具有同源性。Ⅰ類分子與TC細(xì)胞表面CD8分子的結(jié)合部位即在α3片段。Ⅰ類分子的β鏈又稱β2微球蛋白,也結(jié)合于該區(qū)。β鏈由第15號(hào)染色體的基因編碼,它不插入細(xì)胞膜而游離于細(xì)胞外。β2微球蛋白與α1、α2、α3片段的相互作用對(duì)維持Ⅰ類分子于然構(gòu)型的穩(wěn)定性及其分子表達(dá)有重要意義。③跨膜區(qū):該區(qū)氨基酸殘基形成螺旋狀穿過漿膜的脂質(zhì)雙層,將類分子錨定在膜上。④胞漿區(qū):該區(qū)位于胞漿中,可能與細(xì)胞內(nèi)外信息傳遞有關(guān)。
(二)HLA-Ⅱ類分子
所有的Ⅱ類分子均由二條以非共價(jià)鍵連接的多肽鏈(α、β)組成。二條鏈的基本結(jié)構(gòu)相似,但分別由不同的MHC基因編碼,且均具有多態(tài)性。雖然Ⅱ類分子的晶體衍射結(jié)構(gòu)尚未得到,但光譜分析已證明與Ⅰ類分子具有某種相似性。Ⅱ類分子二條多肽鏈也可分為四個(gè)區(qū),見(圖10-6):①肽結(jié)合區(qū):α鏈與β鏈的胞外部位均可再分為二個(gè)各含90個(gè)氨基酸殘基的片段,分別稱為α1、α2和β1、β2。肽結(jié)合區(qū)包括α1和β1片段,該二片段構(gòu)成肽結(jié)合的裂隙(cleft),約可容納14個(gè)氨基酸殘基。Ⅱ類分子的多態(tài)性殘基主要集中在α1和β1片段,這種多態(tài)性決定了多肽結(jié)合部位的生化結(jié)構(gòu),也決定了與肽類結(jié)合以及T細(xì)胞識(shí)別的特異性和親和力。②lg樣區(qū):此區(qū)由α2和β2片段組成,兩者均含鏈內(nèi)二硫鍵,并屬于lg基因超家族。在抗原呈遞過程中,TH細(xì)胞的CD4分子與Ⅱ類分子結(jié)合的部位即位于該lg樣非多肽態(tài)區(qū)域。③跨膜區(qū)和胞漿區(qū):該二區(qū)與Ⅰ類分子α鏈的相應(yīng)區(qū)域結(jié)構(gòu)相似。各類HLA抗原的組織分布不同。Ⅰ類抗原廣泛分布于體內(nèi)各種有核細(xì)胞表面,包括血小板和網(wǎng)織紅細(xì)胞。除某些特殊血型者外,成熟的紅細(xì)胞一般不表達(dá)Ⅰ類抗原。不同的組織細(xì)胞表達(dá)Ⅰ類抗原的密度各異。外周血白細(xì)胞和淋巴結(jié)、脾細(xì)胞所含Ⅰ類抗原量最多,其次為肝、皮膚、主動(dòng)脈和肌肉。但神經(jīng)細(xì)胞和成熟的滋養(yǎng)層細(xì)胞不表達(dá)Ⅰ類抗原。Ⅱ類抗原主要表達(dá)在某些免疫細(xì)胞表面,如B細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞,樹突狀細(xì)胞,激活的t 細(xì)胞等,內(nèi)皮細(xì)胞和某些組織的上皮細(xì)胞也可檢出HLA-Ⅱ抗原。另外,某些組織細(xì)胞在病理情況下也可異常表達(dá)Ⅱ類抗原。Ⅰ、Ⅱ類抗原主要分布在細(xì)胞表面,但也可能現(xiàn)于體液中,血清、尿液、唾液、精液及乳汁中均已檢出可溶性HLA-Ⅰ、Ⅱ類抗原。HLA-Ⅲ類抗原一般指幾種補(bǔ)體成分,它們均分布于血清中。HLA抗原表達(dá)的調(diào)控在各類型細(xì)胞表面HLA分子表達(dá)與否以及表達(dá)的密度,可以受不同的因素調(diào)節(jié)。一般認(rèn)為,調(diào)控HLA分子表達(dá)的主要環(huán)節(jié)是轉(zhuǎn)錄速率??赡苡绊慔LA分子表達(dá)的因素有:①組織細(xì)胞的分化階段:HLA分子是造血干細(xì)胞和某些免疫細(xì)胞的分化抗原,在細(xì)胞分化、成熟的不同階段,各類HLA抗原的表達(dá)可有改變。例如HLA-DQ分子是人單核細(xì)胞的成熟標(biāo)記;Ⅱ類抗原僅表達(dá)在激活的T細(xì)胞表面。②某些疾病狀態(tài):某些傳染性疾病、免疫性疾病、造血系統(tǒng)疾病以及腫瘤均可影響HLA抗原表達(dá)。如AIDS病患者單核細(xì)胞HLA-Ⅱ類抗原表達(dá)明顯減少,某些腫瘤細(xì)胞表面HLA-Ⅰ類抗原表達(dá)減少。③生物活性物質(zhì):某些細(xì)胞因子,例如三類干擾素(α、β、γ)以及TNFα、THFβ均可增強(qiáng)不同類型細(xì)胞HLA-Ⅰ類抗原表達(dá);具有Ⅱ類抗原誘生能力的細(xì)胞因子包括IFNγ、TNFα、IL-6及GM-CSF等。此外,某些激素、某些神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)肽也可影響HLA分子表達(dá)。HLA分子在免疫應(yīng)答與免疫調(diào)節(jié)中是一類關(guān)鍵的分子,故各種因素對(duì)HLA分子表達(dá)的調(diào)控可能是體內(nèi)免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。同時(shí),受各種調(diào)節(jié)因子的影響,HLA分子的異常表達(dá)也參與某些疾病的發(fā)病機(jī)制。HLA與疾病相關(guān)性不同個(gè)體對(duì)疾病易感性的差異在很大程度上是由遺傳因素所決定。在群體調(diào)查中比較患者與正常人某些特定等位基因及其產(chǎn)物的頻率,這是研究遺傳決定的對(duì)疾病易感性的主要方法。HLA是目前已知的具有最復(fù)雜多態(tài)性的人類基因系統(tǒng),且Ir基因正位于HLA復(fù)合體內(nèi),因此考慮到HLA與某些免疫性疾病可能存在相關(guān)性。60年代末通過對(duì)患者與正常人HLA抗原頻率的群體調(diào)查,發(fā)現(xiàn)了某些疾病與特定的HLA型分別呈非隨機(jī)分布。最典型的例子是91%以上的北美白人強(qiáng)直性脊柱炎患者帶有HLA-B27抗原。這種現(xiàn)象,即二個(gè)遺傳學(xué)性狀在群體中同時(shí)出現(xiàn)呈非隨機(jī)分布,稱為關(guān)聯(lián)(association)。HLA是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)與疾病有明確聯(lián)系的遺傳系統(tǒng)。迄今已發(fā)現(xiàn)60余種疾病與HLA有關(guān)聯(lián),這些多屬于病因或發(fā)病機(jī)制未知、與免疫異常有關(guān),或有家族傾向及環(huán)境誘發(fā)因素的疾病。特定疾病與某種HLA型別的相關(guān)性可通過相對(duì)危險(xiǎn)性(relative risk,RR)來評(píng)估,其計(jì)算公式為:RR=P+×C―/P―×C+式中P+為具有某種抗原的病人數(shù);C―為不帶此抗原的對(duì)照組人數(shù);P―為不帶此抗原的病人數(shù);C+為具有此抗原的對(duì)照組人數(shù)。RR表示帶某種HLA抗原的人與無此種抗原的人在患某種疾病的危險(xiǎn)性上的比值。RR=1時(shí),兩者無關(guān)聯(lián);若RR>4,則認(rèn)為此病與某種HLA抗原肯定有關(guān)聯(lián);RR值越大,表示帶此抗原的人患某病的危險(xiǎn)性越大。反之,若RR<1,表示帶此抗原者某病有抵抗性。在評(píng)估HLA與疾病的相關(guān)性時(shí)須注意下面幾點(diǎn):①發(fā)現(xiàn)HLA與某種疾病有關(guān)聯(lián),并不意味著攜帶某抗原就一定會(huì)患某病,HLA本身并不是病因而僅僅是一種遺傳標(biāo)志;②HLA抗原在群體中的分布與民族、人種、地理環(huán)境等有關(guān),在研究與疾病的關(guān)聯(lián)時(shí)應(yīng)綜合分析才有參考價(jià)值;③研究對(duì)象須是隨機(jī)選擇,無親緣關(guān)系的:對(duì)照組與疾病相關(guān)性可能有助于某些疾病的輔助診斷,疾病的預(yù)測、分類以及預(yù)后的判斷。表5-3列出某些疾病與HLA的相關(guān)性。迄今已檢出了眾多的HLA基因多態(tài)性標(biāo)志。因此,有可能在DNA水平上探討HLA與疾病的相關(guān)性,甚至發(fā)現(xiàn)一些與經(jīng)典HLA抗原未表現(xiàn)出關(guān)聯(lián),但與HLA基因型別關(guān)聯(lián)的疾病??梢灶A(yù)期,隨著DNA水平的研究不斷深入,最終有可能在HLA復(fù)合體中發(fā)現(xiàn)某些疾病的易感基因,甚至測出這些基因的核苷酸序列。這將有助于闡明某些疾病的發(fā)病機(jī)制,并在此基礎(chǔ)上制訂全新的防治措施。HLA與疾病關(guān)聯(lián)的機(jī)制尚未完全清楚,已提出的一些學(xué)說包括:①分子模擬學(xué)說:該學(xué)說認(rèn)為,由于HLA抗原本身與某種病原物質(zhì)相似,機(jī)體或者不能對(duì)該病原物質(zhì)產(chǎn)生有效的免疫應(yīng)答,或者在對(duì)病原物的應(yīng)答中發(fā)生交叉反應(yīng)反而損害了自身組織;②受體學(xué)說:HLA抗原可能作為外來病原物質(zhì)的受體,兩者結(jié)合導(dǎo)致組織損傷;③免疫應(yīng)答基因?qū)W說:人的HLA基因就是Ir基因,特定的Ⅱ類基因型可能導(dǎo)致特定的異常免疫應(yīng)答,從而表現(xiàn)為易感某種疾??;④連鎖不平衡學(xué)說:特定的HLA基因可能與某病的易感基因連鎖,HLA型別僅是一種檢出的遺傳標(biāo)志。一般認(rèn)為,與HLA有關(guān)聯(lián)的不同病種可能有不同的機(jī)制。HLA表達(dá)異常與疾病的關(guān)系HLA表達(dá)異常即細(xì)胞表面HLA分子質(zhì)與量的異常,可參與疾病發(fā)生。HLA-Ⅰ類抗原表達(dá)異常在小鼠及許多人類腫瘤或腫瘤衍生的細(xì)胞株均已發(fā)現(xiàn)MHC-Ⅰ類抗原表達(dá)缺失或密度降低。若將Ⅰ類基因轉(zhuǎn)染給腫瘤細(xì)胞株,則惡變細(xì)胞可發(fā)生逆轉(zhuǎn),且浸潤性與轉(zhuǎn)移性消失或降低。這可能是由于MHC-Ⅰ類抗原缺失的腫瘤細(xì)胞不能補(bǔ)TC識(shí)別并攻擊,從而導(dǎo)致腫瘤免疫逃逸(sneaking through)。HLA-Ⅱ類抗原表達(dá)異常器官特異性自身免疫疾病的靶細(xì)胞可異常表達(dá)HLA-Ⅱ類抗原。諸如Graves病患者的甲狀腺上皮細(xì)胞、原發(fā)性膽管肝硬化患者的膽管上皮細(xì)胞、Ⅰ型糖尿病患者的胰島β細(xì)胞等均可發(fā)現(xiàn)HLA-Ⅱ抗原異常表達(dá)。其機(jī)制可能是局部感染誘生IFN-γ,后者誘導(dǎo)Ⅱ類抗原表達(dá)。Ⅱ類抗原乃抗原呈遞的效應(yīng)分子,一旦靶細(xì)胞異常表達(dá)Ⅱ類抗原,就可能以組織特異性方式把自身抗原呈遞給自身反應(yīng)性T細(xì)胞,從而啟動(dòng)自身免疫反應(yīng)。激活的自身反應(yīng)性TH又可分泌大量IFN-γ,誘導(dǎo)更多的靶細(xì)胞表達(dá)Ⅱ類抗原,加重和延續(xù)自身免疫反應(yīng),最終導(dǎo)致遷延不愈的自身組織損傷。HLA與排斥反應(yīng)移植物存活率很大程度上取決于供者和受者之間HLA型別相合的程度。在腎移植中,各HLA座配合的重要性依次為HLA-DR、HLA-B、HLA-A。近年來特別重視HLA-DP對(duì)移植器官長期存活的意義。在骨髓移植中,為預(yù)防嚴(yán)重的移植物抗宿主反應(yīng)(graft versus host reaction,GVHR),一般要求從同胞中選擇HLA全相同的個(gè)體作為供者。此外,某些輸血反應(yīng)以及習(xí)慣性流產(chǎn)也與HLA不兼容所導(dǎo)致的排斥反應(yīng)有關(guān)。HLA與法醫(yī)由于HLA復(fù)合體的高度多態(tài)性,在無關(guān)個(gè)體間HLA表型全相同的機(jī)率極低,故HLA復(fù)合體被看作是伴隨個(gè)體終生的特異性遺傳標(biāo)記。借助HLA基因型和(或)表型檢測,可用于法醫(yī)上的個(gè)體識(shí)別。另外,由于HLA復(fù)合體具有高度多態(tài)性以及單倍型遺傳的特點(diǎn),使HLA分型成為鑒定親子關(guān)系的重要手段。HLA分型技術(shù)HLA分型并不只是一種應(yīng)用性的臨床檢測指標(biāo),免疫遺傳學(xué)研究的發(fā)展,很大程度上依賴于以分型為主要手段的HLA多態(tài)性分析。60年代建立的并不斷完善的血清學(xué)及細(xì)胞學(xué)分型技術(shù)主要側(cè)重于分析HLA產(chǎn)物特異性;80年代起建立的DNA分型方法則側(cè)重于基因的分型。血清學(xué)分型技術(shù)HLA-Ⅰ類抗原的檢測HLA-A、B、C抗原型別鑒定均借助微量淋巴細(xì)胞毒試驗(yàn)(microlymphocytotoxicitytest)或稱補(bǔ)體依賴的細(xì)胞毒試驗(yàn)(complement dependent cytotoxicitytest)。原理為取已知HLA抗血清加入待測外周血淋巴細(xì)胞,作用后加入免補(bǔ)體,充分作用后加入染料,在倒置顯微鏡下判斷結(jié)果,著染的細(xì)胞為死亡細(xì)胞,表示待檢淋巴細(xì)胞表面具有已知抗血清所針對(duì)的抗原。標(biāo)準(zhǔn)抗原清取自多次經(jīng)產(chǎn)婦或計(jì)劃免疫志愿者。HLA-DR、DQ抗原檢測該二抗原分型方法同HLA-Ⅰ類抗原,但所用抗血清須經(jīng)過血小板吸收以去除針對(duì)Ⅰ類抗原的抗體。另外,待測細(xì)胞須是經(jīng)純化的B細(xì)胞。血清學(xué)分型是一項(xiàng)古老的技術(shù),雖然近年來已建立許多新的分型技術(shù),但血清學(xué)方法目前仍是HLA分型的基礎(chǔ)。細(xì)胞學(xué)分型技術(shù) HLA-Dw特異性與HLA-DP特異性可分別通過純合分型細(xì)胞(homozygote typing cell,HTC)及預(yù)致敏淋巴細(xì)胞試驗(yàn)(primed lymphocyte test,PLT)檢測。二種方法的基本原理均是判斷淋巴細(xì)胞在識(shí)別非已HLA抗原決定簇后發(fā)生的增殖反應(yīng)。由于分型細(xì)胞來源困難以及操作手續(xù)繁瑣,細(xì)胞學(xué)分型技術(shù)下正逐漸淘汰。HLA的DNA分型技術(shù) 上述傳統(tǒng)的HLA分型方法有許多不足之處,近年來國內(nèi)外已將HLA分型技術(shù)由抗原水平發(fā)展到基因水平。 限制性片段長度多態(tài)性檢測技術(shù) 這是首先建立的對(duì)多態(tài)性進(jìn)行檢測的DNA分析技術(shù)。個(gè)體間抗原特異性來自氨基酸順序的差別,后者由編碼基因的堿基順序不同所決定。這種堿基順序的差別造成限制性內(nèi)切酶識(shí)位置及酶切位點(diǎn)數(shù)目的不同,從而產(chǎn)生數(shù)量和長度不一的DNA酶切片段。用特異性探針對(duì)整個(gè)基因組DNA酶切片段進(jìn)行雜交,即可分析限制性長度片段多態(tài)性(restriction fragment lengthpolymorphism,RFLP)。一定的內(nèi)切酶組合所得到的HLA-RFLP可以和傳統(tǒng)方法測定的HLA特異性型別相關(guān)。80年代末發(fā)展起來的PCR(polymerase chain reaction)技術(shù)已被用于RFLP分析,即用等位特異限制酶裂解PCR擴(kuò)增的片段,然后再進(jìn)行分析,從而大提高了靈敏度。PCR/SSO技術(shù) 此法乃用人工合成的HLA型別特異的寡核苷酸序列作為探針,與待檢細(xì)胞經(jīng)PCR擴(kuò)增的HLA基因片段雜交,從而確定HLA型別,PCR技術(shù)可將HLA復(fù)合體上指定基因片段特異性地?cái)U(kuò)增5~6個(gè)數(shù)量級(jí);而專門設(shè)計(jì)的SSO(序列特異的寡核苷酸sequencedpecific oligonucleotide)探針又能探測出等位基因間1~2個(gè)核苷酸的差異,故PCR/SSO技術(shù)具有靈敏度、特異性強(qiáng)、需樣本量少等優(yōu)點(diǎn)。PCR/SSP技術(shù)目前常規(guī)的HLA-DNA分型技術(shù),包括上述的PCR/RFLP、PCR/SSO等,最終均需用標(biāo)記的特性探針與擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行雜交,再分析結(jié)果。PCR/SSP方法用乃設(shè)計(jì)出一整套等位基因組特異性引物(sequence specific primer,SSP),借助PCR技術(shù)獲得HLA型別特異的擴(kuò)增產(chǎn)物,可通過電泳直接分析帶型決定HLA型別,從而大大簡化了實(shí)驗(yàn)步驟。 傳統(tǒng)方法在Ⅱ類抗原分型方面困難較大,故上述幾種基因分析型方法目前主要用于Ⅱ類基因座。此外,目前已建立的HLA基因分型技術(shù)還包括PCR單鏈構(gòu)像多態(tài)性分析(PCR-single strand conformational polymorphism,PCR-SSCP)和PCR 異源二聚體電泳多態(tài)即PCR指紋圖(PCr fingerprinting)分析。DNA分型技術(shù)的應(yīng)用,使HLA型別分析達(dá)到了更精細(xì)的水平,并因此發(fā)現(xiàn)了更多的HLA多態(tài)性。HLA的DNA分型技術(shù)現(xiàn)已成為血清學(xué)方法的競爭者,并可能在不久的將來完全取而代之。 HLA是目前所知人體最復(fù)雜的遺傳多態(tài)性系統(tǒng)。HLA研究涉及免疫學(xué)、生物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等多個(gè)學(xué)科,并已發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科分支。迄今HLA研究已達(dá)到相當(dāng)深入的水平,并在諸多方面取得顯著進(jìn)展,包括HLA復(fù)合體結(jié)構(gòu);HLA分子結(jié)構(gòu)及其表達(dá)的調(diào)控;HLA分子功能,尤其是在抗原處理、呈遞及T細(xì)胞識(shí)別中的作用;HLA的DNA分型及多態(tài)性研究;HLA與疾病的關(guān)系;HLA與移植的關(guān)系等。HLA研究不僅使器官移植成為一種極有價(jià)值的治療手段,并給基礎(chǔ)與臨床免疫帶來了突破性進(jìn)展。已經(jīng)證實(shí),HLA復(fù)合體中存在控制免疫應(yīng)答的基因以及HLA參與約束免疫細(xì)胞間相互作用,這表示HLA涉及生命活動(dòng)的各個(gè)水平與多個(gè)方面??梢灶A(yù)期,對(duì)HLA的研究將繼續(xù)成為免疫遺傳學(xué)最活躍的部分;對(duì)HLA的應(yīng)用將擴(kuò)展到基礎(chǔ)、臨床、預(yù)防醫(yī)學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。