作者簡(jiǎn)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。基因頻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(cè)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(cè)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(cè)、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(cè)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(cè),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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)。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(cè)技術(shù) 這是首先建立的對(duì)多態(tài)性進(jìn)行檢測(cè)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(cè)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(cè)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(jiǎn)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(jìng)爭(zhēng)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。