HLA分型技術(shù)及原理介紹

人體所有細胞膜上都有一種叫做主要組織相容性復(fù)合體（Major histocompatibility complex, MHC）的分子標志，這是一種特異的糖蛋白，是引起急性排斥反應(yīng)的同種異型抗原復(fù)合體。它分布在人體所有有核細胞的表面，包括多個系統(tǒng)，組成復(fù)雜的抗原系統(tǒng)。MHC基因是由一群緊密連鎖的基因群組成，定位于動物或人某對染色體的特定區(qū)域，呈高度多態(tài)性。其編碼的分子表達于不同細胞表面，參與抗原遞呈，制約細胞間相互識別及誘導(dǎo)免疫應(yīng)答。不同種類哺乳動物MHC基因編碼產(chǎn)物的名稱各異，人類的MHC通常稱為HLA基因或HLA復(fù)合體，且由于其編碼的分子表達于白細胞上，稱為人類白細胞抗原（Human leucocyte antigen，HLA）。

一、HLA復(fù)合體的構(gòu)成

HLA復(fù)合體是人類多態(tài)性豐富的遺傳系統(tǒng)，定位于第6號染色體短臂6P21.31區(qū)，長3600kb。1999年已完成全部序列分析及基因定位，其中39.8%和免疫功能相關(guān)。根據(jù)其結(jié)構(gòu)、分布和功能不同，可分為HLA-I、HLA-II、HLA-III類基因。

其中HLA-I包括HLA-A、HLA-B和HLA-C，且目前國際組織相容性組織已公布確認的等位基因為A位點1193個，B位點1800個，C位點829個。HLA-I類基因廣泛存在于各種組織細胞中，可在絕大部分有核細胞表面表達，但表達水平有所不同。HLA-II包括HLA-DP、HLA-DQ、HLA-DR，其中DRBl位點809個，DRB3位點52個，DRB4位點14個，DRB5位點19個，DQBl位點55個，DPBl位點112個；HLA-II存在于B細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞和活化T細胞中。HLA-III為補體系統(tǒng)（由20種不同的血清蛋白組成的多成分系統(tǒng)），包括C2和C4位點，存在于血清中。

二、HLA復(fù)合體的遺傳特性

作為人類多態(tài)性豐富的遺傳系統(tǒng)，HLA復(fù)合體具備某些有別于其它真核基因系統(tǒng)的特征，包括單體型遺傳、多態(tài)性現(xiàn)象及連鎖不平衡現(xiàn)象。單體型遺傳指HLA復(fù)合體中緊密連鎖的基因群在一條染色體上，并且其上的等位基因很少發(fā)生同源染色體間的交換，構(gòu)成一個單體型并向下遺傳；多態(tài)性（polymorphism）是指在一隨機婚配的群體中，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；連鎖不平衡是分屬兩個或兩個以上基因座位的等位基因同時出現(xiàn)在一條染色體上的幾率,高于隨機出現(xiàn)的頻率。

同時，HLA分子抗原結(jié)合的氨基酸序列是由每個等位基因編碼的，因此HLA的多態(tài)性可能導(dǎo)致抗原結(jié)合位點的構(gòu)象及結(jié)合、遞呈抗原肽給T細胞的效率大大不同，這進一步導(dǎo)致了不同的HLA基因?qū)膊〉囊赘行圆煌?strong>因此，在復(fù)雜的遺傳特性和大量等位基因的基礎(chǔ)上對HLA復(fù)合體進行分型研究在醫(yī)學(xué)實踐中具有重要意義。

來源：Deep sequencing of the MHC region in the Chinese population contributes to studies of complex disease

三、HLA分型的意義

已知經(jīng)典的HLA- I和HLA-II分子具有不同的結(jié)構(gòu)和功能。

HLA-I類分子是細胞毒性T細胞反應(yīng)的重要參與者，每一個HLA-I類分子均與胞內(nèi)蛋白的特定多肽結(jié)合，并將其提呈給CD8+ T細胞。目前已有大量研究表明HLA基因體細胞突變率的增高與HLA功能異常顯著相關(guān)，是免疫逃逸的潛在機制，并參與腫瘤形成和腫瘤進展。例如，腫瘤可以下調(diào)HLA-I類分子表達，且一些具有HLA-I類基因胚系雜和性的患者，其腫瘤細胞可以表現(xiàn)為HLA-I類分子體細胞的LOH，這就影響其接受ICI治療的療效。

此外，很多自身免疫病的發(fā)生也與個體特定的HLA表現(xiàn)型或HLA異常表達相關(guān)，現(xiàn)可通過HLA研究疾病發(fā)生遺傳背景或傾向或基因易感性，即將HLA作為遺傳標記，尋找與某些疾病相關(guān)的HLA型別。因此，檢測HLA的型別有助于自身免疫病的診斷。同時，HLA分型在器官移-植、血液病診斷、個體健康管理、親子鑒定及人種與進化研究等領(lǐng)域中也具有重要意義！

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