第五节 HLA分型技术

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HLA分型并不只是一种应用性的临床检测指标,免疫遗传学研究的发展,很大程度上依赖于以分型为主要手段的HLA多态性分析。60年代建立的并不断完善的血清学及细胞学分型技术主要侧重于分析HLA产物特异性;80年代起建立的DNA分型方法则侧重于基因的分型。

一、血清学分型技术

(一)HLA-Ⅰ类抗原的检测

HLA-A、B、C抗原型别鉴定均借助微量淋巴细胞毒试验(microlymphocytotoxicitytest)或称补体依赖的细胞毒试验(complement dependent cytotoxicitytest)。原理为取已知HLA抗血清加入待测外周血淋巴细胞,作用后加入免补体,充分作用后加入染料,在倒置显微镜下判断结果,着染的细胞为死亡细胞,表示待检淋巴细胞表面具有已知抗血清所针对的抗原。标准抗原清取自多次经产妇或计划免疫志愿者。

(二)HLA-DR、DQ抗原检测

该二抗原分型方法同HLA-Ⅰ类抗原,但所用抗血清须经过血小板吸收以去除针对Ⅰ类抗原的抗体。另外,待测细胞须是经纯化的B细胞。

血清学分型是一项古老的技术,虽然近年来已建立许多新的分型技术,但血清学方法目前仍是HLA分型的基础。

二、细胞学分型技术

HLA-Dw特异性与HLA-DP特异性可分别通过纯合分型细胞(homozygote typing cell,HTC)及预致敏淋巴细胞试验(primed lymphocyte test,PLT)检测。二种方法的基本原理均是判断淋巴细胞在识别非已HLA抗原决定簇后发生的增殖反应。由于分型细胞来源困难以及操作手续繁琐,细胞学分型技术下正逐渐淘汰。

三、HLA的DNA分型技术

上述传统的HLA分型方法有许多不足之处,近年来国内外已将HLA分型技术由抗原水平发展到基因水平。

(一)限制性片段长度多态性检测技术

这是首先建立的对多态性进行检测的DNA分析技术。个体间抗原特异性来自氨基酸顺序的差别,后者由编码基因的碱基顺序不同所决定。这种碱基顺序的差别造成限制性内切酶识位置及酶切位点数目的不同,从而产生数量和长度不一的DNA酶切片段。用特异性探针对整个基因组DNA酶切片段进行杂交,即可分析限制性长度片段多态性(restriction fragment lengthpolymorphism,RFLP)。一定的内切酶组合所得到的HLA-RFLP可以和传统方法测定的HLA特异性型别相关。80年代末发展起来的PCR(polymerase chain reaction)技术已被用于RFLP分析,即用等位特异限制酶裂解PCR扩增的片段,然后再进行分析,从而大提高了灵敏度。

(二)PCR/SSO技术

此法乃用人工合成的HLA型别特异的寡核苷酸序列作为探针,与待检细胞经PCR扩增的HLA基因片段杂交,从而确定HLA型别,PCR技术可将HLA复合体上指定基因片段特异性地扩增5~6个数量级;而专门设计的SSO(序列特异的寡核苷酸sequencedpecific oligonucleotide)探针又能探测出等位基因间1~2个核苷酸的差异,故PCR/SSO技术具有灵敏度、特异性强、需样本量少等优点。

(三)PCR/SSP技术

目前常规的HLA-DNA分型技术,包括上述的PCR/RFLP、PCR/SSO等,最终均需用标记的特性探针与扩增产物进行杂交,再分析结果。PCR/SSP方法用乃设计出一整套等位基因组特异性引物(sequence specific primer,SSP),借助PCR技术获得HLA型别特异的扩增产物,可通过电泳直接分析带型决定HLA型别,从而大大简化了实验步骤。

由于传统方法在Ⅱ类抗原分型方面困难较大,故上述几种基因分析型方法目前主要用于Ⅱ类基因座。此外,目前已建立的HLA基因分型技术还包括PCR单链构像多态性分析(PCR-single strand conformational polymorphism,PCR-SSCP)和PCR 异源二聚体电泳多态即PCR指纹图(PCr fingerprinting)分析。DNA分型技术的应用,使HLA型别分析达到了更精细的水平,并因此发现了更多的HLA多态性。HLA的DNA分型技术现已成为血清学方法的竞争者,并可能在不久的将来完全取而代之。

HLA是目前所知人体最复杂的遗传多态性系统。HLA研究涉及免疫学、生物学、遗传学、分子生物学、医学等多个学科,并已发展成为一个独立的学科分支。迄今HLA研究已达到相当深入的水平,并在诸多方面取得显著进展,包括HLA复合体结构;HLA分子结构及其表达的调控;HLA分子功能,尤其是在抗原处理、呈递及T细胞识别中的作用;HLA的DNA分型及多态性研究;HLA与疾病的关系;HLA与移植的关系等。HLA研究不仅使器官移植成为一种极有价值的治疗手段,并给基础与临床免疫带来了突破性进展。已经证实,HLA复合体中存在控制免疫应答的基因以及HLA参与约束免疫细胞间相互作用,这表示HLA涉及生命活动的各个水平与多个方面。可以预期,对HLA的研究将继续成为免疫遗传学最活跃的部分;对HLA的应用将扩展到基础、临床、预防医学的各个领域。

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