免疫學(xué)和免疫學(xué)檢驗(yàn):第二節(jié)　HLA基因復(fù)合體

一、HLA的基因組成

人類的MHC稱為HLA復(fù)合體，位于第6對(duì)染色體的短臂上，長(zhǎng)度為4分摩（centimorgan，cM)，約為4000kb。整個(gè)復(fù)合體上有近60個(gè)基因座，已正式命名的等位基因278個(gè)。根據(jù)編碼分子的特性不同，可將整個(gè)復(fù)合體的基因分成三類：Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類基因（圖6-2)。

圖6-2HLA基因結(jié)構(gòu)示意圖

1．類基因區(qū)位于著絲點(diǎn)的遠(yuǎn)端，主要包括HLA-A、B、C三個(gè)位點(diǎn)；新近又提出E、F、G、H、K和L位點(diǎn)。

2．類基因區(qū)位于著絲點(diǎn)的近端，是結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的一個(gè)區(qū)，主要由DR、DQ、DP三個(gè)亞區(qū)構(gòu)成，每個(gè)亞區(qū)又有若干個(gè)位點(diǎn)。新近又鑒定了DO、DZ、DX三個(gè)亞區(qū)。

3．類基因區(qū)含有編碼補(bǔ)體成分C2、C4、B因子及TNF、熱休克蛋白和21羥化酶的基因。

4．非HLA基因這些基因位于HLA區(qū)域內(nèi)，其功能與HLA相關(guān)；目前已經(jīng)命名的有兩類：LMP（largemultifunctionalprotease，或lowmolicularweightpolypeptides)和TAP（transporterassociatedwithantigenprocessing，或transporterofantigenpeptides)。LMP為蛋白酶體相關(guān)基因，由LMP2和LMP7組成；TAP為ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因，包括TAP1和TAP2；它們的功能可能與抗原的處理和遞呈有關(guān)。

二、HLA的多態(tài)性

HLA復(fù)合體是人體最復(fù)雜的基因系統(tǒng)，呈高度的多態(tài)性，主要原因之一是由于HLA復(fù)合體的復(fù)等位基因所致。

遺傳學(xué)上將某一個(gè)體同源染色體上對(duì)應(yīng)位置的一對(duì)基因稱為等位基因（alleles)；當(dāng)群體中位于同一位點(diǎn)的等位基因多于兩種時(shí)，稱為復(fù)等位基因（muotiplealleles)。HLA復(fù)合體Ⅰ類和Ⅱ類基因位點(diǎn)多為復(fù)等位基因。1995年公布的用血清學(xué)、MLR和PLT確認(rèn)的HLA特異性見(jiàn)表6-1。

表6-1HLAⅠ類和Ⅰ類基因特異性總表（1995)

HLA抗原的命名由世界衛(wèi)生組織命名委員會(huì)確定，每個(gè)特異性抗原均以其基因位點(diǎn)的字頭附以適當(dāng)?shù)臄?shù)字（按抗原被發(fā)現(xiàn)或官方認(rèn)可的順序)表示。標(biāo)有w（workshop)的為暫用名，得到認(rèn)可后將其去掉；1991年決定：新特異性的申報(bào)要有明確的DNA順序，并根據(jù)DNA間關(guān)系命名，故取消w；現(xiàn)在所保留的w已非當(dāng)初實(shí)驗(yàn)室暫定名的含義，例如保留Cw以示與補(bǔ)體縮寫區(qū)別，保留Dw和DPw以示其用細(xì)胞學(xué)方法檢測(cè)。后面帶括弧的表示該特異性由括弧內(nèi)的特異性分解而來(lái)，括弧內(nèi)為早期確認(rèn)的抗原，包含多個(gè)特異性。表中D抗原不是獨(dú)立基因位點(diǎn)的編碼產(chǎn)物，而是與DR和DQ廣泛相關(guān)，是用細(xì)胞學(xué)方法檢測(cè)的抗原。

表6-1所列特異性是用血清學(xué)方法和細(xì)胞學(xué)方法鑒定出來(lái)的，幾乎每次會(huì)議都命名新的特異性。如此復(fù)雜的基因及產(chǎn)物，再加上單倍體共顯性遺傳的特點(diǎn)，可隨機(jī)組合成一個(gè)巨大的數(shù)字；以致在人群中除同卵雙胎外，難以找到HLA完全相同者。這充分體現(xiàn)了HLA對(duì)免疫調(diào)控的個(gè)體差異，也為同種器官移植增加了困難。

現(xiàn)在用分子生物學(xué)方法可在基因水平上鑒定出更大的HLA多態(tài)性，例如HLA-A2的基因有12個(gè)變異體（A^*0201～Am.f1411.cn/zhuyuan/^*0212)，其差別僅在第19密碼子一個(gè)堿基的置換。1994年3月WHO命名委員會(huì)公布的Ⅰ類和Ⅱ類等位基因?yàn)?40個(gè)，1995年1月又發(fā)現(xiàn)了35個(gè)新的基因序列，并對(duì)以前的報(bào)告進(jìn)行了部分修正。

三、HLA的遺傳特點(diǎn)

1．單倍型遺傳單倍型（haplotype)是指一條染色體上HLA各位點(diǎn)基因緊密連鎖組成的基因單位。人體細(xì)胞為二倍體型，兩個(gè)單倍型分別來(lái)自父親和母親，共同組成個(gè)體的基因型（genotype)。由于一條染色體上HLA各位點(diǎn)的距離非常近，很少發(fā)生同源染色體之間的交換，因此新代的HLA以單倍型為單位將遺傳信息傳給子代。例如父親的基因型為ab，母親的為cd，則子代可能有4種基因型，ac，ad，bc，bd，某一個(gè)體獲得任一基因型的可能性都是1/4。故兩個(gè)同胞有完全相同或完全不同HLA基因型的可能性都是1/4；一個(gè)單倍型相同的可能性是1/2。而子代和親代總是共有一個(gè)相同的單倍型。

2．共顯性遺傳共顯性（co-dominance)是指某位點(diǎn)的等位基因不論是雜合子還是純合子，均能同等表達(dá)，兩者的編碼產(chǎn)物都可在細(xì)胞表面檢測(cè)到。故每個(gè)位點(diǎn)可具有兩個(gè)抗原，可能相同，也可能不相同；這些抗原組成了個(gè)體的表型（phenotype)。多數(shù)個(gè)體的HLA位點(diǎn)都是雜合子，但當(dāng)父親和母親在某位點(diǎn)上具有相同的等位基因時(shí)，其子代的這個(gè)位點(diǎn)就成為純合子。

3．連鎖不平衡理論上，一個(gè)HLA位點(diǎn)的等位基因與另一個(gè)或幾個(gè)位點(diǎn)的等位基因在某一單倍型出現(xiàn)的頻率應(yīng)等于各自頻率的乘積。然而在很多情況下，預(yù)期的單倍型頻率往往與實(shí)際檢測(cè)的頻率相差很大，在不同的地區(qū)或不同的人群，某些基因相伴出現(xiàn)的頻率特別高，這種現(xiàn)象稱為連鎖不平衡（linkagedisequilibrium)。HLA基因連鎖不平衡的發(fā)生機(jī)制目前尚不清楚，但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)某些疾病的發(fā)生與HLA復(fù)合體中某些特定的等位基因密切相關(guān)；某些連鎖不平衡傾向于出現(xiàn)在某些區(qū)域、某些人種和某些民族。深入探討連鎖不平衡的發(fā)生機(jī)制無(wú)疑將有助于對(duì)某些疾病的診斷和治療，亦將為人類學(xué)研究增添新的內(nèi)容。

四、HLA的分型技術(shù)

HLAⅠ類抗原的DQ、DR用血清學(xué)檢測(cè)法進(jìn)行分型，因此在方法學(xué)上稱為血清學(xué)鑒定的抗原（serologicallydefinedantigen，SD抗原)；DP和D特性需用細(xì)胞學(xué)方法進(jìn)行檢測(cè)，因此稱為淋巴細(xì)胞鑒定的抗原（lymphocytedefinedantigen，LD抗原)。雖然HLA的基因分型技術(shù)發(fā)展很快，但目前仍不能完全取代血清學(xué)分型法和細(xì)胞分型法（詳見(jiàn)第二十八章)。