人类白细胞抗原分型技术
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人类白细胞抗原(HLA)是分布在组织细胞表面的一组膜蛋白,它们的基本生物学功能是将抗原信息提呈给T细胞识别,从而启动和调节特异性免疫应答。根据分子结构、组织分布和生物学功能的差异,HLA抗原可以分为二类,即HLA-I类抗原(包括HLA-A、B、C)和HLA-II类抗原(HLA-DR、DQ、DP)。
HLA抗原由第六染色体短臂上一组紧密连锁的基因群编码。在群体中,HLA抗原及其编码基因均表现出高度的遗传多态性,HLA多态性的检测称为HLA分型(HLA typing)。HLA分型可用于器官或组织移植的组织配型、疾病遗传易感性的研究和法医学鉴定等方面。
最初的HLA分型技术是基于HLA抗原特异性的差异,包括HLA血清学分型技术和细胞学分型技术。从经产妇血清中筛选出HLA抗原特异性的抗血清(分型血清),作为抗体与待测淋巴细胞反应,在补体的作用下,与相应抗体结合的淋巴细胞发生死亡,从而判断待测标本的HLA抗原型别,这种分型方法称为HLA血清学分型技术,主要用于HLA-A、B、C、DR、DQ抗原的分型。
HLA细胞学分型技术是利用已知HLA型别的纯合子分型细胞(HTC)与待测淋巴细胞混合培养,当二种细胞的HLA型别存在差异时,淋巴细胞会发生增殖反应,据此判断待测标本的HLA型别,HLA细胞学分型技术用于HLA-D和HLA-DP抗原型别的鉴定。
基于上述HLA抗原特异性的分型方法存在明显缺点,主要是分型血清或分型细胞来源困难、操作繁琐、结果判断主观性大和误差较大、待测标本必须是活淋巴细胞等,影响了HLA分型的应用。
随着分子生物学的发展和人们对HLA基因的认识,HLA分型技术也由检测HLA抗原的特异性发展到检测HLA基因中碱基排列顺序的差异,后者称为HLA的DNA分型技术。相对而言,DNA分型技术具有分型试剂易于标准化、操作简单、结果准确性高和标本要求低等优点。
目前广泛使用的DNA分型技术基本上是建立在PCR技术的基础上,常用的方法包括PCR-SSO(序列特异性寡核苷酸探针杂交法)、PCR-RFLP(限制性片段长度多态性检测法)、PCR-SSP(序列特异性引物扩增法)、PCR-SSCP(单链构像多态性分析法)等。DNA分型技术最初用于HLA-II类(DR、DQ、DP)分型,目前HLA-I类和HLA-II类均可以用DNA分型技术进行分型。
由于抗原的特异性取决于其氨基酸的组成和顺序,而后者的差异是由于其编码基因中碱基排列顺序不同所致,HLA-I类基因的差异主要集中在第2、3外显子,HLA-II类基因的差异主要集中在编码β链基因的第2外显子。
HLA的DNA分型方法是依据这种原理,通过检测各种HLA等位基因序列的差异,来判断待测标本的HLA型别。鉴于目前HLA分型技术发展的趋势和实用性,本章介绍DNA分型方法的PCR-SSO、PCR-RFLP和PCR-SSP技术。
这些分型方法的基础是PCR,有关PCR的操作过程和注意事项请参阅本书第五章或其他资料;有关HLA各个基因座位分型时使用的引物、探针、限制性核酸内切酶以及国际组织相容性协作会议(IHWC)所推荐的分型方法可以参照有关网址。