人HLA基因图及其遗传特征

 

二、人HLA基因图及其遗传特征

在人类MHC称为HLL（human leucocyte antigen），是迄今为止所知的人类最复杂的基因族。除成熟的红细胞外，HLA抗原几科分布于人体的各种有核细胞以及血小板。由于此组抗原首先在人外周血白细胞上发现，同时表达抗原水平较高，目前多采用外周血淋巴细胞来检测这类抗原的型别，故称为人类白细胞抗原（HLA）。

(一）HLA基因定位

HLA基因群定位于第6号染色体的短臂（图6-2）。

图6-2　人类第6对染色体上已知的基因（或基因群）

至1991年底，HLA基因座位已确定确定近60个，正式命名的等位基因278个。这些基因分类的方式主要有以下两种。（1）传统的分类法，即把HLA分为与小鼠H-2相似的I类、Ⅱ类和Ⅲ基因，（2）1991年Bodmer建议将它重划分的三类：第一类包括传统分类中的HLA-Ⅰ类和Ⅱ类，还包括一对DMA和DMB；第二类称为免疫功能相关基因，包括C4、Bf、C2、TNFA、TNFB、HSP70、TAP1、TAP2和TAP7等；第三类是一些与上述无关的基因。本章仍按传统分类法进行介绍。

　　HLA占第6号染色体很窄的一个区带，估计占人体整个 基因组 的1/3000，长约3500kb（图6-3、6-4）。

图6-3　人MHC基因图（根据WHO HLA命名委员会1991年修正）

图6-4　人HLA基因简图

图6-5　小鼠H-2和人HLA中基因座位排列的比较

利用交换率越大基因座位距离越远，交换率越小基因座位距离越近的原理，可以通过交换率的计算作基因图，经过家谱分析和交换率的计算作基因图，A-B座位的交换率为0.8分摩（centi Morgan,cM。是基因交换率在基因图上的图距单位，重组频率在1%的两个连锁基因之间的距离为1cM），A-C为0.6cM，B-C为0.2cM，B-D为0.8cM，HLA基因群全长距离约为4cM。

　　自1964年以来，每隔3-4年召开一次国际组织相容性工作讨论会（International Histocompatibility Workshop,IHW）,最近一次于1991年11月在日本横滨召开，并预定于1995年在法国召开第12次IHW。经过这些 会议 陆续报告了HLA的许多基因及大量的行装位基因。现知在HLA-I类基因区中，除已知的HLA-A、-B、-C座位外，还发现了-E、-F、-G、-H和-J，新发现的这些I因基因座大多数伪基因。现A座位已发现等位基因41个，B座位61个，C座位18个，E座位4个。在HLA-A与-E之间可能存在着重组热点。在HLA-Ⅱ基因中，已发现了近30个基因座位，等位基因更多，其中DR、DQ、DP均由一条A链与一条B链组成异源二降体分子（参后述），而A链基因与B链基因及其等位基因为数甚多，后者如DRB1座位60个，DRB3座位4个，DRB5座位4个，DRB6座位3个；DQA1座位14个，DQB1座位19个；DPA1座位8个，DPB1座位38等等。DDRA编码DRα链；DRB1编码β1链，决定的特异性为DR1、DR2、DR3、DR4、DR5等；DRB2为伪基因；DRB3编码DRβ3链，决定DR52及Dw24、Dw25、Dw26等特异性；DRB4编码DRβ4链，决定DR53特异性；DRB5编码DRβ5链，决定DR51特异性；DRB6、B7、B8、B9均为伪基因。DQA1编码DQα链；DQB1编码DQβ链；DQA2、B2尚末得知其表达；DQB3为伪基因。DOB编码DOβ链DMA编码DMα链；DMB编码DMβ链。DNA编码DNα链、DPA1编码DPα链；DPB1编码DPβ链；DPA2和DPB2为伪基因。此外与肽运转至内质网有关的基因TAP1（transporter of antigen peptides）、TAP2和与抗原加工有关的基因称之为低分子量多肽或称大的多功能蛋白酶LMP2（low molecular weight polypeptides or large multifunctional protease-2）、LMP7也位于Ⅱ类基因区。Ⅲ类基因区包括补体C2、C4、B因子，此外，21羟化酶A与B、HSP70（heat shock protein70,热休克蛋白70）和肿瘤坏死因子α、β基因也在这里。21A是假基因，21B具有编码21羟化酶功能。21羟化酶是肾上腺皮质合成皮质醇和醛固醇必不可少的酶，如酶缺乏，可导致先天性肾上腺皮质增生症。

　　HLA和H-2基因的比较见图6-5。小鼠H-2的 Tla为存在于胸腺细胞和某些胸腺 白血病 细胞上的抗原（thymus-leukemia antigen）;Tla与H-2D之间还有Qa区。Qa区中有17个Qa基因，还有12个Qa基因在Tla区，但大部分Qa基因是静息基因（silent gene）。目前已测得6个Q基因有表达，其中Qa2、Qa3、Qa4、Qa5由Qa区基因编码，Qa1和Qa6由Tla区编码。

（二）HLA血清学抗原的命名

目前已确定的HLA敌国清学抗原共有161个，其中A有27个，B有59个，C有10个，D有26个，DR有24个，DQ有9个，DP有6个。C座位上的抗原编号是公认的，为了避免与补体C相混淆特标以“W”。某些抗原数字后带有括号的抗原编号，表示括号前的抗原为括号内抗原的裂解产物，如A23和A24是A9抗原的裂解产物（表6-4）。

表6-4　HLA血清学抗原特异性总表（1991）

A B C D DR DQ DP A1 B5 B49(21) Cw1 Dw1 DR1 DQ1 DPw1 A2 B7 B50(21) Cw2 Dw2 DR103 DQ2 DPw2 A203 B703 B51(5) Cw3 Dw3 DR2 DQ3 DPw3 A210 B8 B5102 Cw4 Dw4 DR3 DQ4 DPw4 A3 B12 B5103 Cw5 Dw5 DR4 DQ5(1) DPw5 A9 B13 B52(5) Cw6 Dw6 DR5 DQ6(1) DPw6 A10 B14 B53 Cw7 Dw7 DR6 DQ7(3) 　 A11 B15 B54(22) Cw8 Dw8 DR7 DQ8(3) 　 A19 B16 B55(22) Cw9(w3) Dw9 DR8 DQ9(3) 　 A23（9） B17 B56(22) Cw10(w3) Dw10 DR9 　 　 A24（9） B18 B57(17) 　 Dw11(w7) DR10 　 　 A2403 B21 B58(17) 　 Dw12 DR11(5) 　 　 A25（10） B22 B59 　 Dw13 DR12(5) 　 　 A26（10） B27 B60(40) 　 Dw14 DR13(6) 　 　 A28 B35 B61(40) 　 Dw15 DR14(6)