临床免疫学检验第二十一章MHC与HLA检测及应用
第二十一章MHC与HLA检测及应用
本章要点
1.MHC的一般特性
2.HLA分型
3.HLA分型的实际应用
基因多态性组织相容性是指器官或组织移植时供者与受者相互接受的程度，如相容则不互相排斥，不相容就会出现排斥反应。诱导同种移植排斥反应的抗原称为组织相容性抗原，也称为移植抗原。一组对人和各种哺乳动物中诱导排斥反应起决定性作用的抗原称为主要组织相容性抗原（MHA）。控制主要组织相容性系统（MHS）的基因包括几个不同位点，集中分布于各种动物某对染体上的特定区域，，是一组紧密连锁的基因，这组基因称为主要组织相容性复合体（MHC）。
第一节MHC的一般特性
概念：主要组织相容性复合体（MHC）是一组存在于各种脊椎动物某对染体特定区域的基因。MHC编码的基因产物为主要组织相容性抗原（MHA）。
人类的MHC即HLA基因复合体位于人的第6对染体的短臂上，是目前已知最复杂的人类基因系统。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类基因。HLA由400万碱基组成，传统上分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类基因。Ⅰ类：包括经典的HLA-A、B、C，非经典的HLA-E、F、G、H、X等；Ⅱ类：包括经典的HLA-DP、DQ、DR，非典型的HLA-DN、D0、DM等；Ⅲ类：位于HLA-Ⅰ、Ⅱ类之间，由一些与补体和某些炎症因子编码相关的基因组成。截止到l999年，已知的HLA
等位基因数已超过l000个，且数量仍在继续增加。
HLA基因复合体所表达的基因产物，除直接构成同种异体移植排斥反应的靶抗原外，在免疫应答的过程中发挥着重要调控作用，也反映着自身免疫性疾病的基因易感性。
一、MHC-Ⅰ类分子
MHC-Ⅰ类抗原是一组由非共价键连接的异二聚体分子，在人类包括HLA-A、B、C、HLA-E、F、G、H、X等。
Ⅰ类分子可广泛地表达于各种组织的有核细胞上，以淋巴细胞、白细胞表面的表达密度最高，肝、肾、皮肤、主动脉和肌细胞次之，成熟的红细胞、神经细胞及滋养层细胞不表达。血清与其他体液中少量存在。
Ⅰ类分子的表达受到多种因素的调节，如IFN-α、β、γ等细胞因子可促进其表达；肿瘤细胞表面Ⅰ类分子表达的减少或缺失，即为肿瘤细胞逃避机体的免疫监视的重要机制。
二、MHC-Ⅱ类分子
人类MHC-Ⅱ类分子是由两条非共价键结合的多肽链组成的异二聚体。α链和β链均系HLA基因表达的产物。包括抗原多肽结合区和Ig样区，由αl、α2、βl、β2四个结构域组成。
MHC-Ⅱ类分子的分布较窄，主要存在于B细胞、单核-巨噬细胞、DC等细胞上，血清、精液及乳汁等体液中也可检测到。胰岛β细胞和甲状腺细胞在病理情况下亦能表达。
胰岛素、甲状腺素、雄激素、TNF-α、IFN-γ、IL-1、IL-2、IL-6、GM-CSF等，可促进Ⅱ类分子的表达；而前列腺素、糖皮质激素等则可抑制其表达。
三、MHC-Ⅲ类分子
至少有36个基因定位于MHC-Ⅲ类区内，表达产物主要包括两类，一类是与免疫应答相关的C4、C2、Bf、TNF、HSP70等蛋白分子，可参与炎症和应急反应，与内源性抗原的加工提呈相关。另一类是与免疫无明显关
联的缬氨酰tRNA合成酶、类固醇21-羟化酶及一些富含脯氨酸的蛋白质分子。
Ⅲ类分子不是表达于细胞表面的膜分子，而是分布于血清及其他体液中的可溶性分子。
第二节HLA分型
HLA的多态性通过一系列特异性抗体确定，检测方法有血清学分型、细胞学分型和分子生物学分型方法。HLA分型使HLA复杂的多态性更得以显露，推动了HLA与体及自然选择关系的研究，促进了人们对疾病本质的认识。HLA分型应用于器官移植、法医鉴定、遗传学研究以及探讨与疾病的相关性等领域。
一、血清学分型法
方法：补体依赖的微量细胞毒试验（CDC）。分型抗原：SD抗原，包括HLA-A、B、C、DR、DQ。
（一）原理
标准血清+淋巴细胞，形成抗原抗体复合物，加入补体，在补体的作用下，细胞被溶解。溶解的细胞可被加入的染料（台盼蓝、伊红）着染，即为阳性反应，计数死细胞数，作出结果判断。
（二）技术要点
1.CDC试验的关键在于获得标准抗血清，与AB0血型抗体不同，主要获自经产妇。
2.抗血清种类应覆盖本民族、本地区80%以上的抗原。
3.Ⅱ类抗原，仅分布于B细胞或巨噬细胞表面，故检测Ⅱ类抗原应分纯B细胞。
4.注意下列假象：①粒细胞和单核细胞能够非特异性地，吞噬染料而造成着染假象，应注意细胞形态的区别。②血小板与淋巴细胞竞争，结合HLA抗体而导致假阴性结果，可用玻璃珠脱纤维抗凝。③红细胞沾染易致假阳性。④单克隆抗体复合物不能激活补体，不能用于CDC，可改用ELISA、FCM。
（三）临床应用
1.HLA配型可用于器官移植与相关疾病的诊断研究。
2.HLA交叉配型即用CDC法检测受体血清有无针对供者HLA的抗体，以监测排斥反应的发生或估价受体的敏感性。
3.体反应性抗体的检测（PRA）PRA用于判断器官移植时受体的敏感程度。
二、细胞学分型法
细胞学分型法是以混合淋巴细胞培养（MLC）或称混合淋巴细胞反应（MLR）为基本技术的HLA分型法。能用本法分型的抗原称为LD抗原，包括HLA-D、DP。
（一）单向MLC
1.阴性分型法：又称为纯合子分型细胞试验（HTC）。纯合子是指细胞内一对同源染体上两个HLA单倍型完全相同，只表达一种抗原，可从近亲婚配的子代中寻。
2.阳性分型法：又称为预致敏淋巴细胞分型法（PLT），预备：选择只有一个单倍型不同的两个个体，a ／b和a／c，刺激细胞a／b加反应细胞a／c共育作单向MLC，得到针对b特异免疫应答能力的PLT。依此类推，可得到一系列识别各种已知LD抗原的一套PLT。
（二）双向MLC
遗传型不同的两个个体淋巴细胞在体外混合培养时，由于两者HLA不同，能相互刺激导致对方淋巴细胞分裂增殖和分化，称为双向混合淋巴细胞培养。
三、分子生物学分型法
又称DNA分型法：灵敏度高，陈旧微量标本可检测，克服CDC和MLC的不足，前景广阔。
（一）聚合酶链反应与SSP分型法方法