醫學免疫學/HLA的醫學意義
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醫學免疫學 |
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HLA領域的研究工作在醫學實踐中有十分重要的意義。
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一、HLA與疾病相關性
不同個體對疾病易感性的差異在很大程度上是由遺傳因素所決定。在群體調查中比較患者與正常人某些特定等位基因及其產物的頻率,這是研究遺傳決定的對疾病易感性的主要方法。
HLA是目前已知的具有最複雜多態性的人類基因系統,且Ir基因正位於HLA複合體內,因此考慮到HLA與某些免疫性疾病可能存在相關性。60年代末通過對患者與正常人HLA抗原頻率的群體調查,發現了某些疾病與特定的HLA型分別呈非隨機分布。最典型的例子是91%以上的北美白人強直性脊柱炎患者帶有HLA-B27抗原。這種現象,即二個遺傳學性狀在群體中同時出現呈非隨機分布,稱為關聯(association)。HLA是第一個被發現與疾病有明確聯繫的遺傳系統。迄今已發現60餘種疾病與HLA有關聯,這些多屬於病因或發病機制未知、與免疫異常有關,或有家族傾向及環境誘發因素的疾病。特定疾病與某種HLA型別的相關性可通過相對危險性(relative risk,RR)來評估,其計算公式為:
RR=P+×C―/P―×C+
式中P+為具有某種抗原的病人數;C―為不帶此抗原的對照組人數;P―為不帶此抗原的病人數;C+為具有此抗原的對照組人數。RR表示帶某種HLA抗原的人與無此種抗原的人在患某種疾病的危險性上的比值。RR=1時,兩者無關聯;若RR>4,則認為此病與某種HLA抗原肯定有關聯;RR值越大,表示帶此抗原的人患某病的危險性越大。反之,若RR<1,表示帶此抗原者某病有抵抗性。
在評估HLA與疾病的相關性時須注意下面幾點:①發現HLA與某種疾病有關聯,並不意味著攜帶某抗原就一定會患某病,HLA本身並不是病因而僅僅是一種遺傳標誌;②HLA抗原在群體中的分布與民族、人種、地理環境等有關,在研究與疾病的關聯時應綜合分析才有參考價值;③研究對象須是隨機選擇,無親緣關係的:對照組與疾病相關性可能有助於某些疾病的輔助診斷,疾病的預測、分類以及預後的判斷。表5-3列出某些疾病與HLA的相關性。
表5-3 HLA 和疾病的相關性
疾病 | HLA抗原 | 相對危險性RR |
強直性脊柱炎 | Ⅰ類型 B27 | >100 |
青少年類風濕性關節炎 | B27 | 24 |
Reiter病 | B27 | 30~50 |
牛皮癬性關節炎 | B17 | 6 |
Bechat症候群 | Cw6 | 9 |
發作性睡眠 | B51 | 10~15 |
尋常天皰瘡 | Ⅱ類 DR2 | 20 |
I型糖尿病 | DR4 | 24 |
多發性硬化症 | DR3/DR4 | 20 |
全身性紅斑狼瘡 | DR2 | 4 |
全身性硬化症 | Ⅲ類 C4AQO C4BQO C4AQO |
6 11 9 |
迄今已檢出了眾多的HLA基因多態性標誌。因此,有可能在DNA水平上探討HLA與疾病的相關性,甚至發現一些與經典HLA抗原未表現出關聯,但與HLA基因型別關聯的疾病。可以預期,隨著DNA水平的研究不斷深入,最終有可能在HLA複合體中發現某些疾病的易感基因,甚至測出這些基因的核苷酸序列。這將有助於闡明某些疾病的發病機制,並在此基礎上制訂全新的防治措施。
HLA與疾病關聯的機制尚未完全清楚,已提出的一些學說包括:①分子模擬學說:該學說認為,由於HLA抗原本身與某種病原物質相似,機體或者不能對該病原物質產生有效的免疫應答,或者在對病原物的應答中發生交叉反應反而損害了自身組織;②受體學說:HLA抗原可能作為外來病原物質的受體,兩者結合導致組織損傷;③免疫應答基因學說:人的HLA基因就是Ir基因,特定的Ⅱ類基因型可能導致特定的異常免疫應答,從而表現為易感某種疾病;④連鎖不平衡學說:特定的HLA基因可能與某病的易感基因連鎖,HLA型別僅是一種檢出的遺傳標誌。一般認為,與HLA有關聯的不同病種可能有不同的機制。
二、HLA表達異常與疾病的關係
HLA表達異常即細胞表面HLA分子質與量的異常,可參與疾病發生。
(一)HLA-Ⅰ類抗原表達異常
在小鼠及許多人類腫瘤或腫瘤衍生的細胞株均已發現MHC-Ⅰ類抗原表達缺失或密度降低。若將Ⅰ類基因轉染給腫瘤細胞株,則惡變細胞可發生逆轉,且浸潤性與轉移性消失或降低。這可能是由於MHC-Ⅰ類抗原缺失的腫瘤細胞不能補TC識別並攻擊,從而導致腫瘤免疫逃逸(sneaking through)。
(二)HLA-Ⅱ類抗原表達異常
器官特異性自身免疫疾病的靶細胞可異常表達HLA-Ⅱ類抗原。諸如Graves病患者的甲狀腺上皮細胞、原發性膽管肝硬化患者的膽管上皮細胞、Ⅰ型糖尿病患者的胰島β細胞等均可發現HLA-Ⅱ抗原異常表達。其機制可能是局部感染誘生IFN-γ,後者誘導Ⅱ類抗原表達。Ⅱ類抗原乃抗原呈遞的效應分子,一旦靶細胞異常表達Ⅱ類抗原,就可能以組織特異性方式把自身抗原呈遞給自身反應性T細胞,從而啟動自身免疫反應。激活的自身反應性TH又可分泌大量IFN-γ,誘導更多的靶細胞表達Ⅱ類抗原,加重和延續自身免疫反應,最終導致遷延不愈的自身組織損傷。
三、HLA與排斥反應
移植物存活率很大程度上取決於供者和受者之間HLA型別相合的程度。在腎移植中,各HLA座配合的重要性依次為HLA-DR、HLA-B、HLA-A。近年來特別重視HLA-DP對移植器官長期存活的意義。在骨髓移植中,為預防嚴重的移植物抗宿主反應(graft versus host reaction,GVHR),一般要求從同胞中選擇HLA全相同的個體作為供者。此外,某些輸血反應以及習慣性流產也與HLA不兼容所導致的排斥反應有關。
四、HLA與法醫
由於HLA複合體的高度多態性,在無關個體間HLA表型全相同的機率極低,故HLA複合體被看作是伴隨個體終生的特異性遺傳標記。藉助HLA基因型和(或)表型檢測,可用於法醫上的個體識別。另外,由於HLA複合體具有高度多態性以及單倍型遺傳的特點,使HLA分型成為鑒定親子關係的重要手段。
MHC分子的功能 | HLA分型技術 |
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