HLA复合体

HLA复合体即控制产生人白细胞抗原的基因复合体，是人的主要组织相容性抗原复合体(MHC)。这是一组密切连锁的，存在于第6染色体短臂上的多等位基因复合体。其基因产物即HLA抗原系统。因人HLA复合体与小鼠H-2复合体相似，故H-2复合体常被用来作为研究HLA的重要模型。近年来，对HLA复合体的研究进展很快，自1964～1980年已先后开过八次国际组织相容性专题讨论会，取得了成果。

历届国际组织相容性专题讨论会取得的成果

会议	年份	召集人	取得的成果
第一次	1964	Amos	确定了组织相容性抗原与肾移植的 关系，交换各实验室收集的血清， 交流了组织配型技术，对补体结 合实验（细胞毒实验）、细胞凝集 反应进行了比较
第二次 第三次	1965 1967	van Rood Cepellini	肯定了早期家族分析所鉴定的抗 原，并确定了这些抗原是受二个 紧密连锁基因位点的控制，将人 白细胞遗传位点命名为组织相容 性位点A
第四次	1970	Terrasaki	确定HL-A有LA及4两组位点，是 受多等位基因支配，并呈等显性
第五次	1972	Dausset	进行了世界性群体分析，确定了 HL-A位点在人类学上的意义。 提出了第三位点A-J存在的可能 性，以及研究了HL-A位点与疾 病的关系
第六次	1975	Kissmeyer Nielsen	确认了主要组织相容性复合物 (MHC)的存在。将HL-A改称 为HLA，包括4个位点，即 HLA-A,HLA-B,HLA-C和 HLA-D
第七次	1977	Bodmer	确定了与HLA-D位点密切相关的 新位点，命名为HLA-DR，其 产物与小鼠Ia抗原相等。从新修 订了HLA抗原的命名
第八次	1980	Terrasaki	修订和补充了HLA抗原

在第六、第七次会议上，将整个HLA复合体作了系统的命名。H代表人(human)或组织相容性(histocom-patibility),L代表白细胞(leucocyte),A指第一个基因位点(locus A)，也可代表抗原(antigen)。所以，HLA作为基因研究时，称为HLA复合体，指的是一组密切连锁的基因群(即MHC); HLA作为抗原研究时，称为HLA抗原系统，指的是这个基因复合体的产物。目前已知HLA共有5个连锁基因位点，分别命名为HLA-A、HLA-B、HLA-C、HLA-D及HLA-DR位点。在上下文概念明确的地方谈到时，可略去HLA。每个位点都表现为多等位基因。根据第八次会议，等位基因总共92个，A位点20个，B位点42个，C位点8个，D位点12个，DR位点10个。每一个位点符号的数字，代表其所编码的抗原特异性(如HLA-A1)。对尚未被公认的抗原特异性则在数字前加w (workshop)，表示暂定抗原(如HLA-Aw 19)。在一条染色体上存在有HLA-A、B、C、D、DR位点各一等位基因，称为单倍型。人第6对染色体有2个单倍型，其一来自父亲，另一来自母亲。2个单倍型构成HLA的基因型。在细胞膜上能检出的抗原特异性则称为表型。

人的HLA复合体示意图

HLA-A、B、C位点相当于小鼠H-2复合体上的H-2K和H-2D区。
两者的产物也具有相同的生物学功能。A、B、C位点控制形成的抗原为引起强移植反应的抗原，有强免疫原性，能刺激机体产生抗体，因此，可用血清学方法——抗体介导的细胞毒试验检测，故也称SD抗原。在移植排斥应答中，可成为效应T细胞的靶抗原；另一方面，HLA抗原发生变化，成为自身修饰抗原，可诱导效应T细胞对靶细胞的识别。从而引起细胞免疫，排除感染病毒的靶细胞。从病毒感染和二硝基氯苯(DNCB)致敏的淋巴细胞诱导的淋巴细胞毒试验都证明效应T细胞的HLA-A抗原与靶细胞的HLA抗原一致才能发挥杀伤效应。这种致敏T细胞必须识别靶细胞上外源性抗原，必须识别该细胞相同的HLA抗原才能发挥免疫效应的特性称为组织相容性复合体 (MHC)的限制性或约束性。由此证明HLA抗原系统与免疫监视机制有关。
HLA-A、B、C位点的抗原存在于所有有核细胞膜上。分布广泛，但含量不同。淋巴细胞含量较高，血小板和脑、肾、肝细胞次之，而红细胞膜上则不含此种抗原。此抗原由非共价键联结的两条多肽链——重链和轻链组成。重链(H链)为糖蛋白，分子量为43,000，其结构和氨基酸序列与小鼠H-2抗原的重链相似。具有疏水端，埋在双脂层细胞膜中，其基因位点存在于第6染色体上。此部分与HLA抗原特异性有关。轻链(L链)为多肽，分子量为12,000，无疏水端，称为β2微球蛋白，其氨基酸序列与IgG同源区 (CH3)相似，其基因位点存在于第15染色体上。此部分与HLA抗原特异性无关。这些研究对了解HLA的生物学功能将是十分重要的。
HLA-D位点相当于小鼠H-2复合体上的I区。该位点与HLA-B位点相连锁。目前已知其基因产物有12个。

HLA抗原系统(1980)

HLA-A	HLA-B	HLA-C	HLA-D	HLA-DR
HLA-A1 HLA-A2 HLA-A3 HLA-A9 HLA-A10 HLA-A11 HLA-Aw19 HLA-Aw23(9) HLA-Aw24(9) HLA-A25(10) HLA-A26(10) HLA-A28 HLA-A29 HLA-Aw30 HLA-Aw31 HLA-Aw32 HLA-Aw33 HLA-Aw34 HLA-Aw36 HLA-Aw43	HLA-B5 HLA-B7 HLA-B8 HLA-B12 HLA-B13 HLA-B14 HLA-B15 HLA-Bwl6 HLA-B17 HLA-B18 HLA-Bw21 HLA-Bw22 HLA-B27 HLA-Bw35 HLA-B37 HLA-Bw38(w16) HLA-Bw39(w16) HLA-B40 HLA-Bw41 HLA-Bw42 HLA-Bw44(12) HLA-Bw45(12) HLA-Bw46 HLA-Bw47 HLA-Bw48 HLA-Bw49(w21) HLA-Bw50(w21) HLA-Bw51(5) HLA-Bw52(5) HLA-Bw53 HLA-Bw54(w22) HLA-Bw55(w22) HLA-Bw56(w22) HLA-Bw57(17) HLA-Bw58(17) HLA-Bw59 HLA-Bw60(40) HLA-Bw61(40) HLA-Bw62(15) HLA-Bw63(15) HLA-Bw4* HLA-Bw6	HLA-Cw1 HLA-Cw2 HLA-Cw3 HLA-Cw4 HLA-Cw5 HLA-Cw6 HLA-Cw7 HLA-Cw8	HLA-Dw1 HLA-Dw2 HLA-Dw3 HLA-Dw4 HLA-Dw5 HLA-Dw6 HLA-Dw7 HLA-Dw8 HLA-Dw9 HLA-Dw10 HLA-Dw11 HLA-Dw12	HLA-DR1 HLA-DR2 HLA-DR3 HLA-DR4 HLA-DR5 HLA-DRw6 HLA-DR7 HLA-DRw8 HLA-DRw9 HLA-DRw10

HLA-D抗原主要存在于B细胞上，其次为单核细胞、精细胞、上皮细胞及部分T细胞上。HLA-D抗原目前只能用混合淋巴细胞培养法(MLC)检测，故称LD抗原。混合淋巴细胞培养法分双向转化法和单向转化法两种。双向转化法即双向混合淋巴细胞培养法，将两个不相关个体的淋巴细胞混合培养，由双方不同的HLA抗原刺激对方，引起母细胞化。这个试验的缺点是两个不相关个体的淋巴细胞都能分别刺激对方，故不易检出有微弱反应者。单向转化法是使用纯合子分型细胞(HTC)，即HLA-A、B、C抗原属于纯合子的人的淋巴细胞作为单向混合淋巴细胞培养法中的刺激细胞，而待检细胞作为反应细胞，若两种细胞相同或部分相同，则不出现母细胞转化或呈低反应性；若不相同，则出现明显的母细胞化，借此来确定LD抗原。目前用处理的淋巴细胞试验(PLT)，即用丝裂霉素（自力霉素）或射线处理一方细胞，使其失去转化能力但保留抗原性，仍可刺激对方的细胞发生反应，这可大大缩短检测LD抗原的时间。
HLA-DR位点因与D位点相关，故名(D-related,D相关的)。DR抗原可用血清学方法检测。它的抗体可封闭MLC反应中的起刺激作用的淋巴细胞，且只与B细胞发生反应，而不与T细胞及血小板发生反应，提示DR抗原是一种存在于B细胞上特有的异型抗原。DR抗原既不同于SD抗原，也不同于LD抗原。目前已确定有10个特异性抗原。DR抗原虽然与D抗原密切相关，但不完全一致，因此推测DR与D可能是各自不同的位点，也可能D不是单一位点而与H-2的I区相似，存在着D的亚区。通过对DR抗原的氨基酸分析，认为此抗原与H-2的I-C亚区产物相似，而LD抗原与I-A产物相似，因此支持DR抗原可能是HLA-D区的一个部分。由此可见DR抗原与小鼠的Ia抗原相当，其分布主要在B细胞、培养的B细胞株、慢性淋巴细胞白血病(CLL)细胞。此外，DR抗原还存在于胸腺、脾、淋巴结等淋巴组织及肝、肾、睾丸、心肌等非淋巴组织中，但不存在于T细胞、血小板和红细胞中。可用DR抗原作微量细胞毒试验检测外周血中纯化的B细胞，但其所应用的抗体必须经血小板充分吸收，并确证其不与T细胞发生反应。DR抗原的分子是由两条大小不同的肽链非共价结合而成，不含有β2微球蛋白。一条肽链分子量为33,000，可决定其抗原特异性，另一条分子量为25,000。二条肽链都含有糖分子。

人第6染色体上HLA的位点示意图

HLA复合体的遗传学特征是：
❶此基因群来自一个祖先基因的复制。
❷在同一相互交配的群体中，存在着多种基因型的现象，若按A、B、C、D、DR 5个位点计算，可组成数目很大的单倍型、基因型和表型，因此，HLA可形成一个庞大的多态性系统。
❸具有连锁现象。HLA各位点的基因全是显性基因，且每条染色体上HLA 5个位点的距离非常近，HLA可作为一个单位遗传给子代。若双亲的单倍型完全不同(a/b×c/d)，则子女可有四种单倍型组合(a/c,a/d,b/c,b/d)，在子女之间，有1/4机会HLA完全一致，而子女与双亲则无一致的机会。若双亲间有一个单倍型相同(如a/b×a/d)，则子女(a/a,a/d,b/a,b/d)与双亲一致的机会为²/4。若双亲之一为纯合子(如a/a×b/c)，则子女(a/b,a/c,a/b,a/c)间有1/2的机会HLA完全一致(即a/b,a/c)，而与双亲则无一致者。
❹各位点在特定的等位基因间存在连锁不平衡现象。在染色体复制过程中，可能会发生某一片段的交换或重组合，称为交换或重组。连锁基因间的重组率完全取决于二个连锁基因间的距离，距离愈小，重组机会愈少，其重组率愈低。HLA各基因组成的单倍型并非完全随机，有些基因比其他基因能更多的连锁在一起，故而出现连锁不平衡。
❺抗原出现频率可表现人种的差异。
❻某些HLA抗原型的频率与特定疾病有强相关性。
HLA与疾病相关性的研究，可采用家族调查和人群调查的方法。后者为目前普遍采用的方法，即调查某种疾病患者群的HLA抗原特异性频率与健康人群对照组相比较，依χ2求P值，并由患者组及对照组的抗原频率计算其相对危险性(RR)。以Pd表示患者组频率，Pc表示对照组频率。则RR可依下式求得：

RR=1时，二组无区别； RR≥4时，则HLA抗原与疾病的相关性较为肯定； RR<1时，表示抵抗基因，即对疾病有抵抗性。
HLA与疾病相关性具有以下特征：
❶HLA抗原与疾病的相关性是受显性遗传控制，表示其易感性。
❷HLA诸位点的抗原与疾病有关，目前认为HLA-D位点与疾病呈高相关性。
❸同一疾患不同人种相关抗原表现不一致，但强直性脊椎炎及Behcet病相关抗原则相同。
❹特定HLA抗原与疾病并不表现为100%的相关性，显示存在着连锁不平衡。
❺HLA-B27与关节炎呈强相关性。已发现愈来愈多的疾病与特异HLA抗原相关，包括风湿性疾病、神经肌肉疾病、皮肤病、内分泌病、消化系统疾病、超敏感性疾病以及自身免疫病等。
HLA与疾病相关性的机制有下述几种学说：
❶结合假说： HLA抗原为细胞膜的特异性受体，可与致病因子（如病毒）相结合，引起免疫性或非免疫性组织损伤。
❷连锁基因假说： HLA抗原伴随特殊疾病，但其本身并不直接涉及致病作用，而只是与一个特殊疾病的基因相连锁。
❸分子模拟假说： 某些非己抗原（如病毒）在分子结构上与特定HLA抗原相似，因此可形成交叉耐受，不能产生免疫攻击，以致不能终止疾病过程。
❹HLA基因与Ir基因连锁假说： Ir基因可控制宿主对病毒或其他抗原的免疫应答，一种改变的免疫应答将导致对某些疾病的易感性或抵抗性。上述假说多属推测，尚无可靠的实验证据。HLA抗原与疾病易感性相关的研究，可能对某些疾病的病因学、诊断、治疗、预后判断以及预防具有一定意义，也有助于对HLA抗原生物学意义的研究。