HLA分型应用

在电视剧或小说中，我们经常看到这样的剧情。美丽善良的女主角突然有一天被查出了白血病，需要马上进行骨髓移植，但是却找不到匹配度高的组织配型。当我们看到这些的时候，有没有想过匹配度高低到底说的是什么？实际上匹配度指的是我们细胞表面的一组糖蛋白，这组糖蛋白才是我们文章中的主角—人类白细胞抗原（Human Leukocyte Antigen, HLA）。

如果把我们的免疫系统比作一座城堡，那么HLA则相当于巡逻队。当遇到外来的病毒或细菌等入侵人体的时候，HLA就会将给其打上标签，同时将这个消息报告给人体的执法队（B淋巴细胞、巨噬细胞），执法队会清除这些外来入侵物质，从而保障了城堡的安全。也就是说，在我们的免疫系统中，HLA识别异己的功能明显提高了人类的免疫力。

HLA即人类主要组织相容性复合体（Major Histocompatibility Complex, MHC），最早发现于50年代肾移植排斥反应现象中，现已定位在第6号染色体短臂q21.31和q21.32区之间，分为HLA-Ⅰ类、HLA-Ⅱ类和HLA-Ⅲ类三个区，跨度约为3600kb。HLA-Ⅰ类基因包括经典的HLA-A、HLA-B和HLA-C，分布于几乎所有有核细胞表面，以淋巴细胞表面密度最大。HLA-Ⅱ类基因包括HLA-D家族，主要有HLA-DP、HLA-DQ和HLA-DR等，主要分布于B淋巴细胞、巨噬细胞和树突状细胞等专职抗原提呈细胞表面。HLA-Ⅲ类大约包含75个基因，大多数功能不明。

HLA的分型技术主要包括血清学分型技术、细胞学分型技术和DNA分型技术。血清学分型是一项古老的技术，虽然近年来已建立许多新的分型技术，但是血清学方法目前仍是HLA分型的基础方法。细胞学分型技术由于操作复杂等因素，逐渐被淘汰。由于上述传统的HLA分型方法存在许多不足之处，近年来国内外已将HLA分型技术由抗原水平发展到基因水平。DNA分型技术主要有一代测序、二代测序和基因芯片，其中由于二代测序具有精准度高、针对性强、捕获率高和覆盖率高等技术优势而被越来越广泛地用于HLA的分型。

HLA分型除了大量应用于器官移植之外，还能够帮助我们来诊断某些疾病，预防严重药品不良反应。现已发现有200多种疾病的发生与HLA相关，其中包括一些自身免疫性疾病和感染类疾病。此外，越来越多的研究发现HLA和癌症的易感性相关。

自身免疫性疾病

在正常情况下，机体免疫系统通常对携带“自已”的HLA细胞是耐受的，即免疫系统不会对这些细胞产生免疫反应。然而，在一些情况下，机体会对自身抗原发生免疫反应而导至自身组织损害，从而引发疾病。尽管有许多基因都疑似与自身免疫性疾病的发生有关，但有确凿的证据表明，HLA与某些特定的自身免疫性疾病相关。

类风湿性关节炎（RheumatoidArthritis, RA）是以关节滑膜慢性炎症为主的自身免疫性疾病，可引起关节肿痛，继而破坏软骨组织，晚期发展为关节畸形，最终出现不同程度的残疾。研究显示在中国人群中，HLA-DRB1与RA的发生相关^[1,2]。此外，HLA-DR4还可作为RA预后的指标，从而在疾病的发生和发展中起到重要的作用^[3]。

强直性脊柱炎（AnkylosingSpondylitis，AS）是一种发病率较高的慢性进展性风湿疾病，与HLA-B27密切相关。AS是以脊柱为主要病变部位，累及骶髂关节，可引起脊柱强直和纤维化，造成不同程度眼、肺、肌肉、骨骼病变。大量的研究表明：在中国人群中，HLA-B*2704可能是AS发生的风险因素，而B*2705, B*2706, B*2707则可能是AS发生的潜在保护因素^[4]。

Ⅰ型糖尿病（Type 1Diabetes）是遗传学上易感个体因自身免疫引起胰岛β细胞损害的疾病，有明显的遗传倾向和显著的遗传异质性，而该病的遗传因素主要与HLA基因有关。研究表明，中国人群Ⅰ型糖尿病与HLA-DQ、HLA-DP的多态性相关，其中的一些多态性是中国人群所特有的，在其他人种中的研究结果不尽相同^[5]。

此外，HLA还与一些自身免疫性疾病的发生紧密相关，例如，乳糜泻、发作性嗜睡病、系统性红斑狼疮和自身免疫性肝炎等。

感染性疾病

乙型和丙型肝炎病毒（HepatitisB and C）中的一种或者共同感染能够引发慢性感染，甚至肝硬化，少数可发展为肝癌。大量中国人群的研究报道，HLA-DQ、-DR和-B与乙型或丙型肝炎病毒的易感性相关^[6,7,8]。

癌症

大量文献表明，HLA分型和一些癌症的发生存在着明确的相关性。例如，HLA-DR被认为与乳腺癌的发生相关。但是，HLA是怎样影响癌症易感性的机制还不是很清楚，有一些学者推测HLA通过影响免疫监视的过程来发挥作用。除了经典的Ⅰ类和Ⅱ类HLA之外，学者发现HLA-G在癌症的发生中起到了重要的作用，可以作为一个新的生物标志物来预测癌症的预后效果^[9]。

严重药品不良反应

药品不良反应（AdverseDrug Reactions, ADR）是合格药品在常规用法用量下出现的与用药目的无关或意外的有害反应。随着人类基因组学和药物基因组学研究的不断深入，一些ADR发生与HLA多态性的关系引起越来越广泛的关注。史蒂文斯-约翰逊综合征（Stevens Johnson syndrome，SJS）和中毒性表皮坏死溶解症（toxicepidermal necrolysis，TEN）是严重的皮肤和粘膜反应，可导至永久性残疾，甚至致命。

在美国，卡马西平用于治疗癫痫、躁狂/抑郁症和神经病理性疼痛，卡马西平在白种人中导至SJS/TEN发生率只有万分之一至万分之六。但在一些亚洲国家出现SJS/TEN的概率大约要高出10倍。研究显示，SJS/TEN风险的增加与HLA-B*1502有关^[10]。在中国、泰国、马来西亚、印度尼西亚、菲律宾和台湾部分地区，10-15%或更多的患者可能携带HLA-B*1502。美国FDA建议中国人群及东南亚裔等高危人群，在开始服用卡马西平之前，应接受HLA-B*1502等位基因检测。HLA-B*1502阳性携带患者不宜使用卡马西平，除非预期收益要明显大于SJS/TEN风险的增加。HLA-B*1502呈阴性的患者因卡马西平引起SJS/TEN的风险较低，但仍然存在风险，因此医务人员应观察这些患者的症状。

此外，现有研究表明，HLA-B等位基因与氟氯西林，阿巴卡韦等药物引起的严重皮肤不良反应的风险相关，抗癌药、抗生素、麻醉药、抗结核病药等引起的药源性肝损伤也与HLA基因多态性有一定的关联。综上，临床上，在用药前给每个患者进行相关基因的检测，医生或药剂师按照患者的基因型来指导用药，从而减少药物不良反应的发生，做到真正的个体化用药指导，让基因科技来优化我们的人生。

参考文献：

[1].    Liu, W. X., et al. (2016). "HLA-DRB1 shared epitopeallele polymorphisms and rheumatoid arthritis: a systemic review andmeta-analysis." Clin Invest Med 39(6): E182-E203.

[2].    Zhao, Y., et al. (1996). "HLA-DRB1 allelesgenotyping in patients with rheumatoid arthritis in Chinese." Chin MedSci J 11(4): 232-235.

[3].    Zhu, N. S., et al. (1994). "[The molecular basis ofHLA DR4 alleles associated with rheumatoid arthritis in a Chinesepopulation]." Zhonghua Yi Xue Za Zhi 74(7): 428-430, 456.

[4].    Zhang, Z., et al. (2014). "Association of HLA-B27and ERAP1 with ankylosing spondylitis susceptibility in Beijing HanChinese." Tissue Antigens 83(5): 324-329.

[5].    Zhang, X. M., et al. (2009). "HLA-DQ, DR allelepolymorphism of type 1 diabetes in the Chinese population: ameta-analysis." Chin Med J (Engl) 122(8): 980-986.

[6].    Huang, P., et al. (2017). "The relationship betweenhuman leukocyte antigen-DP/DQ gene polymorphisms and the outcomes of HCVinfection in a Chinese population." Virol J 14(1): 235.

[7].    Lv, J., et al. (2017). "Association between HLA-DQGene Polymorphisms and HBV-Related Hepatocellular Carcinoma." GastroenterolRes Pract 2017: 7150386.

[8].    Singh, R., et al. (2007). "A comparative review ofHLA associations with hepatitis B and C viral infections across globalpopulations." World J Gastroenterol 13(12): 1770-1787.

[9].    Zhang, S. and H. Tao Wang (2014). "Associationbetween HLA-G 14-bp insertion/deletion polymorphism and cancer risk: ameta-analysis." J BUON 19(2): 567-572.

[10].Wang, Q., et al. (2017). "Association between theHLA-B alleles and carbamazepine-induced SJS/TEN: A meta-analysis." EpilepsyRes 135: 19-28.