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人类白细胞抗原 (HLA) 系统

作者:

Peter J. Delves

, PhD,

  • University College London, London, UK

最后一次全面审校/修订者 1月 2017| 内容末次修改日期 1月 2017
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人类白细胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)系统,又称人类主要组织相容性复合物(major histocompatibility complex,MHC),其对应的基因位于第6号染色体上。这些基因负责编码细胞表面的专职抗原肽递呈分子,它们能将抗原肽递呈给T细胞表面的T细胞受体(T-cell receptor,TCR)。用于呈递抗原的MHC分子主要分成两类:

  • MHC I类分子

  • MHC II类分子

MHC Ⅰ类分子以跨膜糖蛋白的形式表达于所有有核细胞表面。完整的MHCI类分子由一个α重链和两个β2微球蛋白组成。重链包含2个多肽结合域、一个类Ig结构域和一个带有胞浆尾部的跨膜段。编码Ⅰ类分子重链的基因位于HLA-A,-B和-C位点。MHCⅠ类分子将抗原呈递给CD8+的淋巴细胞。这些淋巴细胞通常具有细胞毒效应,能够识别所有被感染的细胞。由于所有有核细胞表面均表达有MHCⅠ类分子,所以一旦被感染,所有细胞都可以发挥抗原呈递的功能将抗原呈递给CD8+T细胞。(CD8与Ⅰ类分子重链的非多形性部分结合)。某些MHC Ⅰ类分子基因编码非典型MHC分子,如HLA-G(可能可以保护胎儿免受母体免疫应答)和HLA-E(将多肽呈递给自然杀伤细胞表面的特定受体)。

MHCⅡ类分子 通常仅表达于抗原呈递细胞(B细胞、巨噬细胞、树突状细胞及朗格汉斯细胞)、胸腺内皮细胞以及活化的(但不是静息的)T细胞表面;大多数的有核细胞可在IFN-γ的诱导下表达MHC Ⅱ类分子。MHC Ⅱ类分子由2条多肽链(αβ)组成;每条链含有一个多肽结合域、一个类Ig样结构域及一个带有胞质尾区的跨膜区域。编码2条链的基因均位于6号染色体的HLA-DP、-DQ或-DR区。MHCⅡ类分子将抗原呈递给表达CD4的淋巴细胞,它们通常是为辅助性T细胞。

基因组中编码MHC Ⅲ类分子 的区域,同时含有编码部分重要炎症分子的基因,这些炎症因子包括补体成分C2、C4和B因子,肿瘤坏死因子(TNF)-α、淋巴毒素及3种热休克蛋白。

HLA系统的每个基因座位上的各个等位基因被冠以标准命名(如,HLA-A1、-B5、-Cw1、-DR1)。通过DNA测序鉴定等位基因,并通过以下方式命名以区分不同的基因。每个等位基因被赋有一个独有的数字,这个数字由HLA基因座位、星号、2个代表抗原的血清效价的数字及2个代表特异性等位基因的数字组成(如,A*02:01,DRB1*01:03,DQA1*01:02)。有时也会添加另外的数字来区别不同的亚型。有时,一个冒号后会添加数字以标明编码特定蛋白的等位基因,另一个冒号后,在内含子或5'或3'非编码区添加其他数字以表示基因的多态性(如A*02:101:01:02,DRB1*03:01:01:02)。

MHCI和II分子被认为时异体移植排斥反应的过程中免疫原性最强的抗原。最强的决定簇是HLA-DR,随后是HLA-B和-A。因此,这3个位点对于捐赠者和接受者相匹配最为重要。

一些自身免疫性疾病都与特定HLA等位基因相关,例如,

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