韩红星 综述 孔繁华 奚永志 审校
(军事医学科学院附属医院免疫学研究室,北京 100039)
摘要 次要组织相容性抗原的研究日益受到人们的重视,本文简要阐述了
新发现的次要组织相容性抗原,并对次要组织相容性抗原对造血干细胞移植的影响
和检测方法进行了总结,指出加强对次要组织相容性抗原的研究有望给移植领域带
来新的突破。
随着造血干细胞移植的广泛开展,人们逐渐认识到,除了主要组织相容性抗原
外,次要组织相容性抗原对于患者的存活比如在诱导移植后急性GVHD、移植物抗白
血病等方面也起着重要作用。国内对次要组织相容性抗原的研究尚未见报道,本文
对国外近年来的研究进展综述如下:
1 新发现的次要组织相容性抗原
次要组织相容性抗原的确切数目尚难以确定,因为还不清楚次要组织相容性抗
原的来源都有哪些。理论估计应有几百个,即除了主要组织相容性抗原外,其它所
有呈现多态性的基因所编码的蛋白都有可能是次要组织相容性抗原。
研究的比较清楚的次要组织相容性抗原主要有HA和HY等,近来的进展主要是对
上述抗原的多态性、抗原提呈细胞等进行了深入的研究。Eljaafari等用单核树突
状细胞作为抗原提呈细胞,在HLA相合同胞间进行混合淋巴细胞—树突状细胞反应
。结果发现,性别不同的供受体间可产生HLA-DQB1*0502限制性的抗H-Y的CD4+ T细
胞克隆。该CD4+ T细胞克隆除了具有辅助作用外,还有杀伤功能,可以裂解急性髓
性白血病母细胞,证明H-Y是一种次要组织相容性抗原[1]。Kekomakis等对166例肾
移植患者进行了前瞻性研究,发现5例含有人类血小板异种抗原HPA-5a5a (human
platelet antigen) 的患者中的4例发生了急性血管性排斥,其供体均为HPA-5b-,
而没有发生急性血管性排斥反应的32例患者中只有1例为人类血小板抗原不相合。
在4例HPA-5b-不相合的病例中,均含有HLA-A3和HLA-B7。他们认为含A3/B7、供受
体HLA相合、HPA-5b-不相合时的移植与急性血管性排斥有关,HPA-5b-是与急性血
管性排斥相关的次要组织相容性抗原[2]。Pierce对次要组织相容性抗原HA-2进行
了研究,证明HA-2抗原是I类myosin家族成员,其基因位于7号染色体短臂,只表达
于造血来源的细胞表面。用RT-PCR方法扩增人群中的HA-2基因,发现它有2种多态
性。一种编码YIGEVLVSV[称为MY01G(V)],另一种编码YIGEVLVSM[称为MY01G(M
)]。这单一残基的变化对其与HLA-A*0201的结合没有太大影响,被外源性地提呈
给靶细胞时对T细胞的识别也无显著影响。但是,用T细胞识别或质谱分析都发现,
内源性表达MY01G(M)的细胞表面不能提呈外源性的MY01G(M)[3]。Pierce等还
应用质谱分析方法发现了编码IVDC*LTEMY的HY次要组织相容性抗原,该抗原被HLA
-A*0101所提呈。上述核心肽段发现于Y染色体编码蛋白DFFRY的产物中,与其对应
的X染色体基因编码的产物第4位是Ser,而不是C*。两种肽在细胞表面都表达,每
个细胞表面的拷贝数都不超过30。A1-HY特异性的CTL对识别DFFRY来源的短肽更敏
感,约相当于识别X染色体产物的1500倍[4]。Yazaki等利用PH阳性患者的白血病细
胞刺激HLA相同同胞的淋巴细胞,诱导了大量CTL克隆。该类CTL克隆即可以杀伤患
者的白血病细胞,也可以杀伤患者来源的EB病毒转化的淋巴母细胞,表明其识别的
抗原为次要组织相容性抗原。用有限稀释法分析该类CTL克隆,发现其中含有TCRβ
V3S1的细胞可以杀伤HLA-A31阳性白血病细胞和EB病毒转化的细胞,但不能杀伤纤
维母细胞。上述杀伤作用可以被抗HLA-A31的单克隆抗体、抗HLA I类的单克隆抗体
和抗CD8的单克隆抗体所阻断。证明这是一种新型的次要组织相容性抗原[5]。Dol
stra等在B细胞性ALL患者体内发现了一种B细胞特异性的次要组织相容性抗原HB-1
,EB病毒转化的B细胞表面也表达该抗原。HB-1基因编码的短肽为EEKRGSLHVH,可
以被HLA-B44所提呈。HB-1抗原有两个多态性,另一个多态性是第8位由His替代了
Tyr,这种替代很容易被HB-1特异性的CTL所识别[6]。
2 次要组织相容性抗原对造血干细胞移植的影响
次要组织相容性抗原是否相合与造血干细胞移植的预后有紧密联系。研究表明
,次要组织相容性抗原HA-1不相合兄弟间造血干细胞移植后急性GVHD发生率增高。
Gallardo等还研究了HA-1抗原不相合对慢性GVHD、白血病的复发及移植后总生存率
的影响。他们对多个移植中心215例HLA-A2阳性造血干细胞移植患者进行了研究。
发现在34例(15.8%)HA-1抗原不相合的患者中,II-IV度GVHD的发生率为51.6%,
HA-1相合者急性GVHD的发生率为37.1%,二者之间有显著差别。而在III-IV度GVHD
、慢性GVHD、无病生存率及总生存率上无差别,说明HA-1抗原不相合只与轻度急性
GVHD相关[7]。Mutis等对17例HA-1或HY抗原不相合的骨髓移植病例进行了研究,发
现在移植后14天就可以观察到HLA I类分子结合有次要组织相容性抗原的复合物,
急慢性GVHD时,该类复合物显著升高。他们认为此类复合物可以作为诊断和监控G
VHD发生的工具。次要组织相容性抗原还可以起到移植物抗白血病作用[8]。Bonne
t等给非糖尿病性SCID小鼠输入人AML白血病细胞,发现了一种罕见的白血病祖细胞
,称为SCID白血病起始细胞,该细胞在白血病人群中以低频率存在,对于维持白血
病造血功能起关键作用。用该类SCID白血病起始细胞可诱导产生T效应细胞。研究
发现,一种抗次要组织相容性抗原的CD8+ T细胞可以抑制上述非糖尿病SCID小鼠中
输入的人AML白血病细胞,而且这种抑制作用是由CTL细胞直接识别SCID白血病起始
细胞引起的,即次要组织相容性抗原诱导的T细胞可以杀伤白血病细胞[9]。许多临
床观察也证明,移植物确实有抗白血病效应,很有可能是由次要组织相容性抗原所
引起。关于诱导GVHD与GVL的抗原以及参与反应的T细胞是否分别存在还不太清楚,
但至少为清除患者移植后体内残存白血病细胞和减少白血病复发提供了一个新的思
路。
3 次要组织相容性抗原的检测
由于次要组织相容性抗原的多态性数量有限,一般只有几个等位基因,因此它
的检测也比较容易。目前研究的较为详细的次要组织相容性抗原只有HA-1,对HA-
1的检测主要是用基于PCR的方法对不同的等位基因进行不同的扩增,然后检测扩增
产物的差异。HA-1有2种多态性,其cDNA在第500位和第504位碱基不同,分别为CT
GCA和TTGCG,结果造成His残基转变为Arg残基。Wilke等曾用等位基因特异性PCR方
法对HA-1进行分型[10],Tseng等曾用限制性酶切片段对HA-1进行分型[11],都能
达到区分其多态性的目的。Kreiter等用一种Lightcyler设备,把PCR扩增和适时检
测PCR产物结合为一体,从不同的产物溶解曲线来区分不同多态性,该方法可以精
确到只有一个碱基的差别。作者发现,以HA-1H为探针时,HA-1H/H型个体PCR产物
的融解温度最高,HA-1H/R个体的融解曲线呈2个峰,而HA-1R/R个体的融解温度最
低,从而可达到分辨两种多态性的目的[12]。Arostegui等人用RSCA(Reference
Strand Mediated Conformation Aanlysis)方法研究了HA-1的分型。首先用通用
引物进行PCR扩增,然后与特异探针进行杂交,再通过6%非变性聚丙烯酰胺进行电
泳进行不同等位基因的分析。在203份样品中,只有2份样品与PCR结果不一致,经
序列测定表明,RSCA方法的结果是正确的。在上述分析过程中,他们还发现HA-1H
基因在内含子的214-218位有5个碱基(TTTAT)的缺失[13]。
次要组织相容性抗原与主要组织相容性抗原的不同之处主要是它不参与对外来
抗原的提呈,而仅仅是不同种族人群之间非免疫性分子的一种多态性。其来源非常
广泛,即可能来源于核基因组,也可能来源于线粒体基因,还可能是同一基因产物
不同剪接方式造成的。Socie等对100例接受HLA完全相合供体SCT患者应用多变量C
ox回归分析法分析了急性GVHD的危险因素。在所分析的5种细胞因子(TNFα、TNF
β、IL-6、IL-10、IFNγ)及HA-1中,发现急性GVHD除了与HLA-A*0201阳性个体中
的HA-1有关外,还与IL-10的多态性有关。而慢性GVHD则与患者IL-6的多态性有关
[14]。因此可以认为,对次要组织相容性抗原的研究是对人类所有多态性基因的研
究,是人类基因组计划完成后关于人类基因研究的重要课题。次要组织相容性抗原
的应用前景主要在两方面,一是预防移植后GVHD的发生,对供受体进行次要组织相
容性抗原配型,二是用来作为引发GVL的诱导物,克服白血病易于复发等问题。上
述两方面的作用虽然截然相反,但它们很可能是由不同的抗原分别起作用的,随着
研究的逐步深入,相信会给临床造血干细胞移植带来新的突破。
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国外医学--器官移植分册 2002年第二卷第二期
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