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第三节
白细胞血型系统

110.为什么HLA系统会引起输血不良反应

答:白细胞上的抗原可分为三种:红细胞血型抗原、粒细胞特异性抗原以及人类白细胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)。其中HLA抗原是与其他组织细胞共有的,也是免疫原性最强的。HLA其实也是人类主要组织相容性复合物(major histocompatibility complex,MHC),不同的脊椎动物都有各自的主要组织相容性复合物系统,并且各有不同命名。HLA抗原具有高度的免疫原性,人类可以通过妊娠、输血及移植等途径产生HLA抗体。HLA抗原与HLA抗体作用可以引起多种输血不良反应。HLA抗原和抗体与输血反应密切相关,包括同种免疫、血小板输注无效(platelet Transfusion refractoriness,PTR)、发热输血反应、输血相关性急性肺损伤(transfusion related acute lung injury,TRALI)、输血相关性移植物抗宿主病(transfusion associated-graft versus host disease,TA-GVHD)等。

111.为什么子女与父母至少有一条HLA单体型相同

答:HLA复合体的遗传特点有三个:单体型遗传、多态性现象和连锁不平衡。连锁在一条染色体上的HLA各位点的基因组合成为 HLA 单体型(HLA haplotype)。两个同源单体型构成 HLA 的基因型( HLA genotype)。由于 HLA 是一组紧密连锁的基因群,这些连锁在一条染色体上的等位基因很少发生同源染色体之间的交换。当亲代的遗传信息传给子代时, HLA 单体型作为一个单位遗传给子代。因此子女的 HLA 基因型中,一个单体型与父亲的单体型相同,另一个与母亲相同。同胞之间 HLA 基因型完全相同的概率为25%,完全不相同的概率为25%,一个单体型相同的概率为50%。因此从家庭中寻找器官移植的供体,其供、受者HLA抗原相同的概率比无血缘关系的供、受者高很多。这一遗传特点在器官移植供体的选择和法医学亲子鉴定中得到了应用。

112.为什么输血相关性急性肺损伤可能与HLA系统有关

答:HLA抗原具有高度的免疫原性,人类可以通过妊娠、输血及移植等途径产生HLA抗体。HLA抗原与HLA抗体作用可以引起多种输血不良反应,输血相关性急性肺损伤(TRALI)是其中之一。输血相关性急性肺损伤是发生于输血期间或输血后的罕见并发症,以急性缺氧和非心源性肺水肿为特点,因死亡率高而越来越受到临床关注。引起TRALI的原因可能有多种,现已证实献血者体内存在的HLA抗体或者患者体内的粒细胞抗体均可以引起TRALI。少数TRALI检测不到HLA抗体或粒细胞抗体,表明TRALI的发生可能存在其他的机制。

113.为什么具有同一HLA表型的免疫细胞才能有效地相互作用

答:这主要是由于主要组织相容性复合物(MHC)的限制作用。20世纪70年代中期发现细胞毒性T细胞只能杀伤具有同一表型的病毒感染的靶细胞,这意味着T细胞在识别细胞表面抗原决定簇(antigenic determinant)的同时,还需识别细胞上的MHC分子。以后证实Tc细胞间、Th-B、Th-Tc间的相互作用也受MHC的限制。这一现象,即具有同一HLA表型的免疫细胞才能有效地相互作用,称为MHC的限制作用。巨噬细胞与Th细胞间的相互作用受HLA-Ⅱ类抗原的约束。Th细胞的TCR联合识别免疫原性多肽性片段的表位以及HLA-Ⅱ分子α1、α2功能区的多肽性决定簇。Tc细胞表面的CD8分子识别HLA-Ⅰ分子α3区的非多肽性决定簇。

114.为什么HLA复合体的遗传具有多态性

答:HLA复合体的遗传具有三个特点:单体型遗传、多态性现象和连锁不平衡。HLA复合体的遗传具有多态性。所谓多态性在基因水平上是指一个物种内某个基因有多种变异体,即具有多个等位基因。HLA基因多态性现象的机制在于:①复等位基因,即HLA各个位点上等位基因随机组合,导致人群中出现非常庞大的HLA基因型;②共显性遗传,即HLA某位点的等位基因无论是纯合子还是杂合子均能同等表达。HLA基因的多态性是HLA复合体最显著的特点,多态性现象使无关个体间HLA型别完全相同的可能性极小,这在法医学上具有重要意义。

115.为什么造血干细胞移植首选HLA全相同的家庭供者或非血缘关系的无关者

答:造血干细胞移植广泛用于治疗白血病、再生障碍性贫血等疾病。造血干细胞移植对于供受者HLA的配合度的要求比任何器官移植都要严格,这是由于造血干细胞移植的移植物中含有大量的免疫细胞,尤其是成熟的T细胞。造血干细胞移植中HLA-A、B、C、DR、DQ抗原比较重要,研究表明,供受者之间HLA位点的符合程度与造血干细胞移植的效果呈正相关,HLA-A、B、DRB1位点全相合的存活率显著高于不同者,等位基因高分辨水平上相合比低分辨水平相合的存活率要高。HLA位点完全相合移植后发生移植物抗宿主病(graft-versus-host disease,GVHD)的可能性低,随着不相合位点的增加,GVHD发生率增高。因此在造血干细胞移植中,首选HLA全相同的家庭供者或非血缘关系的无关供者,也可选用脐带血造血干细胞移植。

116.为什么HLA又称为组织相容性抗原

答:HLA受控于主要组织相容性基因(major histocompatibility gene),该基因与同种异体组织器官移植以及移植物急性排斥反应有关。涉及移植物排斥反应的是一组基因,该组基因在染色体上的位置称为组织相容性座位(histocompatibility locus,简称H-座位)。这组基因紧密连锁,所控制的基因产物抗原性最强,在移植排斥反应中起主要作用,故称为主要组织相容性系统(major histocompatibility system,MHS)或MHC。现已知的组织相容性抗原有140多种,可形成不同的组织型,除同卵双生子外,每个人的组织型都不相同。这样HLA为免疫系统提供了识别的标志。T细胞表面有识别HLA抗原的受体,当异体组织、器官移植时,就能识别异体细胞的HLA,并与之结合,产生毒素等活性物质直接杀伤外来细胞,产生排斥反应。异体器官能否移植成功,关键是组织型是否相容。亲缘关系越近,相容性程度就越高,移植成功率也就越高,若组织型不相容则产生排斥反应。对组织型的鉴定也可用于同卵或异卵双生子的判断,以及亲子鉴定等法医问题。

117.为什么HLA等位基因不同仍可被视为HLA高分辨率相合

答:HLA是迄今为止最复杂的人类基因系统。1952年Jean Dausset首次报道了HLA-A2抗原,并因此获得1980年的诺贝尔奖。迄今发现的HLA等位基因已约10 000个。HLA的基因位点被证实在第6号染色体短臂上。截至2013年4月,HLA等位基因总数为9154个,其中Ⅰ类7089个(包括A位点2244个、B位点2934个、C位点1788个、E至V位点123个),Ⅱ类2065个(包括DRB位点1418个、DQB1位点323个、DPB1位点185个、其他位点139个),以及其他与HLA相关基因156个(包括MICA 91个、MICB 40个、TAP1 12个和TAP2 12个)。临床常检测的是A、B、DR 3个位点。许多等位基因名称不同的原因是在抗原识别部位以外存在不同的氨基酸序列,而这些等位基因在抗原识别部位的氨基酸序列是完全一样的。目前尚未发现抗原识别部位以外的差异具有免疫学意义。因此,虽然等位基因不同,如果抗原识别部位的氨基酸序列完全相同,则可被视为HLA高分辨率相合。

118.为什么HLA抗原会存在交叉反应

答:如果将表型为HLA-A2、A3,B7、B12的供者淋巴细胞注射给HLA-A2、A3,B8、B12的受者,虽然供受者之间只有B7抗原不同,但受者产生的抗体不仅与B7细胞反应,还能与B27、B22细胞反应。如果用B7、B22或B27任何一种细胞吸收的话,这三种抗体活力均被消除。这表明B7、B22和B27之间存在交叉反应性。存在交叉反应性的抗原之间存在结构上的类似性,因此具有同一组交叉反应抗原的供受者之间,很难免疫出针对该组抗原的抗体。例如具有A2的受者很难产生针对A28的抗体。如果患者产生了某交叉反应抗原的抗体,通常针对交叉反应抗原组中的某个抗原表现出较高的效价,而针对其他交叉反应抗原的活性一般较弱。1973年Legrand等使用HLA抗体的Fab片段进行试验,发现针对同一个交叉反应抗原组的不同抗体,与细胞膜上的不同位点反应。提示HLA抗原本身含有多个抗原表位,由于这些表位在不同的HLA分子变异中存在“基因内连锁不平衡”,因此某些抗原会更趋向于同时存在,造成抗原之间的交叉反应。

119.为什么HLA配型主要看A、B和DR位点

答:HLA抗原与同种器官移植的排斥反应密切相关,故又称为移植抗原。目前已知与器官移植排斥反应关系最为密切的主要是HLA一类抗原的A、B位点和HLA二类抗原的DR位点,每个位点均有两个抗原表达,一个来自父亲的基因,一个来自母亲的基因。因此,在进行移植手术前,必须对移植受者和供者外周血中淋巴细胞膜上的HLA-A、B、DR三个位点六个抗原进行检测,根据检测结果选择HLA最相配的受者和供者进行移植手术。国内外大量的临床研究结果表明,受者和供者之间HLA相容程度越高,也就是受者和供者之间HLA-A、B、DR六个抗原中相同的抗原数越多,排斥反应的发生率就越低,移植成功率和移植器官长期存活率就越高。反之,就越容易发生排斥反应,从而降低移植成功率和移植物存活率。受者和供者间良好的HLA配型对术后减少排斥反应、延长移植物功能存活时间具有非常重要的意义。

120.为什么粒细胞抗体会引起输血不良反应

答:早在20世纪初期,人们就发现某些患者的血清可以引起其他一些患者的白细胞发生凝集。之后,人们在多次输血患者血清中检测到粒细胞抗体。1960年Lalezari在对1例新生儿同种免疫粒细胞减少症患儿的研究中,首次描述了HNA,随后新的HNA不断被发现,它们的生物学特性及其功能逐步得到了描述。目前,已经发现的HNA有10中,归属于5个粒细胞抗原系统。与粒细胞抗原相对应,粒细胞抗体相应包括HNA-1a抗体、HNA-1b抗体、HNA-1c抗体、HNA-2抗体、HNA-3a抗体、HNA-3b抗体、HNA-4a抗体、HNA-4b抗体、HNA-5a抗体、HNA-5b抗体10种,这些抗体产生后通过免疫性反应引起粒细胞破坏或成为一些输血不良反应的原因之一。粒细胞抗体引起的输血不良反应主要包括以下三种:输血相关性急性肺损伤、发热性非溶血性输血反应、输血相关性同种免疫性粒细胞减少症。

121.为什么目前对中性粒细胞抗原的研究远不如红细胞血型系统和血小板血型系统深入

答:到目前为止,对中性粒细胞抗原的研究远不如红细胞血型系统和血小板血型系统深入,原因之一是中性粒细胞抗体检测比较困难,粒细胞细胞毒性和凝集实验的特异性和敏感性均较低;中性粒细胞无法长期保存,制备已知型标准粒细胞试剂十分困难;另外临床粒细胞输注的机会较少,使得临床实验室对粒细胞抗原的关注也较少。临床上抗体介导的中性粒细胞减少病例相对较少,通常需要对相关临床病例进行集中研究。

(姜晓星 曾一梅 戴健敏 蔡晓红) Q3Hx2XA1SlTF24ydNvenomMUXjuUZKgiSi/Y7H6btJpu86wF4h/tYprWVvmpKjkq

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