第五节 高分HLA分型

【概述】

如前所述,通过血清学方法检出HLA位点后在供受者之间进行匹配是临床上常见的配型方法,但是临床上常常发现HLA的血清学配型结果不能真实反映供受者之间的免疫原性差异,临床医生难以简单地根据HLA匹配结果预测新生供者特异性抗体(DSA)和抗体介导的排斥反应(AMR)的发生,因此HLA的血清学检测的临床意义及其重要性遭到质疑。随着免疫学研究的深入和检测技术的发展,越来越精准的评估手段开始出现,目前最新的手段是HLA高分辨率分型(HLA high resolution,HLA-HR)。HLA-HR可以精确解析出HLA分子上所有氨基酸序列,目前通用的是第一代测序或特异性寡核苷酸探针法(LABType XR SSO,One Lambda)。 截止2019年4月,HLA命名网站(http://hla.alleles.org/nomenclature/stats.html)共列出了22 548个HLA等位基因。基于HLA-HR发展而来的新型配型技术,如抗原表位、eplet配型、PIRCHE评分等,相对更为简单、精准,目前在逐步深入研究。已有初步的研究结果表明基于HLA-HR的新技术及衍生而来的错配评分方法具有更好的新生DSA预测价值,从而能够帮助临床医生更好地判断移植肾的预后。

【epitope/eplet配型】

抗原表位/抗原决定簇(epitope)是指抗原分子表面可被抗体分子上互补位/抗体决定簇(paratope)识别和特异性结合的半径1.5nm(包含10~22个氨基酸)的区域。抗原表位后来又被Duquesnoy研究小组进一步精确至eplet概念,指位于HLA分子表面0.3~0.35nm大小的区域中,能够与T细胞受体接触从而引起免疫原性的、具有空间及理化性质多样性的氨基酸残基。一般eplet由≤3个氨基酸组成,这3个氨基酸可以是在序列上不连续的、但在空间上相关联的氨基酸。基于供受者的HLAHR结果,可以通过One Lambda公司的HLA Fusion 4.3软件中自带的HLA Matchmaker进行 eplet分析。HLA Matchmaker可根据氨基酸在HLA结构上的三维立体结构,列出每个HLA位点上可能存在的eplet,并对比出供者和受者之间错配的eplet数量(eplet mismatch,EpMM)。国外部分中心已经证实,EpMM数量越多,其供受者免疫原性差异越大,越容易诱发新生DSA和AMR,但是目前仍然缺乏相应具体的危险分层方案,需要进一步研究。

【氨基酸配型和静电荷配型】

利用HLA-HR结果,还可以基于HLA分子氨基酸理化性质进行氨基酸错配(amino acid mismatch,AAMM)及静电荷错配(electrostatic mismatch,ESM)。但是目前已经有研究证明EpMM、AAMM和ESM三种评估方法不存在显著差异,因此需要进一步的临床研究明确其应用价值。

【PIRCHE-Ⅱ评分】

由于供者特异性抗体(DSA)是经由间接提呈(受者MHC-Ⅱ类分子提呈供者MHC分子水解产生的多肽给受者CD4+T细胞)而来,间接提呈后激活的CD4+T细胞辅助受者B细胞活化产生DSA。因此受者HLA-Ⅱ类分子提呈供者HLA的能力就具有DSA预测价值。基于HLA-HR的结果,根据供受者MHC分子间亲和力的差异估算可能被受者HLA-Ⅱ类分子提呈的供者 HLA肽段数量,即为 PIRCHE-Ⅱ(the predicted indirectly recognizable human leucocyte antigen epitopes-Ⅱ)评分。可通过https://www.pirche.com/pirche/#/计算针对供者多肽分子(九肽与十五肽)和受者MHC分子多肽结合域的亲和力,在此基础上估算可被提呈的肽段数量。目前,经受者Ⅱ类分子(目前主要是DRB1分子)递呈的PIRCHE-Ⅱ评分,已经被证实与移植物存活率相关。PIRCHE-Ⅱ评分对DQ抗体的产生尤其具有较好的预测价值,而后者已被越来越多的临床研究证实是一种影响移植肾存活的独立危险因素。而PIRCHE评分所涉及的氨基酸,与eplet配型所涉及的氨基酸并不完全相同,有62%可以被受者的MHC-Ⅱ类分子所间接提呈的PIRCHE-Ⅱ的氨基酸,不能被归于eplet中,尤其是Ⅰ类分子的α3亚基中的氨基酸分子,在eplet中往往被忽略。这也提示,eplet评分可以联合PIRCHE-Ⅱ评分共同作为一个具有价值的评分体系,对供受者的免疫原性差异进行评估。

综上所述,本章节主要围绕血型系统、HLA系统、PRA检测和CDC试验等目前临床已开展的组织配型检测项目,以及基于HLA-HR的新型配型技术进行了系统的阐述,为相关实验室组织配型工作的开展提供参考。相信随着分子生物学等技术的飞速发展,我国将会出现更加简便、准确、更自动化的临床检测方法。

(梁艳 隋明星 郑瑾)