人類白細胞抗原分型檢測與白血病相關性的研究進展

裴永峰 綜述，余梅 審校

南寧中心血站輸血醫(yī)學研究所，廣西南寧 530007

人類白細胞抗原（human leukocyte antigen，HLA）是人類主要組織相容性復合物（major histocompatibility complex，MHC），是人類最復雜的遺傳復合體，以高度的多態(tài)性成為人類重要的遺傳標記，在免疫應答和調(diào)控等中發(fā)揮著重要作用。1958 年發(fā)現(xiàn)了第1 個HLA 抗原，截至2020 年3 月，HLA 數(shù)據(jù)庫已正式命名的HLA-A、B、C、DRB1 和DQB1 位點的等位基因數(shù)分別達到6 082、7 256、5 842、2 706 和1 826個，HLA 等位基因共26 889 個［1］。

近年來，自身免疫性疾病和白血病出現(xiàn)了大幅度增長，許多研究者對該類疾病發(fā)病的遺傳易感因素進行了研究。不同個體對疾病的易感性部分是由遺傳因素決定的，HLA 對機體的先天性和獲得性免疫起重要作用，目前主要通過比較健康人與患者某些HLA 特定等位基因及其產(chǎn)物的頻率，來研究疾病的易感性［2］。20 世紀70 年代開始出現(xiàn)HLA 與很多疾病相關的研究報道，這些疾病大多發(fā)病機制或病因不清楚，或有家族聚集傾向，且很多與環(huán)境誘發(fā)因素或免疫異常等有關［3-4］。

目前比較一致的觀點認為，白血病是遺傳、物理、化學和生物等多方面因素共同作用的結(jié)果，HLA 與白血病相關的基因一般被分為易感基因或抵抗基因，不同民族的易感基因或抵抗基因的頻率也不同［5］，這與HLA 等位基因頻率及其單倍型頻率等特點具有地域、種族和人種的分布特點相類似［6］。

本文對近年來有關HLA 分型與白血病相關性的研究進展作一綜述，主要從低分辨和高分辨的HLA分型與白血病的相關性等方面分析了HLA 與白血病的相關性，不僅對白血病的易感性研究進行了總結(jié)，而且對于診斷、治療和預后判斷的后續(xù)研究也將具有重要參考意義。

1 低分辨HLA 分型與白血病的相關性

20 世紀80 年代中期，科研人員對HLA 分型的研究已從血清學轉(zhuǎn)入基因水平。HLA 低分辨分型的SSP 方法即采用序列特異性引物擴增HLA 等位基因的特異性片段，經(jīng)電泳分離，根據(jù)PCR 結(jié)果的反應格局判斷被測標本的HLA 等位基因型。臨床開始應用PCR-SSP 等方法用于器官移植配型的盲配，尤其是HIA-DR4 亞型的研究［7］。90 年代初，PCRSSP 和PCR-SSO 低分辨試劑的出現(xiàn)，提高了HLA 分型的準確性，PCR-SSP 具有靈活、準確、實驗步驟較少的優(yōu)點，目前仍是HLA 低分辨實驗的首選。

1. 1 低分辨HLA 等位基因與白血病的易感或保護作用的相關性 2003 年開始，臨床造血干細胞和器官移植的快速發(fā)展，導致中華骨髓庫的庫容量快速增加，許多實驗室開始應用高通量、準確且快速的HLA 流式反向雜交技術。大量HLA 與白血病相關性的中文文獻開始報道。白血病患者在天津臍帶血干細胞庫移植查詢時發(fā)現(xiàn)，白血病與易感基因HLAB*56、B*70 相關聯(lián)，白血病與拮抗基因HLA-A*03、A*30、B*13、B*44、B*61、DRB1*07、DRB1*15 相關聯(lián)［8］；HLA-CW7 基因與中國漢族人群急性淋巴細胞白血病的發(fā)生有遺傳易感性，HLA-A30、B13、CW4基因?qū)毙粤馨图毎籽∮羞z傳拮抗作用［9］；中國人群的HLA-DRB1*13 基因可能與急性髓性白血病發(fā)生呈負相關，而HLA-DRB1*08 基因可能與疾病的發(fā)生呈正相關［10］；中國北方漢族人群的HLADRB1*09 基因?qū)毙粤馨图毎籽∮羞z傳拮抗作用，而HLA-B*18 基因?qū)β运栊园籽』蛴羞z傳易感作用［11］。HLA-A69 基因?qū)π陆S吾爾族慢性粒細胞白血病有遺傳拮抗作用，HLA-B38、DR18基因?qū)β粤＜毎籽∮羞z傳易感作用，而漢族慢性粒細胞白血病患者與易感基因HLA-A31、B50、B62、B75、DR12 相關聯(lián)［12］。可見，B*13 基因可能對白血病有遺傳拮抗作用。

而外文文獻里低分辨HLA 分型與白血病相關性的研究較少。摩洛哥白血病患者與DRB1*01 基因有遺傳拮抗作用，而B*44 和DRB1*13 基因與其有遺傳易感作用［13］；西方國家的慢性髓系白血病與HLA-A3、B8 和DR4 基因有顯著相關性，多個歐洲國家的一項聯(lián)合研究發(fā)現(xiàn)，HLA-B8、A3 和DRB14 基因與慢性粒細胞白血病有遺傳拮抗作用［14］。

1. 2 低分辨HLA 抗原表達與白血病的相關性 低分辨HLA 抗原表達與白血病的病理及臨床分組預后等也具有相關性，研究主要集中在國內(nèi)。廊坊市中醫(yī)院的研究表明，急性髓系非早幼粒細胞白血病中HLA-DR 陽性組肝臟和脾臟的侵潤明顯高于陰性組患者，差異有統(tǒng)計學意義（P 值分別為0. 002 和0. 01）［15］；南方醫(yī)科大學的研究發(fā)現(xiàn)，急性淋巴細胞白血病初發(fā)組和復發(fā)組的HLA-G5 mRNA 和mHLAG 的表達水平較正常組均顯著增高（P ＜0. 05），15例復發(fā)組的急性淋巴細胞白血病患者，復發(fā)后HLAG5 mRNA 和mHLA-G 的水平均較復發(fā)前顯著增高（P ＜0. 05）［16］。

1. 3 低分辨HLA 與白血病相關性的其他研究 蘇州血液研究所的研究發(fā)現(xiàn)，造血干細胞移植時采用單倍體相合的供者，選擇與受者HLA-Cw 位點不合的供者，急性移植物抗宿主病的發(fā)生率會降低，有利于患者的長期生存［17］，HLA-Cw 位點是否可作為白血病供者選擇的指標之一，需進一步研究；深圳血液中心的研究發(fā)現(xiàn)，KIR-HLA 基因型組合ID2（KIR AA1-HLA-C1 ／ C1-Bw6 ／ Bw6-A3 ／ 11）在慢性髓系白血病組的檢出頻率顯著高于正常對照組，為慢性髓系白血病的易感因素（P ＜0. 01）［18］，可見HLA 是與其他基因一起發(fā)揮易感作用，這為后續(xù)HLA 與白血病的易感性機制的研究提供了新的依據(jù)和思路。

2 高分辨HLA 分型與白血病的相關性

目前SBT（sequencing based typing）作為HLA 分型的金標準［19］，已廣泛應用于HLA 組織配型實驗室和各臨床醫(yī)院的HLA 分型，由于SBT 能夠直接從堿基水平得到HLA 的等位基因序列，因此明顯提高了HLA 分型的準確性。使用SBT 技術以來，HLA新等位基因的數(shù)量出現(xiàn)了高速的增長［20］。因為當遇到無法準確判定的結(jié)果時，可采用基因克隆或組特異性引物測序的方法，基本可解決大部分問題。使用SBT 進行高分辨HLA 分型以來，HLA 與白血病相關性方面的研究也出現(xiàn)了高速增長。

2. 1 高分辨HLA 等位基因與白血病的易感或保護作用的相關性 墨西哥的一項研究表明，多發(fā)性硬化癥的母親所生的女兒，更易患兒童急性淋巴細胞白血病，且該白血病與DRB1*15 ∶01 基因有相關性［21］；陜西血液中心的研究發(fā)現(xiàn)，中國北方漢族人群的急性淋巴細胞白血病與DRB1*15 ∶01 基因呈正相關，可能是北方漢族發(fā)生急性淋巴細胞白血病的易感基因，并與其特定單倍型關聯(lián)［22］。DRB1*15 ∶01 基因是否也是其他種族和民族急性淋巴細胞白血病的易感因素，需要在更多人群和標本中深入研究。DRB1*11 ∶28 基因與慢性髓性白血病的發(fā)病呈正相關，是北方漢族尤其陜西人群發(fā)生慢性髓性白血病的易感基因，并與其特定單體型關聯(lián)［23］；HLA-EG（*01 ∶03）等位基因與可溶性的HLA-E 相關，該基因還增加了慢性淋巴細胞白血病的死亡率，同時HLAEG 純合基因型與患急性白血病的風險也相關［24］。

2. 2 高分辨HLA 抗原表達與白血病治療等的相關性 高分辨HLA 抗原表達與白血病的治療具有相關性。有研究發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)慢性淋巴細胞白血病患者的T 細胞和單核細胞，不論是否添加藥物（依魯替尼），24 和48 h 后樣本中均觀察到HLA-DR 表達的降低（P ＜0. 001），這些結(jié)果在mRNA 水平上也得到證實［25］；部分急性早幼粒細胞白血病患者具有HLADR 和CD117 的缺失或減弱，需快速診斷和早期治療［26］；60%的兒童B 細胞急性淋巴細胞白血患者化療后，可觀察到CD14+／HLA-DRlow／-的單核細胞增加，這一發(fā)現(xiàn)可能有助于指導新的治療方法，以考慮在免疫抑制單核細胞耗竭中起作用的免疫調(diào)節(jié)藥物［27］；HLA-Ⅰ類限制性T 細胞表位（human leukocyte antigen classⅠ-restricted T cell epitope）和白血病相關抗原（leukemia-associated antigen，LAA）可誘導白血病特異性的T 細胞反應，增強抗白血病的治療效果［28］；某些殺傷性免疫球蛋白樣受體（killer immunoglobulin like receptor，KIR）／ HLA-Ⅰ類配體的基因型頻率，會影響急性髓性白血患者的NK 抗腫瘤活性，但不影響急性淋巴細胞白血患者的NK 細胞抗腫瘤治療活性［29］；HLA-B-21 基因的二態(tài)性，是指編碼HLA-B 前導肽的基因片段中21 位的二態(tài)性，分別叫做21M 或21T。研究表明，21M 影響急性髓性白血病的自然殺傷細胞活性，免疫治療的臨床效果優(yōu)于21T［30］，是否可作為白血病治療的靶標，需后續(xù)研究。

高分辨HLA 抗原表達與白血病的發(fā)病機制也具有相關性。研究發(fā)現(xiàn)，HLA-E*01 ∶03／*01 ∶03基因型和可溶性HLA-E 分泌導致的表面抗原高表達，可能在急性白血病的腫瘤逃逸機制中起重要作用［31］。

2. 3 高分辨HLA 匹配與白血病的異體移植等的相關性 研究發(fā)現(xiàn)，急性髓性白血患者HLA 基因位點的雜合性丟失可能會顯著影響供體搜索，從而導致錯誤地選擇純合的供體。如果使用頰拭子樣本，在惡性血液疾病患者的任何位點檢測到純合性時，建議應確認該患者的高分辯HLA 分型［32］；在造血干細胞移植前，在復發(fā)或難治性B 細胞急性淋巴細胞白血病中，HLA 匹配和HLA 單倍體異源CD19 定向嵌合抗原受體T 細胞輸注是可行的［33］；T 細胞急性淋巴細胞白血病移植時，使用單倍體相合干細胞結(jié)合小劑量臍帶血，可達到與HLA 匹配干細胞移植時相似的存活效果［34］；急性白血病進行造血干細胞的T 細胞移植時，避免使用帶有HLA-E*01 ∶03 基因的無關純合供體，可改善患者的無病生存期和移植相關死亡率［35］；急性淋巴細胞白血病，使用無關匹配供體與使用HLA 同胞供體的移植結(jié)果相比，差異無統(tǒng)計學意義（P ＞0. 05），且骨髓應該是首選的造血干細胞來源［36］。可見，高分辨HLA 的匹配與白血病的供體選擇、治療和預后等均具有相關性，需后續(xù)深入研究。

3 HLA 基因突變與白血病的相關性

研究發(fā)現(xiàn)，從急性髓系白血患者的磷酸蛋白鑒定出2 個內(nèi)源的且攜帶突變的HLA-Ⅰ類配體，這兩個配體分別結(jié)合常見的HLA-A*03 ∶01 和HLA-A*02 ∶01 基因，該發(fā)現(xiàn)支持了這種患者以后可使用免疫治療方法的研究結(jié)論［37］；急性髓性白血病患者的HLA-B*15 ∶01 基因的外顯子2 內(nèi)插入2 個核苷酸，導致提前終止密碼子，而HLA-B*40 ∶01 基因的外顯子3 中有1 個核苷酸被取代，導致1 個新等位基因的產(chǎn)生，這種急性髓性白血病患者HLA 的基因突變，可能與逃避免疫監(jiān)測和克隆進化有關［38］，是否與白血病的發(fā)生具有相關性，尚需進一步研究。

4 HLA 與白血病相關性的其他研究

REV 等［39］的研究顯示，CD9+CD11b-HLA-DR-免疫表型可用于診斷急性早幼粒細胞白血?。籅ILICH等［40］的研究發(fā)現(xiàn)，慢性粒細胞白血患者的HLA-Ⅰ類和Ⅱ類配體，可作為基于T 細胞的免疫治療方法的主要候選藥物，還可延長患者抗腫瘤時無酪氨酸激酶抑制劑的生存期，甚至還可調(diào)節(jié)患者的治愈效果。表明復合HLA 表型及相關配體是否可用于白血病的診斷和治療，需進一步的研究。

5 總結(jié)與展望

一代測序方法的SBT 是當前HLA 分型的主要方法，而目前文獻中高分辨HLA 與白血病相關性的報道也基本采用一代測序方法，但通量低和耗時是一代測序的主要缺點。二代測序（next-generation sequencing，NGS）的出現(xiàn)，在通量和速度上有了極大提高，已廣泛應用于HLA 分型以及產(chǎn)前診斷、腫瘤基因檢測等臨床方面［41］。目前HLA 分型與白血病相關性的報道中，標本量都較小，如果能進行大批量標本數(shù)據(jù)的研究，將極大地增加研究的可信度，但使用NGS 技術或更新的其他技術進行該方面研究，至今未見報道。

比較HLA 分型與白血病相關性的不同研究報道的結(jié)果并不一致，本課題組以往研究結(jié)果的分析認為，可能由樣本量大小、種族和地域性差異或不同HLA 分子的呈遞能力導致［42］，需進一步驗證。不僅HLA 與白血病的相關性研究很重要，HLA 與其他方面的相關性，如目前研究較多的HLA-E，被認為與細菌感染、病毒感染、腫瘤和自身免疫性疾病等均具有相關性［24］，也對多種疾病的基礎研究具有重要意義。

HLA 分型與白血病相關性的一系列研究，將會促進HLA 分型方法準確性的研究，從而進一步提高醫(yī)院的移植配型水平，縮短HLA 配型時間，更好地服務于世界范圍的造血干細胞和組織器官的移植臨床工作，同時也會為白血病的基礎遺傳學研究提供理論支持。