在人類(lèi)MHC稱(chēng)為HLA(human leucocyte antigen),是迄今為止所知的人類(lèi)最復(fù)雜的基因族。除成熟的紅細(xì)胞外,HLA抗原幾科分布于人體的各種有核細(xì)胞以及血小板。由于此組抗原首先在人外周血白細(xì)胞上發(fā)現(xiàn),同時(shí)表達(dá)抗原水平較高,目前多采用外周血淋巴細(xì)胞來(lái)檢測(cè)這類(lèi)抗原的型別,故稱(chēng)為人類(lèi)白細(xì)胞抗原(HLA)。
(一)HLA基因定位
HLA基因群定位于第6號(hào)染色體的短臂(圖6-2)。
圖6-2 人類(lèi)第6對(duì)染色體上已知的基因(或基因群)
至1991年底,HLA基因座位已確定確定近60個(gè),正式命名的等位基因278個(gè)。這些基因分類(lèi)的方式主要有以下兩種。(1)傳統(tǒng)的分類(lèi)法,即把HLA分為與小鼠H-2相似的I類(lèi)、Ⅱ類(lèi)和Ⅲ基因,(2)1991年Bodmer建議將它重劃分的三類(lèi):第一類(lèi)包括傳統(tǒng)分類(lèi)中的HLA-Ⅰ類(lèi)和Ⅱ類(lèi),還包括一對(duì)DMA和DMB;第二類(lèi)稱(chēng)為免疫功能相關(guān)基因,包括C4、Bf、C2、TNFA、TNFB、HSP70、TAP1、TAP2和TAP7等;第三類(lèi)是一些與上述無(wú)關(guān)的基因。本章仍按傳統(tǒng)分類(lèi)法進(jìn)行介紹。
HLA占第6號(hào)染色體很窄的一個(gè)區(qū)帶,估計(jì)占人體整個(gè)基因組的1/3000,長(zhǎng)約3500kb(圖6-3、6-4)。
圖6-3 人MHC基因圖(根據(jù)WHO HLA命名委員會(huì)1991年修正)
圖6-4 人HLA基因簡(jiǎn)圖
圖6-5 小鼠H-2和人HLA中基因座位排列的比較
利用交換率越大基因座位距離越遠(yuǎn),交換率越小基因座位距離越近的原理,可以通過(guò)交換率的計(jì)算作基因圖,經(jīng)過(guò)家譜分析和交換率的計(jì)算作基因圖,A-B座位的交換率為0.8分摩(centi Morgan,cM。是基因交換率在基因圖上的圖距單位,重組頻率在1%的兩個(gè)連鎖基因之間的距離為1cM),A-C為0.6cM,B-C為0.2cM,B-D為0.8cM,HLA基因群全長(zhǎng)距離約為4cM。
自1964年以來(lái),每隔3-4年召開(kāi)一次國(guó)際組織相容性工作討論會(huì)(International Histocompatibility Workshop,IHW),最近一次于1991年11月在日本橫濱召開(kāi),并預(yù)定于1995年在法國(guó)召開(kāi)第12次IHW。經(jīng)過(guò)這些會(huì)議陸續(xù)報(bào)告了HLA的許多基因及大量的行裝位基因,F(xiàn)知在HLA-I類(lèi)基因區(qū)中,除已知的HLA-A、-B、-C座位外,還發(fā)現(xiàn)了-E、-F、-G、-H和-J,新發(fā)現(xiàn)的這些I因基因座大多數(shù)偽基因,F(xiàn)A座位已發(fā)現(xiàn)等位基因41個(gè),B座位61個(gè),C座位18個(gè),E座位4個(gè)。在HLA-A與-E之間可能存在著重組熱點(diǎn)。在HLA-Ⅱ基因中,已發(fā)現(xiàn)了近30個(gè)基因座位,等位基因更多,其中DR、DQ、DP均由一條A鏈與一條B鏈組成異源二降體分子(參后述),而A鏈基因與B鏈基因及其等位基因?yàn)閿?shù)甚多,后者如DRB1座位60個(gè),DRB3座位4個(gè),DRB5座位4個(gè),DRB6座位3個(gè);DQA1座位14個(gè),DQB1座位19個(gè);DPA1座位8個(gè),DPB1座位38等等。DDRA編碼DRα鏈;DRB1編碼β1鏈,決定的特異性為DR1、DR2、DR3、DR4、DR5等;DRB2為偽基因;DRB3編碼DRβ3鏈,決定DR52及Dw24、Dw25、Dw26等特異性;DRB4編碼DRβ4鏈,決定DR53特異性;DRB5編碼DRβ5鏈,決定DR51特異性;DRB6、B7、B8、B9均為偽基因。DQA1編碼DQα鏈;DQB1編碼DQβ鏈;DQA2、B2尚末得知其表達(dá);DQB3為偽基因。DOB編碼DOβ鏈DMA編碼DMα鏈;DMB編碼DMβ鏈。DNA編碼DNα鏈、DPA1編碼DPα鏈;DPB1編碼DPβ鏈;DPA2和DPB2為偽基因。此外與肽運(yùn)轉(zhuǎn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有關(guān)的基因TAP1(transporter of antigen peptides)、TAP2和與抗原加工有關(guān)的基因稱(chēng)之為低分子量多肽或稱(chēng)大的多功能蛋白酶LMP2(low molecular weight polypeptides or large multifunctional protease-2)、LMP7也位于Ⅱ類(lèi)基因區(qū)。Ⅲ類(lèi)基因區(qū)包括補(bǔ)體C2、C4、B因子,此外,21羥化酶A與B、HSP70(heat shock protein70,熱休克蛋白70)和腫瘤壞死因子α、β基因也在這里。21A是假基因,21B具有編碼21羥化酶功能。21羥化酶是腎上腺皮質(zhì)合成皮質(zhì)醇和醛固醇必不可少的酶,如酶缺乏,可導(dǎo)致先天性腎上腺皮質(zhì)增生癥。醫(yī)學(xué)全.在線(xiàn)提供
HLA和H-2基因的比較見(jiàn)圖6-5。小鼠H-2的 Tla為存在于胸腺細(xì)胞和某些胸腺白血病細(xì)胞上的抗原(thymus-leukemia antigen);Tla與H-2D之間還有Qa區(qū)。Qa區(qū)中有17個(gè)Qa基因,還有12個(gè)Qa基因在Tla區(qū),但大部分Qa基因是靜息基因(silent gene)。目前已測(cè)得6個(gè)Q基因有表達(dá),其中Qa2、Qa3、Qa4、Qa5由Qa區(qū)基因編碼,Qa1和Qa6由Tla區(qū)編碼。