人类白细胞抗原分型检测与白血病相关性的研究进展

裴永峰 综述，余梅 审校

南宁中心血站输血医学研究所，广西南宁 530007

人类白细胞抗原（human leukocyte antigen，HLA）是人类主要组织相容性复合物（major histocompatibility complex，MHC），是人类最复杂的遗传复合体，以高度的多态性成为人类重要的遗传标记，在免疫应答和调控等中发挥着重要作用。1958 年发现了第1 个HLA 抗原，截至2020 年3 月，HLA 数据库已正式命名的HLA-A、B、C、DRB1 和DQB1 位点的等位基因数分别达到6 082、7 256、5 842、2 706 和1 826个，HLA 等位基因共26 889 个［1］。

近年来，自身免疫性疾病和白血病出现了大幅度增长，许多研究者对该类疾病发病的遗传易感因素进行了研究。不同个体对疾病的易感性部分是由遗传因素决定的，HLA 对机体的先天性和获得性免疫起重要作用，目前主要通过比较健康人与患者某些HLA 特定等位基因及其产物的频率，来研究疾病的易感性［2］。20 世纪70 年代开始出现HLA 与很多疾病相关的研究报道，这些疾病大多发病机制或病因不清楚，或有家族聚集倾向，且很多与环境诱发因素或免疫异常等有关［3-4］。

目前比较一致的观点认为，白血病是遗传、物理、化学和生物等多方面因素共同作用的结果，HLA 与白血病相关的基因一般被分为易感基因或抵抗基因，不同民族的易感基因或抵抗基因的频率也不同［5］，这与HLA 等位基因频率及其单倍型频率等特点具有地域、种族和人种的分布特点相类似［6］。

本文对近年来有关HLA 分型与白血病相关性的研究进展作一综述，主要从低分辨和高分辨的HLA分型与白血病的相关性等方面分析了HLA 与白血病的相关性，不仅对白血病的易感性研究进行了总结，而且对于诊断、治疗和预后判断的后续研究也将具有重要参考意义。

1 低分辨HLA 分型与白血病的相关性

20 世纪80 年代中期，科研人员对HLA 分型的研究已从血清学转入基因水平。HLA 低分辨分型的SSP 方法即采用序列特异性引物扩增HLA 等位基因的特异性片段，经电泳分离，根据PCR 结果的反应格局判断被测标本的HLA 等位基因型。临床开始应用PCR-SSP 等方法用于器官移植配型的盲配，尤其是HIA-DR4 亚型的研究［7］。90 年代初，PCRSSP 和PCR-SSO 低分辨试剂的出现，提高了HLA 分型的准确性，PCR-SSP 具有灵活、准确、实验步骤较少的优点，目前仍是HLA 低分辨实验的首选。

1. 1 低分辨HLA 等位基因与白血病的易感或保护作用的相关性 2003 年开始，临床造血干细胞和器官移植的快速发展，导致中华骨髓库的库容量快速增加，许多实验室开始应用高通量、准确且快速的HLA 流式反向杂交技术。大量HLA 与白血病相关性的中文文献开始报道。白血病患者在天津脐带血干细胞库移植查询时发现，白血病与易感基因HLAB*56、B*70 相关联，白血病与拮抗基因HLA-A*03、A*30、B*13、B*44、B*61、DRB1*07、DRB1*15 相关联［8］；HLA-CW7 基因与中国汉族人群急性淋巴细胞白血病的发生有遗传易感性，HLA-A30、B13、CW4基因对急性淋巴细胞白血病有遗传拮抗作用［9］；中国人群的HLA-DRB1*13 基因可能与急性髓性白血病发生呈负相关，而HLA-DRB1*08 基因可能与疾病的发生呈正相关［10］；中国北方汉族人群的HLADRB1*09 基因对急性淋巴细胞白血病有遗传拮抗作用，而HLA-B*18 基因对慢性髓性白血病基因有遗传易感作用［11］。HLA-A69 基因对新疆维吾尔族慢性粒细胞白血病有遗传拮抗作用，HLA-B38、DR18基因对慢性粒细胞白血病有遗传易感作用，而汉族慢性粒细胞白血病患者与易感基因HLA-A31、B50、B62、B75、DR12 相关联［12］。可见，B*13 基因可能对白血病有遗传拮抗作用。

而外文文献里低分辨HLA 分型与白血病相关性的研究较少。摩洛哥白血病患者与DRB1*01 基因有遗传拮抗作用，而B*44 和DRB1*13 基因与其有遗传易感作用［13］；西方国家的慢性髓系白血病与HLA-A3、B8 和DR4 基因有显著相关性，多个欧洲国家的一项联合研究发现，HLA-B8、A3 和DRB14 基因与慢性粒细胞白血病有遗传拮抗作用［14］。

1. 2 低分辨HLA 抗原表达与白血病的相关性 低分辨HLA 抗原表达与白血病的病理及临床分组预后等也具有相关性，研究主要集中在国内。廊坊市中医院的研究表明，急性髓系非早幼粒细胞白血病中HLA-DR 阳性组肝脏和脾脏的侵润明显高于阴性组患者，差异有统计学意义（P 值分别为0. 002 和0. 01）［15］；南方医科大学的研究发现，急性淋巴细胞白血病初发组和复发组的HLA-G5 mRNA 和mHLAG 的表达水平较正常组均显著增高（P ＜0. 05），15例复发组的急性淋巴细胞白血病患者，复发后HLAG5 mRNA 和mHLA-G 的水平均较复发前显著增高（P ＜0. 05）［16］。

1. 3 低分辨HLA 与白血病相关性的其他研究 苏州血液研究所的研究发现，造血干细胞移植时采用单倍体相合的供者，选择与受者HLA-Cw 位点不合的供者，急性移植物抗宿主病的发生率会降低，有利于患者的长期生存［17］，HLA-Cw 位点是否可作为白血病供者选择的指标之一，需进一步研究；深圳血液中心的研究发现，KIR-HLA 基因型组合ID2（KIR AA1-HLA-C1 ／ C1-Bw6 ／ Bw6-A3 ／ 11）在慢性髓系白血病组的检出频率显著高于正常对照组，为慢性髓系白血病的易感因素（P ＜0. 01）［18］，可见HLA 是与其他基因一起发挥易感作用，这为后续HLA 与白血病的易感性机制的研究提供了新的依据和思路。

2 高分辨HLA 分型与白血病的相关性

目前SBT（sequencing based typing）作为HLA 分型的金标准［19］，已广泛应用于HLA 组织配型实验室和各临床医院的HLA 分型，由于SBT 能够直接从碱基水平得到HLA 的等位基因序列，因此明显提高了HLA 分型的准确性。使用SBT 技术以来，HLA新等位基因的数量出现了高速的增长［20］。因为当遇到无法准确判定的结果时，可采用基因克隆或组特异性引物测序的方法，基本可解决大部分问题。使用SBT 进行高分辨HLA 分型以来，HLA 与白血病相关性方面的研究也出现了高速增长。

2. 1 高分辨HLA 等位基因与白血病的易感或保护作用的相关性 墨西哥的一项研究表明，多发性硬化症的母亲所生的女儿，更易患儿童急性淋巴细胞白血病，且该白血病与DRB1*15 ∶01 基因有相关性［21］；陕西血液中心的研究发现，中国北方汉族人群的急性淋巴细胞白血病与DRB1*15 ∶01 基因呈正相关，可能是北方汉族发生急性淋巴细胞白血病的易感基因，并与其特定单倍型关联［22］。DRB1*15 ∶01 基因是否也是其他种族和民族急性淋巴细胞白血病的易感因素，需要在更多人群和标本中深入研究。DRB1*11 ∶28 基因与慢性髓性白血病的发病呈正相关，是北方汉族尤其陕西人群发生慢性髓性白血病的易感基因，并与其特定单体型关联［23］；HLA-EG（*01 ∶03）等位基因与可溶性的HLA-E 相关，该基因还增加了慢性淋巴细胞白血病的死亡率，同时HLAEG 纯合基因型与患急性白血病的风险也相关［24］。

2. 2 高分辨HLA 抗原表达与白血病治疗等的相关性 高分辨HLA 抗原表达与白血病的治疗具有相关性。有研究发现，培养慢性淋巴细胞白血病患者的T 细胞和单核细胞，不论是否添加药物（依鲁替尼），24 和48 h 后样本中均观察到HLA-DR 表达的降低（P ＜0. 001），这些结果在mRNA 水平上也得到证实［25］；部分急性早幼粒细胞白血病患者具有HLADR 和CD117 的缺失或减弱，需快速诊断和早期治疗［26］；60%的儿童B 细胞急性淋巴细胞白血患者化疗后，可观察到CD14+／HLA-DRlow／-的单核细胞增加，这一发现可能有助于指导新的治疗方法，以考虑在免疫抑制单核细胞耗竭中起作用的免疫调节药物［27］；HLA-Ⅰ类限制性T 细胞表位（human leukocyte antigen classⅠ-restricted T cell epitope）和白血病相关抗原（leukemia-associated antigen，LAA）可诱导白血病特异性的T 细胞反应，增强抗白血病的治疗效果［28］；某些杀伤性免疫球蛋白样受体（killer immunoglobulin like receptor，KIR）／ HLA-Ⅰ类配体的基因型频率，会影响急性髓性白血患者的NK 抗肿瘤活性，但不影响急性淋巴细胞白血患者的NK 细胞抗肿瘤治疗活性［29］；HLA-B-21 基因的二态性，是指编码HLA-B 前导肽的基因片段中21 位的二态性，分别叫做21M 或21T。研究表明，21M 影响急性髓性白血病的自然杀伤细胞活性，免疫治疗的临床效果优于21T［30］，是否可作为白血病治疗的靶标，需后续研究。

高分辨HLA 抗原表达与白血病的发病机制也具有相关性。研究发现，HLA-E*01 ∶03／*01 ∶03基因型和可溶性HLA-E 分泌导致的表面抗原高表达，可能在急性白血病的肿瘤逃逸机制中起重要作用［31］。

2. 3 高分辨HLA 匹配与白血病的异体移植等的相关性 研究发现，急性髓性白血患者HLA 基因位点的杂合性丢失可能会显著影响供体搜索，从而导致错误地选择纯合的供体。如果使用颊拭子样本，在恶性血液疾病患者的任何位点检测到纯合性时，建议应确认该患者的高分辩HLA 分型［32］；在造血干细胞移植前，在复发或难治性B 细胞急性淋巴细胞白血病中，HLA 匹配和HLA 单倍体异源CD19 定向嵌合抗原受体T 细胞输注是可行的［33］；T 细胞急性淋巴细胞白血病移植时，使用单倍体相合干细胞结合小剂量脐带血，可达到与HLA 匹配干细胞移植时相似的存活效果［34］；急性白血病进行造血干细胞的T 细胞移植时，避免使用带有HLA-E*01 ∶03 基因的无关纯合供体，可改善患者的无病生存期和移植相关死亡率［35］；急性淋巴细胞白血病，使用无关匹配供体与使用HLA 同胞供体的移植结果相比，差异无统计学意义（P ＞0. 05），且骨髓应该是首选的造血干细胞来源［36］。可见，高分辨HLA 的匹配与白血病的供体选择、治疗和预后等均具有相关性，需后续深入研究。

3 HLA 基因突变与白血病的相关性

研究发现，从急性髓系白血患者的磷酸蛋白鉴定出2 个内源的且携带突变的HLA-Ⅰ类配体，这两个配体分别结合常见的HLA-A*03 ∶01 和HLA-A*02 ∶01 基因，该发现支持了这种患者以后可使用免疫治疗方法的研究结论［37］；急性髓性白血病患者的HLA-B*15 ∶01 基因的外显子2 内插入2 个核苷酸，导致提前终止密码子，而HLA-B*40 ∶01 基因的外显子3 中有1 个核苷酸被取代，导致1 个新等位基因的产生，这种急性髓性白血病患者HLA 的基因突变，可能与逃避免疫监测和克隆进化有关［38］，是否与白血病的发生具有相关性，尚需进一步研究。

4 HLA 与白血病相关性的其他研究

REV 等［39］的研究显示，CD9+CD11b-HLA-DR-免疫表型可用于诊断急性早幼粒细胞白血病；BILICH等［40］的研究发现，慢性粒细胞白血患者的HLA-Ⅰ类和Ⅱ类配体，可作为基于T 细胞的免疫治疗方法的主要候选药物，还可延长患者抗肿瘤时无酪氨酸激酶抑制剂的生存期，甚至还可调节患者的治愈效果。表明复合HLA 表型及相关配体是否可用于白血病的诊断和治疗，需进一步的研究。

5 总结与展望

一代测序方法的SBT 是当前HLA 分型的主要方法，而目前文献中高分辨HLA 与白血病相关性的报道也基本采用一代测序方法，但通量低和耗时是一代测序的主要缺点。二代测序（next-generation sequencing，NGS）的出现，在通量和速度上有了极大提高，已广泛应用于HLA 分型以及产前诊断、肿瘤基因检测等临床方面［41］。目前HLA 分型与白血病相关性的报道中，标本量都较小，如果能进行大批量标本数据的研究，将极大地增加研究的可信度，但使用NGS 技术或更新的其他技术进行该方面研究，至今未见报道。

比较HLA 分型与白血病相关性的不同研究报道的结果并不一致，本课题组以往研究结果的分析认为，可能由样本量大小、种族和地域性差异或不同HLA 分子的呈递能力导致［42］，需进一步验证。不仅HLA 与白血病的相关性研究很重要，HLA 与其他方面的相关性，如目前研究较多的HLA-E，被认为与细菌感染、病毒感染、肿瘤和自身免疫性疾病等均具有相关性［24］，也对多种疾病的基础研究具有重要意义。

HLA 分型与白血病相关性的一系列研究，将会促进HLA 分型方法准确性的研究，从而进一步提高医院的移植配型水平，缩短HLA 配型时间，更好地服务于世界范围的造血干细胞和组织器官的移植临床工作，同时也会为白血病的基础遗传学研究提供理论支持。