HLA測序技術應用論文
時間:2022-03-18 01:14:00
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【摘要】1998年6月至2004年7月,廣州臍血庫向國內21家移植中心54例患者提供了非親緣性異基因臍血。為了探討非親緣性臍血移植供/受者hla等位基因及其亞型與臍血移植GVHD發(fā)生率的關系,對54例非親緣性臍血移植病例中,半年后有反饋隨訪資料的48例,利用鹽析或柱提法提取移植的非親緣性臍血的DNA及移植病例的全血DNA,采用HLA-SBT方法分別對HLA-A、B、DRB1位點進行了高分辨分型,并與我?guī)炷氀占R?guī)采用的HLA-SSP(HLA-Sequencingspecificprimers)低分辨結果進行了比較分析。結果發(fā)現(xiàn),HLA不合位點不多于2個和HLA不合位點不少于3個的病例GVHD的發(fā)生率具有統(tǒng)計學顯著性差異(P<0.05)。在對HLA-A、B、DRB1等位基因高分辨單因素分型結果中,HLA-B和HLA-DRB1等位基因匹配全相合的病例GVHD發(fā)生率顯著低于不完全相合病例GVHD的發(fā)生率(P=0.000,P=0.005)。結論:PCR-SBT技術在非親緣性臍血移植HLA配型方面具有重要的臨床應用價值。
【關鍵詞】非親緣性臍血移植;HLA配型;HLA測序技術;HLA-SBT;臍血
ClinicalApplicationofHLASequencinginUnrelatedUmbilicalCordBloodTransplantation
AbstractFromJune1998toJuly2004,Guangzhouumbilicalcordbloodbankprovidedunrelatedumbilicalcordbloodfor54patientstomorethan21transplantationcenters.HLAsequencing-basedtyping(SBT)wasusedtore-analyzetheresultsofHLAantigensandallelessoastoinvestigatetherelationshipbetweenHLAallelesandGVHD.Theinformationabout48outof54patientswasobtainedafter6monthsoffollowup.SBTwasusedtoidentifyHLA-A,B,DRB1allelesin48patientsreceivedtheunrelatedumbilicalcordbloodunits,andtheobtainedresultswerecomparedwiththeresultsofHLA-SSPLowResolutionTyping.TheresultsshowedthatthedifferenceofGVHDincidencebetweenlessthan2mismatchedHLAsitesandlessthan3siteswasstatisticallysignificant(P<0.05).Intheresultsfromsinglefactoranalysisandhigh-resolutiontypingofHLA-A,BandDRB1alleles,themismatchbetweenHLA-BandHLA-DRB1alleleswasfoundtobeasignificantfactorfortheoccurenceofGVHD.ItisconcludedthatSBTplaysanimportantroleinumbilicalcordbloodtransplantation,andtheincidenceofGVHDishigherinthetransplantationwithHLA-DRB1allelesmismatching.
Keywordsunrelatedumbilicalcordbloodtransplantation;HLAmismatch;HLAsequencing;HLAsequencingbasedtyping;umbilicalcordblood
HLA高分辨分型技術不僅可以對HLA血清學配型起到積極的校正作用,對研究哪些HLA等位基因相合可以明顯減弱GVHD,哪些等位基因不相合可以耐受等方面以及制定相對個體化的HLA配型策略都具有重要的臨床應用價值。在骨髓造血干細胞移植中,HLA測序分型技術得到了廣泛的應用和發(fā)展,在預防GVHD方面具有十分重要的意義。本研究采用以測序為基礎的HLA分型技術(HLA-sequencingbasedtypingHLA-SBT)對可隨訪的48例非親緣性臍血移植病例HLA配型結果進行回顧性分析,以探討HLA-A/B/DRB1等位基因匹配程度對非親緣性臍血移植GVHD的影響。
材料和方法
臍血來源
臍血樣本全部來自廣州臍血庫,臍血分離、冷凍、保存以及相關檢測參考相關文獻[2]。
移植供受體選擇
54例非親緣性臍血移植供受者樣本及隨訪資料由國內21家移植中心提供,其中6例待隨訪,選擇48例非親緣性臍血移植病例進行回顧性分析,移植受者一般情況見表1。Table1.Generalcharacteristicsof48UCBTrecipients(略)
急性移植抗宿主?。╝GVHD)的預防
48例移植病人均采用環(huán)孢霉素甲基強的松龍方案預防aGVHD。
移植供/受體的DNA提取
移植供/受體DNA提取均采用G&TDNA提取試劑盒。
HLA-SSP分型
采用OneLambda公司的HLA-SSP分型試劑盒、PE9700PCR儀進行分型,采用OneLambda公司提供的HLA分型格局表判讀結果。
HLA-SBT分型
應用ABIPRISM3100型測序儀進行分型。DNA4μl與PCRMix(Forensic公司提供)16μl混合,再加入金牌酶0.3μl進行擴增反應。PCR條件如下:95℃10分鐘;96℃20秒,60℃30秒,72℃3分鐘,36個循環(huán);4℃forever。取PCR產物5μl在2%瓊脂糖凝膠中電泳,確定是否擴增。向PCR產物中加入3μlExoSAP-IT,進行消化反應:37℃20分鐘,80℃15分鐘。消化后產物與SequencingMix混合后,進行測序反應:96℃20秒,60℃2分鐘,共25個循環(huán)。測序反應產物用NaOAc/EDTA去除多余的SequencingMix,并用100%及80%EtOH沉淀和純化DNA。加入15μl甲酰胺,置于ABTPrism3100測序儀中進行電泳。利用MatchTools及MTNavigator軟件對電泳結果進行分析,得出HLA高分辨配型結果。
統(tǒng)計學分析
數(shù)據用SPSS10.0統(tǒng)計軟件包處理,行chi-squaretest分析。結果
PCR-SBT技術分型
48例非親緣性臍血移植供受者HLA-A/B/DR采用PCR-SBT技術分型全部成功,SBT分型結果在低分辨水平(HLA基因型星號后2位數(shù))與SSP分型結果完全一致。48例非親緣性臍血移植供受者中,HLA等位基因6/6相合4例(8.3%),5/6相合37例(77.1%),4/6相合7例(14.6%);HLA等位基因亞型匹配5/6相合5例(10.4%),4/6相合16例(33.3%),3/6相合19例(39.6%),2/6相合8例(16.7%),未發(fā)現(xiàn)HLA等位基因亞型配型全相合病例。
SBT分型結果與GVHD發(fā)生率
48例非親緣性臍血移植供/受者HLA等位基因分型結果中,HLA等位基因匹配6/6、5/6和4/6位點相合的移植受者GVHD分別發(fā)生4/4例、18/37例(48.6%)和5/7例(71.4%),統(tǒng)計分析(chi-squaretest),HLA匹配程度與GVHD發(fā)生率之間無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。48例非親緣性臍血移植受者中,植入33例,HLA等位基因亞型匹配5/6相合的2例移植病例均未發(fā)生GVHD,而4/6、3/6、2/6位點相合的移植病例GVHD發(fā)生率分別為54.5%(6/11)、91.7%(11/12)和75.0%(6/8),統(tǒng)計分析(chi-squaretest),HLA等位基因亞型不合位點不多于2個和HLA不合位點不少于3個的病例GVHD發(fā)生率具有統(tǒng)計學顯著性差異(P<0.05)。在HLA-A等位基因亞型分型結果中,HLA-A等位基因亞型匹配0/2、1/2和2/2相合病例分別為11、28和9例,GVHD發(fā)生率分別為27.3%(3/11)、57.1%(16/28)和55.6%(5/9),統(tǒng)計分析未發(fā)現(xiàn)HLA-A等位基因亞型匹配完全相合與不完全相合GVHD發(fā)生率具有統(tǒng)計學顯著差異(P=0.061)(表2)。Table2.RelationshipbetweenHLAmismatchandoccurrenceofGVHDin48UCBTrecifients(略)
在HLA-B等位基因亞型分型結果中,HLA-B等位基因亞型匹配0/2、1/2和2/2位點相合病例分別為11、33、4例,GVHD發(fā)生率分別為72.7%(8/11)、45.5%(15/33)和50%(2/4),統(tǒng)計分析未發(fā)現(xiàn)HLA-B等位基因亞型匹配完全相合與不完全相合GVHD發(fā)生率具有統(tǒng)計學顯著差異(P=0.000)(表2)。在HLA-DRB1等位基因亞型分型結果中,HLA-DRB1等位基因亞型匹配0/2、1/2和2/2位點相合病例分別為16、25和7個,其GVHD發(fā)生率分別為25%(4/16)、64.0%(16/25)和71.4%(5/7)。統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),HLA-DRB1等位基因亞型相合與否與GVHD發(fā)生率具有強相關性(P=0.003)(表2)。在38例HLA-DRB1等位基因全相合病例中,HLA-DRB1等位基因亞型匹配0/2、1/2和2/2位點相合病例分別為16、18和4個,GVHD發(fā)生率分別為25%(4/16)、61.1%(11/18)和50%(2/4);經統(tǒng)計學分析,比較HLA-DRB1等位基因亞型相合與不相合與GVHD發(fā)生率具有顯著的統(tǒng)計學相關性(P=0.008)。
與GVHD相關的HLA等位基因亞型
在本回顧性研究中,HLA-A常見等位基因型為HLA-A*02、A*11和A*24,HLA-B常見等位基因型為HLA-B*15、B*40和B*46,HLA-DRB1常見等位基因型為HLA-DRB1*09、DRB1*12和DRB1*15(表3)。
Table3.HLA-A/B/DRB1matchingandoccurrenceofGVHDbyPCR-SBT(略)
剔除兩點不合的樣本,選擇受體與供體一個位點相合而另一位點不合的病例,比較其GVHD發(fā)生率。HLA-A*02、A*11和A*24基因型分別有19例、21例和13例;HLA-B*15、B*40和B*46基因型分別有20例、13例和14例;HLA-DRB1*09、DRB1*12和DRB1*15基因型分別有11例、10例和13例(表3)。經統(tǒng)計分析,HLA-A*11匹配與不匹配樣本GVHD發(fā)生率分別為28.6%和64.3%,HLA-B各等位基因型匹配情況GVHD發(fā)生率未見明顯差異,HLA-DRB1*12相合3例病例均未發(fā)生GVHD,而不相合的7例病例中有2例發(fā)生了GVHD。經統(tǒng)計分析(chi-squaretests)HLA-A/B/DRB1各個等位基因匹配程度與GVHD發(fā)生率未見統(tǒng)計學相關性。
討論
有研究表明,單個等位基因的不匹配(如白種人HLA-A*0201和HLA-A*0205亞型)可以引起嚴重的GVHD;也有報道DRB1等位基因不同與GVHD之間存在強相關性,而且DRB1不合與存活期縮短密切相關[2]。但是現(xiàn)在的研究表明,并不是所有等位基因不同與它的不相合是一致的,有些HLA等位基因的不相合是可以耐受的。在Nicholson等[3]對HLA-DP抗原的報道中,采用混合淋巴細胞培養(yǎng)(mixedlymphocyteculture,MLC)方法觀察到最強烈的MLR反應與DPB1*0301和DPB1*0201有關,低MLR與DPB1*0401和DPB1*0402有關。提高HLA基因分型的分辨率,有助于尋找HLA完全相合的造血干細胞供者,也有助于針對供、受間HLA差異程度制定相應的防治策略。因此,有人提出界定供、受者HLA相合的標準。找出究竟哪些HLA基因座位(及其產物)在決定異基因造血干細胞移植預后中起關鍵作用,哪些HLA(等位基因)型別不相合為臨床所容許,甚至可能對病例的預后有益[9]。本研究采用HLA-SBT方法對48例非親緣性臍血移植供/受體HLA等位基因亞型進行分析,HLA低分辨配型結果中,HLA等位基因匹配程度與GVHD發(fā)生率無顯著統(tǒng)計學相關性。對HLA-A、B、DRB1等位基因亞型分別進行統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),HLA-B和HLA-DRB1等位基因亞型完全相合和不相合的病例GVHD發(fā)生率具有非常顯著的差別。需要特別指出的是,在本研究結果中,HLA不相合等位基因亞型不多于2個和HLA不相合位點不少于3個的病例GVHD的發(fā)生率差異具有統(tǒng)計學顯著性(P<0.05)。以上結果從兩方面給我們以提示:①HLA等位基因亞型水平的匹配對預防GVHD具有積極的作用;②一定存在某些HLA等位基因亞型,其相合與否對臍血移植病例來說在某種程度上是可以耐受的。從結果中我們可以看到,在HLA高分辨配型結果中,HLA-B和HLA-DRB1等位基因亞型匹配與否與GVHD發(fā)生率具有強相關性(P=0.000,P=0.003)。HLA-A等位基因亞型匹配全相合病例GVHD發(fā)生率(27.3%)明顯低于HLA匹配不全相合病例(59.4%)。這說明在非親緣性臍血移植中,采用高分辨方法進行HLA-B和HLA-DRB1配型可以明顯減弱GVHD的發(fā)生率。由于樣本數(shù)較少,因此對以上結論仍然需要進行隨訪分析。從本結果中可以推測,HLA等位基因匹配與否對非親緣性臍血移植者GVHD的發(fā)生具有重要作用,臍血移植者GVHD的發(fā)生率低,究其原因可能與臍血中免疫細胞的抗原性低有關。因此,非親緣性臍血移植時對HLA采用高分辨分型是有必要的。本研究的另一個目的是試圖尋找出與GVHD發(fā)生密切相關的HLA等位基因型,但由于病例數(shù)較少,無法對HLA所有等位基因型在非親緣性臍血移植的作用進一步深入分析。我們選擇了HLA-A/B/DRB1位點中比較常見的亞型進行統(tǒng)計分析,從統(tǒng)計結果中我們未發(fā)現(xiàn)與GVHD具有明顯相關性的等位基因型。在本研究結果中,HLA-A*11等位基因相合病例的GVHD發(fā)生率(25%)明顯低于不相合病例的GVHD發(fā)生率(58.3%),由于病例數(shù)少,無法進一步分析HLA-A*11等位基因亞型對GVHD的影響。但我們可以設想,如果將來在移植前HLA復核時對HLA-A11采用HLA高分辨方法,可能會降低移植后GVHD發(fā)生率。雖然我們發(fā)現(xiàn)HLA-DRB1等位基因與GVHD發(fā)生率具有強相關性,但是我們未能找到與GVHD明顯相關的等位基因亞型,其原因也是由于病例數(shù)太少的緣故。
致謝:感謝中山醫(yī)科大學孫逸仙醫(yī)院、廣州市第一人民醫(yī)院、廣州市婦嬰醫(yī)院、北大人民醫(yī)院、北京兒童醫(yī)院、安徽省立醫(yī)院、河南省腫瘤醫(yī)院、南方醫(yī)院、暨大華僑醫(yī)院、第四軍醫(yī)大學西京醫(yī)院、第二軍醫(yī)大學長海醫(yī)院、廣東省人民醫(yī)院、四川大學華西醫(yī)院、上海兒童醫(yī)學中心、北大深圳醫(yī)院、??谑腥嗣襻t(yī)院、廣州市第十二人民醫(yī)院、佛山人民醫(yī)院和廣東省117醫(yī)院給予的支持和協(xié)作。
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