Insan lökosit antijeni - Human leukocyte antigen

Insan lökosit antijeni
MHC Sınıf 1.svg
MHC sınıf I'in şematik gösterimi
tanımlayıcılar
Sembol HLA
InterPro IPR037055
membran 63
Kromozom 6'nın HLA bölgesi

İnsan lökosit antijeni ( HLA ) sistemi veya kompleksin bir komplekstir genler ile kromozom 6 insanlarda kodlayan hücre yüzeyi proteinleri düzenlenmesinden sorumlu bağışıklık sistemi . HLA sistemi aynı zamanda birçok hayvanda bulunan majör doku uyumluluk kompleksinin (MHC) insan versiyonu olarak da bilinir .

HLA genlerindeki mutasyonlar, tip I diyabet ve çölyak hastalığı gibi otoimmün hastalıklarla bağlantılı olabilir . HLA gen kompleksi, 21.3'te kromozom 6, p-kol içinde 3 Mbp'lik bir streç üzerinde bulunur . HLA genleri oldukça polimorfiktir , bu da birçok farklı alele sahip oldukları anlamına gelir, bu da adaptif bağışıklık sistemine ince ayar yapmalarına izin verir . Belirli genler tarafından kodlanan proteinler , organ nakillerinde faktör olarak tarihsel keşiflerinin bir sonucu olarak antijenler olarak da bilinirler .

Hepsi HLA Sınıf 1 grubu olan MHC sınıf I'e ( A , B ve C ) karşılık gelen HLA'lar , hücre içinden peptitler sunar. Örneğin, hücreye bir virüs bulaşmışsa, HLA sistemi, hücrenin bağışıklık sistemi tarafından yok edilebilmesi için virüsün parçalarını hücrenin yüzeyine getirir. Bu peptitler, proteazomlarda parçalanan sindirilmiş proteinlerden üretilir . Genel olarak, bu belirli peptitler, yaklaşık 8-10 amino asit uzunluğunda küçük polimerlerdir . MHC sınıf I tarafından sunulan yabancı antijenler, hücreleri yok eden öldürücü T-hücreleri ( CD8- pozitif veya sitotoksik T-hücreleri olarak da adlandırılır) olarak adlandırılan T-lenfositleri çeker . Bazı yeni çalışmalar, 10 amino asitten, 11-14 amino asitten daha uzun antijenlerin, sitotoksik bir T hücresi yanıtı ortaya çıkaran MHC I üzerinde sunulabileceğini öne sürdü. MHC sınıf I proteinleri , HLA proteinlerinin aksine kromozom 15 üzerindeki bir gen tarafından kodlanan β2-mikroglobulin ile ilişkilidir .

MHC sınıf II'ye ( DP , DM , DO , DQ ve DR ) karşılık gelen HLA'lar , antijenleri hücrenin dışından T-lenfositlere sunar. Bu özel antijenler çoğalmasını teşvik T-yardımcı hücrelerin (aynı zamanda , CD4 da teşvik pozitif T hücreleri), antikor üreten B hücreleri , belirli bir antijene karşı üretmek antikorlarla ilgilidir. Kendinden antijenler, düzenleyici T hücreleri tarafından baskılanır . Belirli bir HLA tipi tarafından bağışıklık sistemine hangi antijenlerin (parçalarının) sunulacağını tahmin etmek zordur, ancak ilgili teknoloji gelişmektedir.

MHC sınıf III'e karşılık gelen HLA'lar , tamamlayıcı sistemin bileşenlerini kodlar .

HLA'ların başka rolleri vardır. Hastalık savunmasında önemlidirler. Organ nakli reddinin başlıca nedenidirler . Kansere karşı koruma sağlayabilir veya (bir enfeksiyon tarafından aşağı regüle edilirse) koruyamayabilirler. HLA ayrıca insanların diğer insanların kokusuna ilişkin algılarıyla da ilişkili olabilir ve en az bir çalışmada izole edilmiş bir toplulukta eşler arasında beklenenden daha düşük bir HLA benzerliği bulunduğundan, eş seçiminde rol oynayabilir.

Altı ana antijen sunan proteini kodlayan genlerin yanı sıra, HLA kompleksinde yer alan, çoğu bağışıklık işleviyle ilgili olan birçok başka gen vardır. İnsan popülasyonundaki HLA'ların çeşitliliği, hastalık savunmasının bir yönüdür ve sonuç olarak, tüm lokuslarda aynı HLA moleküllerine sahip ilişkisiz iki bireyin şansı son derece düşüktür. HLA genleri tarihsel olarak HLA benzeri bireyler arasında başarılı bir şekilde organ nakli yapabilme yeteneğinin bir sonucu olarak tanımlanmıştır.

Fonksiyonlar

Proteinler HLA'ların ile kodlanan kişiye özgü (yürürlükte) olan vücut hücrelerinin dış kısmı üzerinde olanlardır. Bağışıklık sistemi farklılaştığı öz hücrelerine ve non-self hücrelere HLA'larla kullanır. O kişinin HLA tipini gösteren herhangi bir hücre o kişiye aittir ve bu nedenle istilacı değildir.

Bağlı Stafilokok enterotoksin ligandı (alt birim IC) ile DR proteini (DRA:DRB1*0101 gen ürünleri), SEI peptidinin 5 Angstrom içindeki tüm DR amino asit kalıntılarını gösteren görünüm yukarıdan aşağıyadır. PDB : 2G9H

bulaşıcı hastalıkta

Yabancı bir patojen vücuda girdiğinde, antijen sunan hücreler (APC'ler) adı verilen spesifik hücreler , patojeni fagositoz adı verilen bir süreçle yutar . Patojenden gelen proteinler küçük parçalar ( peptitler ) halinde sindirilir ve HLA antijenlerine (spesifik olmak gerekirse, MHC sınıf II ) yüklenir . Daha sonra antijen sunan hücreler tarafından CD4+ yardımcı T hücrelerine gösterilirler , bu daha sonra çeşitli etkiler üretir ve patojeni ortadan kaldırmak için hücreden hücreye etkileşimler.

Benzer bir süreçle, çoğu hücrede üretilen proteinler (virüsün proteinleri gibi hem yerli hem de yabancı ), hücre yüzeyindeki HLA'larda (spesifik olmak gerekirse, MHC sınıf I ) görüntülenir. Enfekte hücreler, CD8+ T hücreleri tarafından tanınabilir ve yok edilebilir .

Yandaki görüntü, HLA-DR1 molekülünün bağlayıcı yarık kısmı içinde bağlanmış bir zehirli bakteri proteini (SEI peptidi) parçasını göstermektedir. Aşağıdaki resimde, farklı bir görünüm, yandan bakıldığında benzer bir yarıkta bağlı bir peptit ile bütün bir DQ görülebilir. Hastalıkla ilgili peptitler, bir elin bir eldivene sığması gibi bu "yuvalara" oturur. Bağlandığında, peptitler T hücrelerine sunulur. T hücreleri, yabancı antijenleri tanımak için MHC molekülleri aracılığıyla sunum gerektirir - MHC kısıtlaması olarak bilinen bir gereklilik . T hücreleri, B hücresi reseptörlerine benzer reseptörlere sahiptir ve her T hücresi, yalnızca birkaç MHC sınıf II-peptid kombinasyonunu tanır. Bir T hücresi, bir MHC sınıf II molekülü içindeki bir peptidi tanıdığında, aynı molekülü B hücre reseptörlerinde de tanıyan B hücrelerini uyarabilir. Böylece T hücreleri, B hücrelerinin aynı yabancı antijenlere karşı antikor üretmesine yardımcı olur. Her HLA birçok peptidi bağlayabilir ve her kişinin 3 HLA tipi vardır ve 4 DP izoformuna, 4 DQ izoformuna ve 4 DR İzoformuna (DRB1'in 2'si ve DRB3, DRB4 veya DRB5'in 2'si) sahip olabilir. 12 izoform. Bu tür heterozigotlarda, hastalıkla ilgili proteinlerin tespitten kaçması zordur.

Greft reddinde

Başka bir HLA tipi sergileyen herhangi bir hücre "öz-olmayan"dır ve vücudun bağışıklık sistemi tarafından istilacı olarak görülür ve bu hücreleri taşıyan dokunun reddedilmesine neden olur. Bu, nakledilen doku durumunda özellikle önemlidir, çünkü nakil reddine yol açabilir . HLA'nın transplantasyondaki önemi nedeniyle, HLA lokusları seroloji ve PCR ile en sık tiplenenlerden bazılarıdır. Yüksek çözünürlüklü HLA tiplemesinin (HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-DRB1, HLA-DQB1 ve HLA-DPB1), verici tam eşleşmeyi belirlemek için transplantasyonda uygun olabileceği gösterilmiştir. ilgili.

HLA ve otoimmün hastalıklar
HLA aleli Riski artan hastalıklar Bağıl risk
HLA-B27 Ankilozan spondilit 12
reaktif artrit 14
Akut ön üveit 15
HLA-B47 21-hidroksilaz eksikliği 15
HLA-DR2 Sistemik lupus eritematoz 2 ila 3
HLA-DR3 otoimmün hepatit 14
Birincil Sjögren sendromu 10
Diyabetes mellitus tip 1 5
Sistemik lupus eritematoz 2 ila 3
HLA-DR4 Romatizmal eklem iltihabı 4
Diyabetes mellitus tip 1 6
HLA-DR3 ve
-DR4 birlikte
Diyabetes mellitus tip 1 15
HLA-DQ2 ve HLA-DQ8 Çölyak hastalığı 7

otoimmünitede

HLA türleri kalıtsaldır ve bazıları otoimmün bozukluklar ve diğer hastalıklarla bağlantılıdır. Belirli HLA antijenlerine sahip kişilerde tip I diyabet , ankilozan spondilit , romatoid artrit , çölyak hastalığı , SLE (sistemik lupus eritematozus), myastenia gravis , inklüzyon cisimciği miyoziti , Sjögren sendromu ve narkole gibi belirli otoimmün hastalıkları geliştirme olasılığı daha yüksektir . HLA tiplemesi, çölyak hastalığı ve tip 1 diyabet tanısında bir miktar iyileşme ve hızlanma sağlamıştır; ancak, DQ2 yazmanın yararlı olması için, yüksek çözünürlüklü B1*typing (*02:01'in *02:02'den çözülmesi), DQA1*typing veya DR serotyping gerektirir . Mevcut serotipleme, tek adımda DQ8'i çözebilir. Otoimmünitede HLA tiplemesi, tanıda bir araç olarak giderek daha fazla kullanılmaktadır. Olarak , çölyak hastalığı , bu tür alerjilerin ve ikincil otoimmün hastalık bazen-geri dönüşü olmayan semptomların ortaya çıkmasından önce riski yoktur olanlar, risk altında olan birinci derece akrabalar arasında ayrım sadece etkili bir araçtır.

kanserde

Bazı HLA aracılı hastalıklar, kanserin teşvik edilmesinde doğrudan rol oynar. Glutene duyarlı enteropati, enteropati ile ilişkili T hücreli lenfoma prevalansının artmasıyla ilişkilidir ve DR3-DQ2 homozigotları, glütene duyarlı enteropati ile ilişkili T hücreli lenfoma vakalarının yaklaşık %80'i ile en yüksek risk grubundadır. Ancak daha sıklıkla HLA molekülleri, normal durumdaki düşük seviyeler nedeniyle tolere edilmeyen antijenlerdeki artışları tanıyarak koruyucu bir rol oynar. Anormal hücreler, tanıdan önce birçok kansere aracılık ettiği düşünülen apoptoz için hedeflenebilir.

eş seçiminde

Bazı genetik özelliklere göre rastgele olmayan eş seçimine dair kanıtlar vardır. Bu, Genetik çöpçatanlık olarak bilinen bir alana yol açmıştır .

sınıflandırma

MHC sınıf I proteinleri, vücudun çoğu çekirdekli hücresinde fonksiyonel bir reseptör oluşturur.

HLA'da 3 majör ve 3 minör MHC sınıf I geni vardır.

Başlıca MHC sınıf I

Minör genler HLA-E , HLA-F ve HLA-G'dir . β 2 -mikroglobulin , bir heterodimer üretmek için majör ve minör gen alt birimlerine bağlanır

Hücrenin plazma zarı üzerinde yüzen bir bağlı ligandı (sarı) olan bir HLA-DQ molekülünün (macenta ve mavi) çizimi.

HLA tarafından kodlanan 3 majör ve 2 minör MHC sınıf II proteini vardır. Sınıf II'nin genleri, tipik olarak antijen sunan hücrelerin yüzeyinde eksprese edilen heterodimerik (αβ) protein reseptörlerini oluşturmak üzere birleşir .

Başlıca MHC sınıf II proteinleri yalnızca antijen sunan hücrelerde , B hücrelerinde ve T hücrelerinde meydana gelir .

  • HLA-DP
    • HLA-DPA1 lokusu tarafından kodlanan α zinciri
    • HLA-DPB1 lokusu tarafından kodlanan β zinciri
  • HLA-DQ
    • HLA-DQA1 lokusu tarafından kodlanan α zinciri
    • HLA-DQB1 lokusu tarafından kodlanan β zinciri
  • HLA-DR
    • HLA-DRA lokusu tarafından kodlanan α zinciri
    • HLA-DRB1, DRB3, DRB4, DRB5 loci tarafından kodlanmış 4 β-zinciri (kişi başına sadece 3 mümkün)

Diğer MHC sınıf II proteinleri, DM ve DO, antijenlerin dahili işlenmesinde, patojenlerden üretilen antijenik peptitleri antijen sunan hücrenin HLA moleküllerine yükleyerek kullanılır .

isimlendirme

Modern HLA alelleri tipik olarak çeşitli ayrıntı seviyeleriyle not edilir. Çoğu atama HLA- ve lokus adı, ardından * ve alleli belirten bazı (çift) basamak sayısı ile başlar. İlk iki basamak, süper tipler olarak da bilinen bir alel grubunu belirtir. Daha eski tipleme metodolojileri genellikle alelleri tam olarak ayırt edemezdi ve bu nedenle bu seviyede dururdu. Üçüncü ila dördüncü basamaklar, isimsiz bir alel belirtir. Beşten altıya kadar olan rakamlar, genin kodlama çerçevesi içindeki eş anlamlı mutasyonları belirtir. Yedinci ve sekizinci rakamlar, kodlama bölgesi dışındaki mutasyonları ayırt eder. L, N, Q veya S gibi harfler, bir ifade seviyesini veya onun hakkında bilinen diğer genomik olmayan verileri belirtmek için bir alel atamasını takip edebilir. Bu nedenle, tamamen tanımlanmış bir alel, HLA öneki ve lokus notasyonu hariç olmak üzere 9 haneye kadar uzunlukta olabilir.

değişkenlik

HLA genlerinin kodominant ifadesi.

MHC lokusları, memelilerde genetik olarak en değişken kodlama lokuslarından bazılarıdır ve insan HLA lokusları da istisna değildir. İnsan popülasyonunun tarihi boyunca birçok lokus sabitleyebilecek bir daralmadan birkaç kez geçmesine rağmen, HLA lokuslarının büyük bir çeşitlilikle böyle bir daralmadan sağ çıktığı görülmektedir. Yukarıda bahsedilen 9 lokustan çoğu, her lokus için bir düzine veya daha fazla alel grubunu korudu, insan lokuslarının büyük çoğunluğundan çok daha fazla korunmuş varyasyon. Bu, bu lokuslar için bir heterozigot veya dengeleyici seçim katsayısı ile tutarlıdır . Ek olarak, bazı HLA lokusları insan genomunda en hızlı gelişen kodlama bölgeleri arasındadır. Her bir HLA gen sınıfındaki değişken aleller ve lokuslar arasında yoğun gen dönüşümüne maruz kalmış gibi görünen Güney Amerika'daki Amazon kabilelerinin çalışmasında bir çeşitlendirme mekanizması kaydedilmiştir . Daha az sıklıkla, HLA genleri aracılığıyla daha uzun menzilli üretken rekombinasyonların kimerik genler ürettiği kaydedilmiştir.

Altı lokus, insan popülasyonunda tespit edilmiş 100'den fazla alel içerir. Bunlardan en değişkeni HLA B ve HLA DRB1'dir. 2012 yılı itibariyle tespit edilen alel sayıları aşağıdaki tabloda listelenmiştir. Bu tabloyu yorumlamak için, bir alelin bir lokustaki nükleotid (DNA) dizisinin bir varyantı olduğunu ve her alelin en az bir (tek nükleotid polimorfizmi, SNP) konumunda diğer tüm alellerden farklı olduğunu düşünmek gerekir. Bu değişikliklerin çoğu, amino asit dizilerinde, proteinde hafif ila büyük fonksiyonel farklılıklara neden olan bir değişiklikle sonuçlanır.

Bu varyasyonu sınırlayan sorunlar var. DQA1*05:01 ve DQA1*05:05 gibi belirli aleller, aynı şekilde işlenmiş ürünlere sahip proteinleri kodlar. DQB1*0201 ve DQB1*0202 gibi diğer aleller, işlevsel olarak benzer proteinler üretir. Sınıf II (DR, DP ve DQ) için, reseptörün peptit bağlama yarığı içindeki amino asit varyantları, farklı bağlanma kabiliyetine sahip moleküller üretme eğilimindedir.

Bununla birlikte, Güney Amerika'dan HLA-A, -B, -C ve HLA-DPA1, -DPB1, -DQA1, -DQB1 ve -DRB1'in en yaygın allellerinin (>%5) gen frekansları rapor edilmiştir. genetik çeşitlilik çalışmaları ile vaka ve kontrollerde yürütülen tipleme ve sıralama. Ayrıca Avrupa popülasyonu için HLA-I ve HLA-II genlerinin alel frekansları hakkında bilgi derlenmiştir. Her iki durumda da alel frekanslarının dağılımı, popülasyonların tarihi ile ilgili bölgesel bir varyasyonu ortaya koymaktadır.

Varyant alel tabloları

En son Ekim 2018'de güncellenen IMGT-HLA veri tabanına göre sınıf I lokuslarındaki varyant alellerin sayısı:

MHC sınıf I
yer #
Başlıca Antijenler
HLA A 4.340
HLA B 5,212
HLA C 3.930
Minör Antijenler
HLA E 27
HLA F 31
HLA G 61

Sınıf II lokuslarındaki değişken alellerin sayısı (DM, DO, DP, DQ ve DR):

MHC sınıf II
HLA -A1 -B1 -B3'ten -B5'e 1 Teori. mümkün
yer # # # kombinasyonlar
DM- 7 13 91
YAPMAK- 12 13 156
DP- 67 1.014 16.036
DQ- 95 1.257 34.528
DR- 7 2.593 312 11.431
1 DRB3, DRB4, DRB5'in insanlarda değişken mevcudiyeti vardır

Sıra özelliği varyant türü (SFVT)

HLA genlerindeki büyük ölçüdeki değişkenlik, HLA genetik varyasyonlarının hastalıklardaki rolünün araştırılmasında önemli zorluklar ortaya çıkarmaktadır. Hastalık ilişkilendirme çalışmaları tipik olarak her bir HLA alelini, molekülün hastalıkla ilişkili kısımlarını aydınlatmayan tek bir tam birim olarak ele alır. Karp DR ve ark. HLA proteinlerini biyolojik olarak ilgili daha küçük dizi özellikleri (SF'ler) ve bunların varyant türleri (VT'ler) olarak sınıflandıran HLA genetik analizi için yeni bir dizi özelliği varyant tipi (SFVT) yaklaşımını açıklar. Sekans özellikleri, yapısal bilgi (örn., beta sayfası 1), fonksiyonel bilgi (örn., peptit antijen bağlama) ve polimorfizme dayalı olarak tanımlanan amino asit sitelerinin kombinasyonlarıdır. Bu dizi özellikleri, doğrusal dizide örtüşen ve sürekli veya süreksiz olabilir. Her dizi özelliği için varyant türleri, tarif edilen HLA lokusunda bilinen tüm polimorfizmlere dayalı olarak tanımlanır. HLA'nın SFVT sınıflandırması, birkaç HLA alleli tarafından paylaşılan epitopların etkileri ve rollerinin tanımlanabilmesi için genetik ilişki analizinde uygulanır. Tüm klasik HLA proteinleri için dizi özellikleri ve bunların varyant tipleri tarif edilmiştir; HLA SFVT'lerin uluslararası deposu, IMGT/HLA veri tabanında tutulacaktır. HLA alellerini bileşen SFVT'lerine dönüştürmek için bir araç, İmmünoloji Veritabanı ve Analiz Portalı (ImmPort) web sitesinde bulunabilir.

Yaygın, iyi belgelenmiş ve nadir aleller

Tanımlanmış bireysel HLA alellerinin sayısı fazla olmasına rağmen, bu alellerin yaklaşık %40'ı benzersiz görünmektedir, yalnızca tek bireylerde tanımlanmıştır. Alellerin kabaca üçte biri, alakasız bireylerde üç defadan fazla rapor edilmiştir. Bireysel HLA alellerinin saptanma oranındaki bu değişiklik nedeniyle, ifade edilen her HLA lokusundaki alelleri prevalansları açısından kategorize etmeye yönelik girişimlerde bulunulmuştur. Sonuç, yaygın ve iyi belgelenmiş (CWD) HLA alellerinin bir kataloğu ve nadir ve çok nadir HLA alellerinin bir kataloğudur.

Yaygın HLA alelleri, en az 1500 kişiden oluşan referans popülasyonlarda en az 0.001 sıklıkta gözlemlenmiş olarak tanımlanır. İyi belgelenmiş HLA alelleri, başlangıçta, ilişkisiz bireylerde en az üç kez rapor edilmiş olarak tanımlanmıştı ve şimdi, bir dizi temelli tipleme (SBT) yönteminin uygulanması yoluyla ilişkisiz bireylerde en az beş kez tespit edilmiş olarak tanımlanmaktadır veya SBT yöntemi ile en az üç kez ve ilişkisiz bireylerde belirli bir haplotipte. Nadir aleller, bir ila dört kez bildirilenler olarak, çok nadir aleller ise yalnızca bir kez bildirilenler olarak tanımlanır.

Her bir yaygınlık kategorisindeki HLA alelleri tablosu

Mevcut CWD ve nadir veya çok nadir tanımlamalar, farklı veri kümeleri ve IMGT/HLA Veritabanının farklı sürümleri kullanılarak geliştirilmiş olsa da , her kategorideki her HLA lokusundaki alellerin yaklaşık oranı aşağıda gösterilmiştir.

HLA
Locus
Hayır. ortak
aleller
% ortak
aleller
İyi belgelenmiş
aleller yok
% iyi belgelenmiş
aleller
Hayır. nadir
aleller
% nadir
alel
Hayır. çok nadir
aleller
% çok nadir
aleller
% allel
kategorize edildi
A 68 %3.4 178 %8,8 145 %21.5 280 %41.6 ~%75
B 125 %4.8 242 %9,3 190 %17.6 468 %43,5 ~%75
C 44 %2.8 102 %6.6 77 %21.4 154 %42.8 ~%74
DRB1 79 %6,8 147 %12.7 133 %22.7 206 %35.2 ~%77
DRB3 5 %8,6 7 %12.1 ~%21
DRB4 6 %40.0 2 %13.3 ~%53
DRB5 5 %25.0 3 %15,0 ~%40
DQA1 15 %31.9 4 %8.5 9 %26.5 7 %20,6 ~%88
DQB1 22 %12,5 8 %4,5 26 %28.9 42 %45.2 ~%91
DPA1 6 %17.6 0 %0.0 4 %14.8 15 %55,6 ~%88
DPB1 40 %28.8 14 %9.0 29 %22.7 29 %32.8 ~%90
Tüm Lokuslar 415 %5,3 707 %9.0 613 %20,6 1214 %40.8 ~76%

HLA tiplerinin incelenmesi

Serotip ve alel isimleri

HLA'ya uygulanan iki paralel isimlendirme sistemi vardır. İlk ve en eski sistem, serolojik (antikor bazlı) tanımaya dayanmaktadır. Bu sistemde, antijenlere nihayetinde harfler ve sayılar atanmıştır (örneğin, HLA-B27 veya kısaltılmış, B27). Alellerin daha rafine bir şekilde tanımlanmasına izin veren paralel bir sistem geliştirildi. Bu sistemde, bir harf, * ve dört veya daha fazla basamaklı bir sayı ile birlikte bir "HLA" kullanılır (örneğin, HLA-B*08:01, A*68:01, A*24:02 :01N N=Boş) belirli bir HLA lokusunda belirli bir alel belirlemek için . HLA lokusları ayrıca MHC sınıf I ve MHC sınıf II (veya nadiren D lokusu) olarak sınıflandırılabilir . Her iki yılda bir, araştırmacılara serotipleri alellere yorumlamada yardımcı olmak için bir isimlendirme ortaya konulur.

serotipleme

Bir tipleme reaktifi yaratmak için, hayvanlardan veya insanlardan kan alınacak, kan hücrelerinin serumdan ayrılmasına izin verilecek ve serum, optimal duyarlılığına seyreltilecek ve diğer bireylerden veya hayvanlardan alınan hücreleri tiplemek için kullanılacaktır. Böylece, serotiplendirme, HLA reseptörlerini ve reseptör izoformlarını kabaca tanımlamanın bir yolu haline geldi. Yıllar geçtikçe, duyarlılığı artırma teknikleri geliştikçe ve yeni serotipleme antikorları ortaya çıkmaya devam ettikçe, serotipleme antikorları daha rafine hale geldi. Serotip analizinin amaçlarından biri, analizdeki boşlukları doldurmaktır. Yeterli tipte alelleri hesaba katmak için 'karekök', 'maksimum olasılık' yöntemine veya ailesel haplotiplerin analizine dayanarak tahminde bulunmak mümkündür. Serotiplendirme tekniklerini kullanan bu çalışmalar, özellikle Avrupa dışı veya Kuzey Doğu Asya popülasyonları için birçok boş veya boş serotipi sıklıkla ortaya çıkarmıştır. Bu, yakın zamana kadar özellikle Cw lokusu için sorunluydu ve Cw serotiplerinin neredeyse yarısı, 1991 insan popülasyonu anketinde tiplendirilmedi.

Birkaç çeşit serotip vardır. Geniş bir antijen serotipi, hücrelerin kimliğinin kaba bir ölçüsüdür. Örneğin, HLA A9 serotipi, A23 ve A24 taşıyan bireylerin hücrelerini tanır. Ayrıca, küçük varyasyonlar nedeniyle A23 ve A24'ün kaçırdığı hücreleri de tanıyabilir. A23 ve A24 bölünmüş antijenlerdir, ancak her ikisine de özgü antikorlar tipik olarak geniş antijenlere yönelik antikorlardan daha sık kullanılır.

Hücresel yazma

Temsili bir hücresel tahlil, karışık lenfosit kültürüdür (MLC) ve HLA sınıf II tiplerini belirlemek için kullanılır. Hücresel tahlil, HLA farklılıklarını saptamada serotiplemeye göre daha duyarlıdır. Bunun nedeni, alloantisera tarafından tanınmayan küçük farklılıkların T hücrelerini uyarabilmesidir. Bu tipleme Dw tipleri olarak belirlenmiştir. Serotipli DR1, diğer serotipli DR'ler için hücresel olarak Dw1 veya Dw20 ve benzeri olarak tanımlanmıştır. Tablo, DR alelleri için ilişkili hücresel özellikleri göstermektedir. Bununla birlikte, hücresel tipleme, hücresel tip bireyler arasındaki reaksiyonda, bazen tahmin edilenden farklı bir şekilde ortaya çıkan tutarsızlığa sahiptir. Hücresel tiplendirme reaktiflerinin üretilmesinde ve muhafaza edilmesinde hücresel tahlilin zorluğu ile birlikte, hücresel tahlilin yerini DNA-tabanlı tipleme yöntemi almaktadır.

gen dizilimi

Bir serotip grubunun alellerinin gen ürünlerinde, diğer tiplere benzerlik gösteren alt bölgelere küçük reaksiyonlar gözlemlenebilir. Antijenlerin sekansı, antikor reaktivitelerini belirler ve böylece iyi bir sekanslama kabiliyetine (veya sekans bazlı tiplemeye) sahip olmak, serolojik reaksiyonlara olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Bu nedenle, farklı serotip reaksiyonları, yeni bir gen dizisi belirlemek için bir kişinin HLA'sını dizileme ihtiyacını gösterebilir.

Tanımlanamayan birçok HLA aleli (Afrika, Arabistan, Güneydoğu İran ve Pakistan, Hindistan) ile çok çeşitli popülasyonların tiplendirilmesi gibi geniş antijen türleri hala yararlıdır. Afrika, Güney İran ve Arabistan, daha önce yerleşmiş olan bölgeleri yazmanın zorluğunu göstermektedir. Alelik çeşitlilik, serotipleme teknikleriyle yanlış tanımlama riskinin artması nedeniyle geniş antijen tiplemesi ve ardından gen dizilimi kullanmayı gerekli kılar.

Sonunda, diziye dayalı bir atölye çalışması, hangi yeni alelin hangi serogruba girdiğine ya dizi ya da reaktivite ile karar verir. Sıra doğrulandıktan sonra, bir numara atanır. Örneğin, yeni bir B44 aleli, keşfedilen 65. B44 aleli olduğu için bir serotip (yani B44) ve alel ID'si yani B*44:65 alabilir. Marsh et al. (2005), HLA serotipleri ve genotipleri için bir kod kitabı ve Tissue Antigens'de aylık güncellemeleri olan iki yılda bir yeni bir kitap olarak kabul edilebilir .

fenotipleme

Gen tiplemesi, gen dizilimi ve serotiplendirmeden farklıdır. Bu strateji ile, DNA'nın bir varyant bölgesine özgü PCR primerleri kullanılır ( SSP-PCR olarak adlandırılır ). Doğru boyutta bir ürün bulunursa, varsayım HLA alelinin tanımlandığıdır. Yeni gen dizileri genellikle artan bir belirsizlik görünümüyle sonuçlanır. Gen tiplemesi SSP-PCR'ye dayandığından, özellikle sınıf I ve DRB1 lokuslarında yeni varyantların gözden kaçırılması mümkündür.

Örneğin, klinik durumdaki SSP-PCR, HLA fenotiplerini tanımlamak için sıklıkla kullanılır. Bir kişi için genişletilmiş bir fenotip örneği şunlar olabilir:

A *01:01 / *03:01 , C *07:01 / *07:02 , B *07:02 / *08:01 , DRB1 *03:01 / *15:01 , DQA1 *05:01 / *01:02 , DQB1 *02:01 / *06:02

Genel olarak, bu genişletilmiş serotip ile aynıdır: A1,A3,B7,B8,DR3,DR15(2), DQ2,DQ6(1)

Japon veya Avrupa popülasyonları gibi birçok popülasyon için, o kadar çok hasta yazılmıştır ki yeni aleller nispeten nadirdir ve bu nedenle SSP-PCR alel çözünürlüğü için fazlasıyla yeterlidir. Haplotipler, dünyanın SSP-PCR'nin alelleri tanıyamadığı ve tiplemenin yeni alellerin dizilenmesini gerektirdiği bölgelerde aile üyelerini yazarak elde edilebilir. SSP-PCR veya serotiplendirmenin yetersiz olabileceği dünyanın bölgeleri arasında Orta Afrika, Doğu Afrika, Güney Afrika'nın bazı bölümleri, Arabistan, G. İran, Pakistan ve Hindistan yer almaktadır.

haplotipler

Bir HLA haplotipi, kromozom tarafından biri anneden diğeri babadan geçen bir dizi HLA "geni" (loci-alel)dir.

Yukarıda örneklenen fenotip, İrlanda'da daha yaygın olanlardan biridir ve iki yaygın genetik haplotipin sonucudur :

A * 01: 01  ; C *07:01  ; B *08:01  ; DRB1 *03:01  ; DQA1 *05:01  ; DQB1 *02:01 ( A1-Cw7-B8-DR3-DQ2 serotipiyle )

buna '' süper B8 '' veya '' ata haplotipi '' denir ve

A * 03: 01  ; C *07:02  ; B *07:02  ; DRB1 *15:01  ; DQA1 *01:02  ; DQB1 *06:02 (A3-Cw7-B7-DR15-DQ6 veya daha eski sürüm "A3-B7-DR2-DQ1" serotipiyle)

Bu haplotipler, insan popülasyonundaki göçleri izlemek için kullanılabilir, çünkü bunlar genellikle evrimde meydana gelen bir olayın parmak izi gibidir. Super-B8 haplotipi Batı İrlanda'da zenginleştirilmiştir, o bölgeden uzaklaştıkça gradyanlar boyunca azalır ve dünyanın yalnızca Batı Avrupalıların göç ettiği bölgelerde bulunur. "A3-B7-DR2-DQ1" Doğu Asya'dan İberya'ya kadar daha geniş bir alana yayılmıştır. Super-B8 haplotipi, diyetle ilişkili bir dizi otoimmün hastalıkla ilişkilidir. 100.000'lerce genişletilmiş haplotip vardır, ancak yalnızca birkaçı insan popülasyonunda görünür ve düğümsel bir karakter gösterir.

Alelik varyasyonun rolü

İnsanlar ve hayvanlar üzerinde yapılan çalışmalar, bu değişkenlik için bir açıklama olarak bu lokuslar üzerinde çalışan heterozigot bir seçim mekanizmasını ima eder. Önerilen mekanizmalardan biri, dişilerin kendi tiplerine göre farklı HLA'lı erkekleri tespit edebildiği cinsel seçilimdir. DQ ve DP kodlama lokusları daha az allele sahipken, A1:B1 kombinasyonları sırasıyla 7,755 DQ ve 5,270 DP aβ heterodimerlik teorik bir potansiyel üretebilir. İnsan popülasyonunda bu sayıda izoformun yakınında hiçbir yerde bulunmamakla birlikte, her birey 4 değişken DQ ve DP izoformu taşıyabilir ve bu reseptörlerin bağışıklık sistemine sunabileceği potansiyel antijen sayısını artırır.

DP, DR ve DQ'nun değişken pozisyonları üzerine yapılan çalışmalar, sınıf II moleküller üzerindeki peptit antijen temas kalıntılarının en sık olarak protein birincil yapısındaki varyasyon bölgesi olduğunu ortaya koymaktadır. Bu nedenle, yoğun alelik varyasyon ve/veya alt birim eşleşmesinin bir kombinasyonu yoluyla, sınıf II peptit reseptörleri, 9 amino asit veya daha uzun uzunluktaki peptitlerin neredeyse sonsuz varyasyonunu bağlayabilir ve melezlenen alt popülasyonları yeni ortaya çıkan veya salgın hastalıklardan korur. Bir popülasyondaki bireyler sıklıkla farklı haplotiplere sahiptir ve bu, küçük gruplarda bile birçok kombinasyonla sonuçlanır. Bu çeşitlilik, bu tür grupların hayatta kalmasını arttırır ve aksi takdirde bağışıklık sisteminden korunabilecek olan patojenlerdeki epitopların evrimini engeller.

antikorlar

HLA antikorları tipik olarak doğal olarak oluşmaz ve birkaç istisna dışında, kan transfüzyonu, hamilelik (babadan kalıtsal antijenler) veya organ veya doku nakli yoluyla kendi kendine HLA'lar içeren yabancı bir materyale karşı immünolojik bir zorlamanın bir sonucu olarak oluşur.

Hastalıkla ilişkili HLA haplotiplerine karşı antikorlar, şiddetli otoimmün hastalıkların tedavisi olarak önerilmiştir.

Donöre özgü HLA antikorlarının böbrek, kalp, akciğer ve karaciğer transplantasyonunda greft yetmezliği ile ilişkili olduğu bulunmuştur.

Hasta kardeşler için HLA eşleştirmesi

Gerektiren bazı hastalıklarda hematopoetik kök hücre transplantasyonu , preimplantasyon genetik tanı etik hususlar olmasına rağmen, HLA eşleşen bir kardeş sebebiyet vermek için kullanılabilir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

bibliyografya

Dış bağlantılar