分子诊断在移植配型中的应用

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1、分子生物学检验技术在移植配型中的应用第一节 分子生物学检验在移植配型中的应用 HLA的分子生物学分型 有两位在某医院进行了肾脏移植手术的患者 ：一位是张某，女，52岁，另一位是李某，男， 25岁，手术前均为经透析治疗且身体状况良好的 尿毒症病人，张某的移植肾来自尸肾，李某的移 植肾来自其母亲，移植术前两人都抽血进行了一 系列组织配型项目检验，其中一项HLA基因分型 检测结果显示，张某与供者HLA配型不符，血型 一致；李某与其母亲HLA配型四点相合，两点错 配，血型一致。但由于肾源缺乏，且张某家属移 植手术意愿强烈，张某和李某一样都进行了移植 手术； 张某术后2周出现移植区胀痛、少尿，血液 中尿

2、素氮升高、补体水平下降、血小板减少，经 医生给予适当的免疫抑制剂治疗后缓解；李某术 后植入肾功能良好，没有出现上述类似张某的情 况。一年后，张某因多次发生上述移植排斥反应 导致肾功能完全丧失而死亡，李某植入肾功能正 常，身体状况良好。 以上介绍了一个在器官移植中供受者HLA的 基因配型是否符合对术后移植排斥反应是否发生 及受者存活率影响的典型例子，帮助医生在进行 器官移植手术前一定要依据供受HLA是否匹配谨 慎决定移植手术是否进行。供受双方HLA配型良 好且受者为直系来源，移植手术成功率高，排斥 反应轻或不发生，受者存活率高。 l移植(transplantation): 指用自体或异体的正常细

3、胞、组织或器官置换病变的或功能缺损的细胞、组织与器官，以维持和重建机体生理功能的治疗方法。l移植物（graft）l供者（donor）l受者（recipient）l移植排斥反应（graft rejection）一、移植相关概念 被移植的细胞、组织、器官称为移植物（ graft）,移植物的提供者称为供者（ donor）。 移植物的接受者称为受者或宿主（ recipient or host）。 所植入的移植物能否被受者接受，与供、 受者的遗传背景密切相关。如果二者之间 的遗传背景存在差异，植入的移植物一般 都会发生炎症反应甚至坏死，称为移植排 斥反应（graft rejection）。目的：救治末期

4、器官衰竭、 恶性血液病、肿瘤以及某 些遗传病。要求：尽可能让移植物能在 受体体内生存或暂存常时 间。问题：排斥反应。移植的目的和要求早期有关器官移植的尝试和研究自体 移植异种 移植同种异 型移植同种同 型移植移植的类型 自体移植：指移植物取自受者自身。 同种同型移植：指遗传基因型完全相同或基本近 似个体间的移植。 同种异型移植：也称同种异基因移植（ allogeneic transplantation）指同种内遗传基 因不同的个体间进行的器官移植，临床移植多属 此类型。 异种移植：指不同种属个体间的移植。 二、移植排斥反应发生的机制 移植排斥反应的本质属于特异性免疫应答，引起 移植排斥反应的抗

5、原称为移植抗原或组织相容性 抗原。在实质器官移植中，宿主对供者器官产生 的免疫排斥反应称为宿主抗移植物反应（host versus graft reaction, HVGR）,而在骨髓、造 血干细胞移植中，移植物中的淋巴细胞可识别宿 主抗原，进而攻击宿主靶组织产生排斥反应，称 为移植物抗宿主反应（graft versus host reaction, GVHR）。l异种之间的移植无一例外地要失败；l同一种系内不相关的个体之间的移植常常要失败 ；l自体移植总是能成功；l同种异体的受体对首次移植物排斥时间较长，但 再次接受同一供体的移植物，则迅速被排斥；l受体与供体间的血缘关系愈近，移植愈可能成功

6、 。 （一）移植排斥反应的规律有关排斥反应的研究首次植皮第5天 首次植皮第12天 再次植皮第5天l宿主抗移植物反应(host-versus-graft Reaction, HVGR) ，见于一般器官移植，包括超急性、急性、慢性排斥反应l移植物抗宿主反应(hraft-versus-host Reaction, GVHR )，主要发生在骨髓移植和其他免疫细胞移植（二）同种异型移植排斥的分类及效应机制l超急性排斥反应（hyperacute rejection）指移植器官与受者的血管接通后立即或12天 内发生的排斥反应 l发生时间 移植器官与受者血管接通后数分钟至12天内发生1.超急性排斥反应l病理变

7、化 血管内凝血缺血、变性和坏死l发生机制以体液免疫为主，受者体内预存供者的抗 体 抗ABO血型抗原的抗体抗HLA抗原的抗体抗VEC(血管内皮细胞)抗原的抗体l急性排斥反应（acute rejection）指在移植后数天至两周左右出现的免疫排斥反 应，一旦发生进展迅速 l发生时间 移植后数天至2周左右出现，80%90%发 生于移植后一个月内2.急性排斥反应l病理变化 急性体液性排斥反应血管内皮细胞损伤为主要表现的急性血管炎急性细胞性排斥反应实质细胞的坏死并伴有大量淋巴细胞、 M浸润l发生机制：以细胞免疫为主移植物血管损伤针对血管内皮细胞表面同种异型抗原的 IgG抗体补体依赖的细胞毒作用实质细胞损

8、害CD4+Th1介导的迟发型超敏反应CD8+Tc直接杀伤表达同种异型抗原的移植物细胞l慢性排斥反应（chronic rejection）指发生于移植后数周、数月、甚至数年的免疫排 斥反应 l发生时间 移植后数周、数月、甚至数年发生l病理变化 间质纤维化，移植物内血管平滑肌细胞增 生，血管硬化3.慢性排斥反应l发生机制：体液免疫和细胞免疫共同作用（具体尚不完全清楚）急性排斥反应细胞坏死的延续和结果炎症性CD4+T细胞/M相关的慢性炎症非免疫学因素诱发组织器官的退行性变移植排斥反应的分类和特点类型反应时间反应机制超急性术后数分钟至几 小时受者体内事先存在的天 然抗体 加急性15天T淋巴细胞急性71

9、4天T淋巴细胞慢性数月至数年抗体、补体、内皮细胞 增生l 移植物抗宿主反应（Graft-versus-host reaction， GVHR）是由移植物中的抗原特异性淋巴细胞识别宿主组织抗原而发生的一种排斥反应 l 发生条件宿主与移植物之间组织相容性不合 移植物中含有足够数量的免疫细胞 宿主处于免疫无能或免疫功能严重缺陷状态移植物抗宿主病4.移植物抗宿主反应移植物抗宿 主病移植物抗宿 主病lGVHR发生情况一旦发生一般难以逆转，导致移植失败，严重损伤患者，甚至死亡主要见于：骨髓移植（主要）、胸腺移植、脾移 植、新生儿接受大量输血MHC(HLA)配型与移植排斥反应0204060801001200

10、6122436 术后时间存活率供者与受者相差一个HLA基因供者与受者相差两个HLA基因返回章目录移植配型的基本原理 移植配型(又称为HLA配型/组织配型):指 在器官移植中检验供受者之间移植抗原（ HLA）是否相配的一系列措施。目前主要 检测的是ABO抗原系统和HLA抗原系统。 凡是由供、受者之间的等位基因差异而形 成的多态性产物，均有可能作为组织相容 性抗原，诱导机体产生免疫应答以清除“ 外来”的移植器官，引起移植排斥反应。 因此，移植术前必须进行一系列检测，以 尽可能选择与受者组织相容性一致的供者 。 能引起移植排斥反应的抗原主要有人类主要 组织相容性抗原（major histocompa

11、tibility complex,MHC）、次要组织相容性抗原、血型抗 原和组织特异性抗原。目前主要检测的是ABO抗 原系统和HLA抗原系统。人类白细胞分化抗原（human leukocyte antigen,HLA）是最重要的人类主要组织相容性 抗原，本质上，供、受者间HLA型别差异是发生 急性移植排斥反应的主要原因。 因此，在供体选择上科学运用移植配型技术 提高供、受者间HLA位点匹配率是提高受者长期 存活率的重要因素。第二节 分子生物学检验在移植配型中的应用HLA的分子生物学分型 一、HLA遗传学基础Human leucocyte antigen人类白血病抗原一、HLA与器官移植基本概念

12、 组织相容性（histocompatibility） 器官或组织组织 移植时时供者与受者相互接受的程度，不相容就会出现现排斥反应应（rejection） ，诱导诱导 排斥反应应的抗原称为为组织组织 相容性抗原，也称为为移植抗原。 主要组织相容性抗原（MHA） |主要组织组织 相容性抗原Major histocompatibility antigen|次要组织组织 相容性抗原|人类类白细细胞抗原 HLAHuman leukocyte antigen其中与移植排斥有关的主要为为HLA-类类和类类抗原。 主要组织相容性复合体（MHC） 编码编码 MHA(在人为为HLA)的基因是一组组呈高度多态态性的

13、基因群，集中分布于染色体上的特定区域，称为为主要组织组织 相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC），MHC编码编码 的产产物称为为MHC分子。抗原免疫系统 抗原肽MHC/分子复合物 免疫应答 CD4+/CD8+T细胞 （细胞免疫、体液免疫）抗原性异物排除 MHC分子为T细胞分化发育所必需 MHC分子为免疫应答的启动和调节所必需(一) MHC/HLA的基因组组成 v人类类的MHC又称为为HLA基因复合体，位于第6 对对染色体的短臂2区1带带3小带带（6p21.3）上 ，约约4000kb。v根据编码编码 分子的功能和分布的不同，可将 整个复合体的基因

14、分成三类类：类类、类类 和类类基因。 HLA基因的分类分类 基因座位 类基因 HLA-A -B -C HLA-E -F -G -H -X 类基因 HLA-DP -DQ -DR HLA-DN -DO -DM 类基因 位于和类基因之间 主 要编码某些补体和炎症 因 子（如：C4A， C4B， C2，Bf等补体组分）HLA抗原分布vHLA-I类类抗原分布于有核细胞表面；vHLA-II类类抗原主要表达在活化的M、B细胞、树突状细胞等抗原提呈细胞，血管内皮细胞及活化的T细胞表面。vHLA-III主要是一些补体成分：如C2、C4、Bf等。 HLA抗原命名（第12届国际会议）HLA-AHLA-BHLA-CH

15、LA-DRHLA-DQHLA- DP A1B5B78Cw1DR1DQ1DPw1 A2B7B47Cw2DR103DQ2DPw2 A203B703B48Cw3DR2DQ3DPw3 A210B8B49(21)Cw4DR3DQ4DPw4 A3B12B50(21)Cw5DR4DQ5(1)DPw5 A9B13B51(5)Cw6DR5DQ6(1)DPw6 A10B14B5102Cw7DR6DQ7(3) A11B15B5103Cw8DR7DQ8(3) A19B16B52(5)Cw9(w3)DR8DQ9(3)A23(9)B17B53Cw10(w3 )DR9A24(9)B18B54(22)DR10 A2403B21B55(22)DR11(5) A25(10)B22B56(22)DR12(5) A26(10)B27B57(17)DR13(6) A28B2708B58(17)DR14(6) A29(19)B35B59DR1403 A30(19)B37B60(40)DR1404 A31(19)B38(16)B61(40)DR15(2) A32(19)B39(16)B62(15)DR16(2) A33(19)B3901B63(15)DR17(3) A34(10)B3902B64(14