基因復合體HLA的多態(tài)性

HLA復合體是人體最復雜的基因系統(tǒng)，呈高度的多態(tài)性，主要原因之一是由于HLA復合體的復等位基因所致。

遺傳學上將某一個體同源染色體上對應(yīng)位置的一對基因稱為等位基因（alleles）；當群體中位于同一位點的等位基因多于兩種時，稱為復等位基因（muotiplealleles）。HLA復合體Ⅰ類和Ⅱ類基因位點多為復等位基因。1995年公布的用血清學、MLR和PLT確認的HLA特異性見表。

表HLAⅠ類和Ⅰ類基因特異性總表（1995）

ABCDRDQDPD

A1B7B5102Cw1DR1DQ2DPw1Dw1

A2B703B5103Cw2DR103DQ4DPw2Dw2

A203B8B52(5)Cw3DR2DQ5(1)DPw3Dw3

A210B13B53Cw4DR3DQ6(1)DPw4Dw4

A3B15B54(22)Cw5DR4DQ793)DPw5Dw5

A11B18B55(22)Cw6DR7DQ8(3)DPw6Dw6

A23(9)B27B56(22)Cw7DR8DQ9(3)Dw7

A24(9)B35B57(17)Cw8DR9Dw8

A2403B37B58(17)Cw9(w3)DR10Dw9

A25(10)B38(16)B59DR11(5)Dw10

A26(10)B39(16)B60(40)DR12(5)Dw11(w7)

A29(19)B3901B61(40)DR13(6)Dw12

A30(19)B3902B62(15)DR14(6)Dw13

A31(19)B40B63(15)DR1403Dw14

A32(19)B4005B64(14)DR1404Dw15

A33(19)B41B65(14)DR15(2)Dw16

A34(10)B42B67DR16(2)Dw17(w7)

A36B44(12)B70DR17(3)Dw18(w6)

A43B45(12)B71(70)DR18(3)Dw19(w6)

A66(10)B46B72(70)DR51Dw20

A68(28)B47B73DR52Dw21

A69(28)B48B75(15)DR53Dw22

A74(19)B49(21)B76(15)Dw23

B50(21)B77(15)Dw24

B51(5)B7801Dw25

Dw26

HLA抗原的命名由世界衛(wèi)生組織命名委員會確定，每個特異性抗原均以其基因位點的字頭附以適當?shù)臄?shù)字（按抗原被發(fā)現(xiàn)或官方認可的順序）表示。標有w（workshop）的為暫用名，得到認可后將其去掉；1991年決定：新特異性的申報要有明確的DNA順序，并根據(jù)DNA間關(guān)系命名，故取消w；現(xiàn)在所保留的w已非當初實驗室暫定名的含義，例如保留Cw以示與補體縮寫區(qū)別，保留Dw和DPw以示其用細胞學方法檢測。后面帶括弧的表示該特異性由括弧內(nèi)的特異性分解而來，括弧內(nèi)為早期確認的抗原，包含多個特異性。表中D抗原不是獨立基因位點的編碼產(chǎn)物，而是與DR和DQ廣泛相關(guān)，是用細胞學方法檢測的抗原。

表所列特異性是用血清學方法和細胞學方法鑒定出來的，幾乎每次會議都命名新的特異性。如此復雜的基因及產(chǎn)物，再加上單倍體共顯性遺傳的特點，可隨機組合成一個巨大的數(shù)字；以致在人群中除同卵雙胎外，難以找到HLA完全相同者。這充分體現(xiàn)了HLA對免疫調(diào)控的個體差異，也為同種器官移植增加了困難。

現(xiàn)在用分子生物學方法可在基因水平上鑒定出更大的HLA多態(tài)性，例如HLA-A2的基因有12個變異體（A*0201～A*0212），其差別僅在第19密碼子一個堿基的置換。1994年3月WHO命名委員會公布的Ⅰ類和Ⅱ類等位基因為440個，1995年1月又發(fā)現(xiàn)了35個新的基因序列，并對以前的報告進行了部分修正。

人類的MHC稱為HLA復合體，，位于第6對染色體的短臂上長度為4分摩（centimorgan，cM），約為4000kb。整個復合體上有近60個基因座，已正式命名的等位基因278個。根據(jù)編碼分子的特性不同，可將整個復合體的基因分成三類：Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類基因（圖6-2）。

基因結(jié)構(gòu)

1．類基因區(qū)位于著絲點的遠端，主要包括HLA-A、B、C三個位點；新近又提出E、F、G、H、K和L位點。

2．類基因區(qū)位于著絲點的近端，是結(jié)構(gòu)最為復雜的一個區(qū)，主要由DR、DQ、DP三個亞區(qū)構(gòu)成，每個亞區(qū)又有若干個位點。新近又鑒定了DO、DZ、DX三個亞區(qū)。

3．類基因區(qū)含有編碼補體成分C2、C4、B因子及TNF、熱休克蛋白和21羥化酶的基因。

4．非HLA基因這些基因位于HLA區(qū)域內(nèi)，其功能與HLA相關(guān)；目前已經(jīng)命名的有兩類：LMP（largemultifunctionalprotease，或lowmolicularweightpolypeptides）和TAP（transporterassociatedwithantigenprocessing，或transporterofantigenpeptides）。LMP為蛋白酶體相關(guān)基因，由LMP2和LMP7組成；TAP為ABC轉(zhuǎn)運蛋白基因，包括TAP1和TAP2；它們的功能可能與抗原的處理和遞呈有關(guān)。

1．單倍型遺傳單倍型

（haplotype）

是指一條染色體上HLA各位點基因緊密連鎖組成的基因單位。人體細胞為二倍體型，兩個單倍型分別來自父親和母親，共同組成個體的基因型（genotype）。由于一條染色體上HLA各位點的距離非常近，很少發(fā)生同源染色體之間的交換，因此新代的HLA以單倍型為單位將遺傳信息傳給子代。例如父親的基因型為ab，母親的為cd，則子代可能有4種基因型，ac，ad，bc，bd，某一個體獲得任一基因型的可能性都是1/4。故兩個同胞有完全相同或完全不同HLA基因型的可能性都是1/4；一個單倍型相同的可能性是1/2。而子代和親代總是共有一個相同的單倍型。

2．共顯性遺傳共顯性（co-dominance）

是指某位點的等位基因不論是雜合子還是純合子，均能同等表達，兩者的編碼產(chǎn)物都可在細胞表面檢測到。故每個位點可具有兩個抗原，可能相同，也可能不相同；這些抗原組成了個體的表型（phenotype）。多數(shù)個體的HLA位點都是雜合子，但當父親和母親在某位點上具有相同的等位基因時，其子代的這個位點就成為純合子。

3．連鎖不平衡理論

一個HLA位點的等位基因與另一個或幾個位點的等位基因在某一單倍型出現(xiàn)的頻率應(yīng)等于各自頻率的乘積。然而在很多情況下，預(yù)期的單倍型頻率往往與實際檢測的頻率相差很大，在不同的地區(qū)或不同的人群，某些基因相伴出現(xiàn)的頻率特別高，這種現(xiàn)象稱為連鎖不平衡（linkagedisequilibrium）。HLA基因連鎖不平衡的發(fā)生機制目前尚不清楚，但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)某些疾病的發(fā)生與HLA復合體中某些特定的等位基因密切相關(guān)；某些連鎖不平衡傾向于出現(xiàn)在某些區(qū)域、某些人種和某些民族。深入探討連鎖不平衡的發(fā)生機制無疑將有助于對某些疾病的診斷和治療，亦將為人類學研究增添新的內(nèi)容。

HLAⅠ類抗原的DQ、DR用血清學檢測法進行分型，因此在方法學上稱為血清學鑒定的抗原（serologicallydefinedantigen，SD抗原）；DP和D特性需用細胞學方法進行檢測，因此稱為淋巴細胞鑒定的抗原（lymphocytedefinedantigen，LD抗原）。雖然HLA的基因分型技術(shù)發(fā)展很快，但目前仍不能完全取代血清學分型法和細胞分型法。2100433B

基因治療對于根治遺傳性疾病和癌癥等有很好的前景，但目前主要技術(shù)難點在于基因的傳遞系統(tǒng)。聚陽離子是一種重要的基因載體，它必須多功能化并且低毒可降解。我們的策略是設(shè)計多種功能化的高分子通過主客體自組裝，可有效復合基因核酸（DNA或siRNA），該基因復合體系通過靶向作用進入目標細胞后，部分解組裝或者快速降解釋放基因，減少毒性，提高基因在特定細胞中的表達和治療效果。申請者已初步合成了倍他環(huán)糊精聚合物和含金剛烷端基和雙硫鍵連接的低分子量聚陽離子等功能化聚合物，它們有明顯主客體作用，可與DNA復合形成超分子自組裝包合物納米粒子，該復合基因粒子有好的穩(wěn)定性和還原敏感性。本項目擬制備環(huán)糊精改性聚合物系列和含金剛烷端基和雙硫鍵的功能化聚合物和靶向多肽系列的組裝模塊，并結(jié)合基因載體的功能應(yīng)用研究其程序化組裝和解組裝規(guī)律，在水溶液中通過多功能化組裝模塊的簡單組合優(yōu)化獲得高轉(zhuǎn)染效率和低毒性的基因載體材料。