醫(yī)學(xué)免疫學(xué)djp-MHC移植免疫七年制

1、1汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院微生物與免疫教研室汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院微生物與免疫教研室 代 劍 平 2器官移植（骨髓移植）器官移植（骨髓移植）與與HLA配型配型332112123抗原結(jié)合槽抗原結(jié)合槽2微球蛋白微球蛋白巨噬細(xì)胞巨噬細(xì)胞細(xì)菌細(xì)菌支架支架細(xì)菌細(xì)菌分解分解44第一部分：第一部分： MHC及其編碼分子及其編碼分子p 主要組織相容性復(fù)合體主要組織相容性復(fù)合體(MHC)的的概念概念p HLA（人人MHC ）的的基因結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)及及遺傳特點(diǎn)遺傳特點(diǎn)（基因水平基因水平）p HLA分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)及生物學(xué)及生物學(xué)功能功能（蛋白質(zhì)水平蛋白質(zhì)水平）p HLA與與臨床臨床醫(yī)學(xué)醫(yī)學(xué)5主要主要組織相容性組織相容性復(fù)合體復(fù)合體：

2、（基因水平）（Major histocompatibility complex，MHC）：是一組一組決定移植組織移植組織是否相容是否相容、與免疫應(yīng)答免疫應(yīng)答密切相關(guān)、緊密連鎖緊密連鎖的基因群基因群。主要主要組織相容性組織相容性抗原抗原：排斥反應(yīng)：排斥反應(yīng)- 快、強(qiáng)烈快、強(qiáng)烈次要次要組織相容性組織相容性抗原抗原：排斥反應(yīng)：排斥反應(yīng)- 慢、較弱慢、較弱MHC命名：Human : HLA (human leukocyte antigen,人類白細(xì)胞抗原人類白細(xì)胞抗原 )Mice : H-2Rat : RT1Rabbit : RLASwine : SLAChimpanzee（黑猩猩）: ChLA（12

3、8個(gè)）概念：孟德爾:摩爾根：連鎖和互換定律6 1930-1940, 不同近交系近交系小鼠小鼠間進(jìn)行皮膚皮膚(腫瘤腫瘤)移植移植試驗(yàn)， 發(fā)現(xiàn)排斥現(xiàn)象排斥現(xiàn)象。 排斥現(xiàn)象排斥現(xiàn)象由細(xì)胞表面 的某些蛋白質(zhì)某些蛋白質(zhì)（抗原）決定 同種異型抗原、移植抗原/組織相容性抗原 組織相容性抗原由多基因多基因控制控制： H-1、 H-2、 H-3. H-21 其中，位于Chromosome 17的H-2 ，起主要作用。 把H-2稱“主要組織相容性復(fù)合體Major histocompatibility complex” ，后簡(jiǎn)稱 MHC。 主要組織相容性抗原： H-2 次要組織相容性抗原： H-1、 H-3. H-

4、217MHC IIMHC II類分子類分子 鏈 鏈2微球蛋白微球蛋白第15號(hào)染色體4個(gè)組合：A1B1，A1B2 A2B1，A2B2NK，MHC I類鏈相關(guān)分子2-m母胎耐受8細(xì)胞核細(xì)胞核內(nèi)內(nèi) 質(zhì)質(zhì) 網(wǎng)網(wǎng)抗原的加工與提呈抗原的加工與提呈HLA-DO9MHC功能: 提呈抗原肽，激活T細(xì)胞，適應(yīng)性免疫 自然條件下，能發(fā)生組織器官的 移植嗎？現(xiàn)代分類：免疫相關(guān)基因：包括傳統(tǒng)的III類基因和新發(fā)現(xiàn)的基因經(jīng)典的I類基因和經(jīng)典的II類基因：參與抗原的加工提呈有豐富的多態(tài)性主要參與固有免疫，也參與抗原的加工提呈，有限的多態(tài)性2類10Length: 3600 kbClassical MHC genes: 共有2

5、24個(gè)基因座，其中96個(gè)假基因，128個(gè)功能基因。2微球蛋白，第15號(hào)染色體細(xì)胞因子、補(bǔ)體等抗原的加工重復(fù)一次：112-m微球蛋白，第15號(hào)染色體細(xì)胞因子、補(bǔ)體等12HLA-I: 經(jīng)典經(jīng)典： HLA-A, HLA-B, HLA-C (a chain，重鏈) 非經(jīng)典非經(jīng)典: HLA-I like gene: E/F/G 假基因 : H/JHLA-II: 經(jīng)典經(jīng)典： HLA-DR, HLA-DQ , HLA-DP 非經(jīng)典非經(jīng)典: : DM, DO, TAP, LMP 假基因: DPA2, DPB2, DQA2 HLA-III: （immune-response related genes）基因分類

6、基因分類編碼補(bǔ)體編碼補(bǔ)體：C4、C2、B 炎癥相關(guān)蛋白炎癥相關(guān)蛋白：TNF：LTA/B（淋巴毒素）： NF-B： HSP70：MIC：NK，MHC I類鏈相關(guān)分子 131 1 經(jīng)典經(jīng)典MHCMHC基因基因 經(jīng)典經(jīng)典MHC IMHC I類相關(guān)基因類相關(guān)基因 HLA-HLA-A A、B B、C C 分別編碼對(duì)應(yīng)的三個(gè)分子的分別編碼對(duì)應(yīng)的三個(gè)分子的鏈鏈， 功能功能：提呈：提呈內(nèi)內(nèi)源性抗原。源性抗原。 經(jīng)典經(jīng)典MHC IIMHC II類相關(guān)基因類相關(guān)基因 HLA-HLA-DPDP、DQDQ、DRDR 每一亞區(qū)含有兩個(gè)或多個(gè)每一亞區(qū)含有兩個(gè)或多個(gè)A/BA/B基因座基因座， 分別編碼對(duì)應(yīng)分子的分別編碼對(duì)應(yīng)

7、分子的/鏈鏈， 功能功能：提呈：提呈外外源性抗原。源性抗原?？乖Y(jié)合槽抗原結(jié)合槽14外顯子，CDS編碼序列15II類類III類類I類類2 免疫功能相關(guān)基因免疫功能相關(guān)基因：分：分4類類抗原的加工、提呈相關(guān)基因；補(bǔ)體成分基因；炎癥相關(guān)基因；非經(jīng)典I類基因16（一）抗原的（一）抗原的加工加工、提呈提呈相關(guān)基因相關(guān)基因1. 1. PSMBPSMB8 8、PSMBPSMB9 9 (proteasome subunit beta type,PSMB)(proteasome subunit beta type,PSMB)： 蛋白酶體蛋白酶體亞單位亞單位； 舊稱舊稱LMP2LMP2和和LMP7LMP7， 參

8、與參與內(nèi)源性抗原內(nèi)源性抗原的酶解的酶解。2. 2. TAPTAP（transporter associated with antigen processing, TAP)transporter associated with antigen processing, TAP)： 抗原加工相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)物抗原加工相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)物； TAP1TAP1和和TAP2TAP2：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的一個(gè)異二聚體分子，參與內(nèi)源性抗原的抗原肽轉(zhuǎn)運(yùn), 使其從細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)并與MHC I 類分子結(jié)合。3. HLA-DM3. HLA-DM：參與外源性抗原的加工提呈。4.4. HLA-DO:HLA-DO: 是DM功能負(fù)調(diào)蛋白，可抑制DM

9、。 5. TAP5. TAP相關(guān)蛋白：相關(guān)蛋白：（參考下一張（參考下一張ppt）17細(xì)胞核細(xì)胞核內(nèi)內(nèi) 質(zhì)質(zhì) 網(wǎng)網(wǎng)抗原的加工與提呈抗原的加工與提呈HLA-DO18（二）（二）編碼血清編碼血清補(bǔ)體成分補(bǔ)體成分的基因的基因: : C2、C4、Bf（三）（三）炎癥相關(guān)炎癥相關(guān)基因基因: : TNF, HSP70, MIC：與NK細(xì)胞活性有關(guān)（四）（四）非經(jīng)典非經(jīng)典I I類基因類基因: : HLA-E、F、G（I類區(qū)） HLA-EHLA-E：在：在羊膜羊膜和和滋養(yǎng)層細(xì)胞滋養(yǎng)層細(xì)胞高表達(dá)，在高表達(dá)，在病毒逃避病毒逃避 免疫監(jiān)視免疫監(jiān)視、母胎耐受母胎耐受起重要作用起重要作用 HLA-GHLA-G：分布在母胎

10、界面：分布在母胎界面絨毛外滋養(yǎng)層細(xì)胞絨毛外滋養(yǎng)層細(xì)胞，在，在母母 胎耐受胎耐受中發(fā)揮功能中發(fā)揮功能 19HLA的遺傳特點(diǎn) 高度多態(tài)性（復(fù)等位基因、共顯性遺傳） 單體型遺傳 連鎖不平衡 20復(fù)等位基因復(fù)等位基因: : 在在群體群體中，中，一個(gè)基因座位一個(gè)基因座位上存在上存在3 3個(gè)以上個(gè)以上不同不同等等位基因位基因的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。多態(tài)性多態(tài)性（polymorphismpolymorphism）以ABO血型為例：2個(gè)顯性基因 (A、B)，1個(gè)隱性基因（i） 基因型：AA、Ai 表現(xiàn)型：A型血 BB、Bi B型血 AB AB型血 ii O型血同一座位，如3個(gè)顯性：6種 21HLA各類基因復(fù)等位基因復(fù)

11、等位基因數(shù)量（數(shù)據(jù)來(lái)源： http:/www.ebi.ac.uk/ipd/imgt/hla/stats.html ，2013年7月）復(fù)等位基因復(fù)等位基因: :是導(dǎo)致是導(dǎo)致HLAHLA復(fù)合體高度多態(tài)性復(fù)合體高度多態(tài)性的主要原因的主要原因 22共顯性共顯性（co-dominantco-dominant）：）： 兩條同源染色體對(duì)應(yīng)的每一個(gè)等位基因均為顯性基因。如：ABAB型血型血每個(gè)人細(xì)胞表面： 六對(duì)六對(duì)12種種經(jīng)典I類和II類 HLA分子HLA 基因分型：基因分型： 用PCR等技術(shù)，測(cè)定每個(gè)人 的“六對(duì)六對(duì)12種種經(jīng)典I類和II類 HLA分子”的DNA/氨基酸 序列（主要是抗原結(jié)合槽抗原結(jié)合槽），

12、 得到屬于該個(gè)人的12種種I類、 II類分子的編碼基因（序列）。236530041848器官移植親子鑒定抗原結(jié)合槽抗原結(jié)合槽 （12）23651848300423單體型單體型(haplotype)單體型：指一條染色體上HLA各基因座的基因緊密連鎖組成的一個(gè)遺傳單位（組合）；也稱單倍型或單元型。單體型遺傳：在遺傳過(guò)程中，在遺傳過(guò)程中，MHC單體型（多個(gè)基因形成一個(gè)組合）單體型（多個(gè)基因形成一個(gè)組合）作為作為一個(gè)一個(gè)完整完整的的遺傳單位遺傳單位由由親代親代傳給傳給子代子代，很少很少發(fā)生發(fā)生同源染色體同源染色體間的間的交換交換，即為即為單體型遺傳。單體型遺傳。24完全連鎖完全連鎖摩爾根連鎖和互換定律

13、摩爾根連鎖和互換定律 精子精子卵細(xì)胞卵細(xì)胞A1B8A2B35A2B40A10B1625連鎖不平衡連鎖不平衡(linkage(linkage disequilibrium)disequilibrium) ：在某一某一群體中，不同座位上某兩個(gè)等位基因出現(xiàn)在同一條同一條染色體上的頻率高于“期望頻率期望頻率”。B8A11A1B2717%11%若隨機(jī)組合，則出現(xiàn)Al-B8型的“期望頻率”為17%11%1.9% 但實(shí)際觀察到的Al-B8型實(shí)際頻率是8.8%Al-B8處于連鎖不平衡 （基因連鎖的結(jié)果基因連鎖的結(jié)果）完全不基因連鎖完全不基因連鎖/ /自由組合自由組合26MHCMHC分子結(jié)構(gòu)及生物學(xué)功能分子結(jié)構(gòu)

14、及生物學(xué)功能27MHCMHC類分子：類分子：重鏈重鏈：11、22、3 3 輕鏈輕鏈：2m 肽結(jié)合區(qū)（抗原結(jié)合槽）：1、2；可結(jié)合8-11個(gè)氨基酸殘基分布分布：所有所有有核細(xì)胞表面MHC分子結(jié)構(gòu)：分子結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)水平蛋白質(zhì)水平特別注意！特別注意！T細(xì)胞CD8識(shí)別33結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域28MHC MHC 類分子：類分子：鏈鏈：1、2鏈鏈：1、2 肽結(jié)合區(qū)（抗原結(jié)合槽） ：1、1可結(jié)合10-30個(gè)氨基酸殘基分布分布：DC、M、B細(xì)胞等APC（抗原提呈細(xì)胞）以及活化的T細(xì)胞表面T細(xì)胞CD4識(shí)別2結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域29抗原結(jié)合槽基因MHC限制性限制性30HLAHLA與與抗原肽抗原肽的相互作用的相互作用： HLA的抗

15、原結(jié)合槽與抗原肽特異結(jié)合的部位部位，稱錨定位錨定位（anchor anchor positionposition）。 抗原肽中，與錨定位結(jié)合的氨基酸殘基稱為錨定殘基錨定殘基 (anchor (anchor residue)residue)。細(xì)菌、病毒.人人 抗原結(jié)合槽抗原結(jié)合槽31同一個(gè)HLA分子可以選擇性結(jié)合不同抗原肽，但被結(jié)合的抗原肽含有相同或相似的錨定殘基，這個(gè)“相同或相似序列”被稱為共同基序共同基序（consensus motif）。錨定殘基錨定殘基中中不變不變的的氨基酸序列氨基酸序列236530041355L：亮氨酸R：精氨酸F：苯丙氨酸32作為抗原提呈分子參與獲得性免疫應(yīng)答（4方面

16、）MHC的生物學(xué)功能 1 加工和提呈抗原： （見后）（見后） 2 TCR對(duì)抗原肽和MHC分子的雙重雙重識(shí)別： （見后）（見后） 3 參與T細(xì)胞細(xì)胞在胸腺胸腺中的選擇分化選擇分化： 參與T細(xì)胞分化過(guò)程，陽(yáng)性選擇、陰性選擇陽(yáng)性選擇、陰性選擇4 是不同個(gè)體抗病能力差異個(gè)體抗病能力差異的主要決定者主要決定者： 33331 加工和提呈抗原： MHC I 類類分子提呈分子提呈內(nèi)內(nèi)源性抗原源性抗原 MHC II 類類分子提呈分子提呈外外源性抗原源性抗原病毒病毒34342 TCR對(duì)抗原肽抗原肽和MHC分子分子的雙重雙重識(shí)別： 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)T細(xì)胞在抗原識(shí)別和發(fā)揮效應(yīng)中的細(xì)胞在抗原識(shí)別和發(fā)揮效應(yīng)中的MHC限制性限制性

17、21122m鏈123鏈鏈鏈CD4+ T細(xì)胞CD8+ T細(xì)胞35作為調(diào)節(jié)分子參與固有免疫應(yīng)答 1 經(jīng)典的類基因?yàn)榫幋a補(bǔ)體成分（C2C2，C4C4，B B），參與補(bǔ)體反應(yīng)的調(diào)控。2 非經(jīng)典MHC類分子（MICMIC）可結(jié)合NK細(xì)胞表面抑制性受體， 進(jìn)而抑制NK細(xì)胞活性，防止正常自身細(xì)胞被NK細(xì)胞殺傷。3 炎癥相關(guān)基因（TNFTNF，LTLT，I IB B，HSP70HSP70）參與啟動(dòng)和調(diào)控炎癥反應(yīng)，并在應(yīng)激反應(yīng)中發(fā)揮作用。36HLA與臨床醫(yī)學(xué) HLA與器官移植HLA分子的異常表達(dá)和臨床疾病HLA和疾病關(guān)聯(lián) * HLA與法醫(yī)學(xué)及親子鑒定 37nHLA和疾病關(guān)聯(lián) 帶有某些特定HLA等位基因或單體型的

18、個(gè)體，易患某種疾病（陽(yáng)性關(guān)聯(lián)）或抗某種疾?。幮躁P(guān)聯(lián)）。1355300438nHLA與法醫(yī)學(xué)鑒定的關(guān)系n個(gè)體認(rèn)定，親子鑒定 無(wú)親緣關(guān)系個(gè)體，HLAHLA等位基因完全相同完全相同的概率幾乎為零。39第二部分：第二部分：40一、移植的類型:n1、自體移植、自體移植(autologous graft)n2、同系移植同系移植(isograft or syngraft):單卵雙生n3、同種異體移植同種異體移植(allogenic graft)：n4、異種移植異種移植(xenograft)單卵雙生不發(fā)生“排斥”41二、移植物的種類:n1、組織、組織: 角膜角膜、骨、軟骨、筋膜、血管、骨、軟骨、筋膜、血管

19、（易長(zhǎng)期存活易長(zhǎng)期存活） n2、器官、器官: 皮膚皮膚、腎腎、肝肝、心心n3、細(xì)胞、細(xì)胞: 骨髓骨髓 前胰島細(xì)胞前胰島細(xì)胞42三、移植抗原抗原及分類: 主要主要組織相容性組織相容性抗原抗原(MHC Ag): 次要次要組織相容性抗原組織相容性抗原(mHC): 引起引起慢慢而而弱弱的排斥應(yīng)答的排斥應(yīng)答. （性別性別相關(guān)相關(guān)mHC） 血型血型抗原抗原：ABO血型抗原，血型抗原， 組織特異性組織特異性抗原抗原：皮膚皮膚和和血管內(nèi)皮細(xì)胞血管內(nèi)皮細(xì)胞最最強(qiáng)強(qiáng)， 其次為其次為腎腎， 肝臟肝臟移植較移植較易成活易成活。移植時(shí)，須考慮： 43四、四、移植后，抗原抗原的識(shí)別機(jī)制的識(shí)別機(jī)制直接識(shí)別直接識(shí)別： 受者T

20、淋巴細(xì)胞 識(shí)別供者APC細(xì) 胞MHC分子提 呈的抗原肽。間接識(shí)別間接識(shí)別： 供者的MHC分子被受者APC細(xì)胞吞噬、加工、并提呈給受者T淋巴細(xì)識(shí)別。44五、移植排斥反應(yīng)的類型n(一)宿主宿主抗抗移植物移植物反應(yīng)反應(yīng)（HVGR，host versus graft reaction）： n(二)移植物移植物抗抗宿主宿主反應(yīng)反應(yīng)（GVHR，graft versus host reaction）： （器官）（器官）移植物內(nèi)移植物內(nèi)含有大量含有大量免疫活性細(xì)胞免疫活性細(xì)胞45六、臨床常見的HVGR及效應(yīng)機(jī)制: 1、超急性超急性排斥反應(yīng)排斥反應(yīng): 數(shù)小時(shí)數(shù)小時(shí) 受體預(yù)先存在預(yù)先存在抗移植物的抗體抗體。體液免疫為主 如：供者ABO血型抗原，血管內(nèi)凝血 ， 2、急性急性排斥反應(yīng)排斥反應(yīng): 1W3個(gè)月個(gè)月 臨床表現(xiàn)臨床表現(xiàn)：發(fā)熱疼痛、全身不適，移植物腫大、功能突然減退。 主要原因主要原因： 遲性性超敏反應(yīng)遲性性超敏反應(yīng) 移植物刺激受者T淋巴細(xì)胞，產(chǎn)生大量 致敏淋巴細(xì)胞，釋放淋巴因子、或直接殺傷靶細(xì)胞， 3、慢性慢性排斥反應(yīng)排斥反應(yīng): 半年半年數(shù)年數(shù)年 血管慢性排斥 （機(jī)制不清）主要癥狀幾乎不可避免46七、延長(zhǎng)移植物存活的措施:n(一一)對(duì)對(duì)供者供者要求要求