人类白细胞抗原系统——及其携带该系统的细胞。

该人类白细胞抗原（HLA）系统，又称主要组织相容性复合体（MHC），是一组位于第6号染色体上的基因复合体，这些基因编码负责调节免疫系统的细胞表面蛋白。 HLA系统是人体抵御疾病的核心机制，有助于免疫系统区分“自身”与“非自身”。HLA基因的突变已被证实与包括1型糖尿病和乳糜泻在内的自身免疫性疾病有关，且HLA复合体是器官移植相容性的主要决定因素。

HLA系统分为两类：HLA I类 (HLA-A、-B、-C) 和II类 (HLA-DR、-DP、-DQ)。HLA糖蛋白是抵御外来抗原的关键因素，并控制着个体的免疫身份。 这就是保罗·埃尔利希在20世纪初所提出的遗传系统，据认为该系统负责区分“己”与“非己”——即对自身组织的耐受性与针对外来入侵者的主动免疫防御。

Cytion公司提供的HLA分型癌症细胞

Cytion致力于为医学和免疫学研究机构提供多样化的HLA等位基因型，这些等位基因型代表了个体独特的HLA复合体。我们通过收集B细胞淋巴瘤样细胞（B-LCLs）和各种人类肿瘤细胞系，并进行高分辨率二代测序（NGS）HLA分型来实现这一目标。 我们的样本库包含来自不同器官的、经过HLA分型的多种癌细胞，可用于测试潜在疗法并检测交叉反应。凭借272种现成的HLA分型细胞系，您可以省去在内部进行细胞HLA分型的步骤。

位置与结构

HLA基因复合体位于6号染色体短臂的21.3位置，跨越3 Mbp的区域。该复合体包含编码各种细胞表面蛋白的基因，包括HLA I类和II类分子以及补体系统的组分。 HLA系统具有高度多态性，每个HLA基因都有许多等位基因，从而能够呈现多种多样的抗原。

多态性

HLA基因具有高度多态性，这意味着它们拥有许多等位基因，从而能够对适应性免疫系统进行精细调节。这种多样性对于抵御疾病至关重要——两个无血缘关系的人在所有HLA位点上完全一致的概率极低。 多态性也是器官移植中的关键因素，在器官移植中，供体与受体的HLA类型匹配对于预防排斥反应至关重要。

与MHC的关系

HLA系统是许多动物体内主要组织相容性复合体（MHC）在人类中的对应系统。MHC基因参与免疫应答，而HLA系统则编码人类体内的MHC分子。HLA系统包含编码HLA I类和II类分子的基因，这些分子分别负责呈递细胞内和细胞外的肽。

功能

HLA I类分子由三个HLA基因编码：HLA-A、HLA-B和HLA-C。这些分子将细胞内的肽呈递给免疫系统，使免疫系统能够识别并清除受感染或异常的细胞。HLA I类分子对细胞介导的免疫至关重要，该过程涉及T细胞识别并清除异常或受感染的细胞。

肽的呈现

HLA I类分子呈递由蛋白酶体降解的蛋白质所产生的肽。这些肽通常长度为8–10个氨基酸，尽管最近的研究表明，较长的肽（11–14个氨基酸）也可以呈递在MHC I类分子上。 由MHC I类分子呈递的外源抗原会吸引细胞毒性T淋巴细胞，进而破坏该呈递细胞。

在免疫系统中的作用

HLA I类分子在识别和清除受感染或异常细胞方面发挥着至关重要的作用。当细胞被病毒感染时，HLA I类分子会在细胞表面呈递病毒蛋白片段，从而使CD8+ T细胞能够识别并清除受感染的细胞。这一过程对于机体抵御细胞内病原体和恶性肿瘤至关重要。

杀伤性T细胞

杀伤性T细胞，也称为CD8阳性 或称细胞毒性T细胞，是一类能够识别并破坏表达外来抗原的细胞的T淋巴细胞。这些细胞对细胞介导的免疫至关重要，在抵御传染病方面发挥着关键作用。HLA I类分子在激活杀伤性T细胞并引导其破坏受感染或异常细胞的过程中起着核心作用。

功能

HLA II类分子呈递来自细胞外的肽，使免疫系统能够识别并应对细胞外病原体。II类分子可刺激辅助性T细胞增殖，进而促进B细胞产生抗体。

肽的呈现

HLA II类分子将细胞外的抗原呈递给T淋巴细胞。这些抗原会刺激辅助性T细胞增殖，进而促使产生抗体的B细胞产生针对该抗原的特异性抗体。调节性T细胞则抑制对自身抗原的免疫应答。

在免疫系统中的作用

HLA II类分子在识别和应对细胞外病原体方面发挥着关键作用。通过向辅助性T细胞呈递抗原，II类分子促进B细胞产生抗体，进而中和细胞外病原体。这一过程对机体的体液免疫至关重要。

辅助性T细胞

辅助性T细胞（CD4阳性 T细胞是能够识别由HLA II类分子呈递的抗原的T淋巴细胞。这些细胞对于刺激B细胞产生抗体至关重要，而抗体则能中和细胞外病原体。HLA II类分子在激活辅助性T细胞和协调体液免疫应答方面起着核心作用。

功能

HLA III类分子由编码补体系统组分的基因所编码，补体系统是先天免疫系统的一部分，有助于消灭外来入侵者。补体系统由多种蛋白质组成，这些蛋白质协同作用杀灭细菌和病毒，形成膜攻击复合物，刺破入侵微生物的细胞膜。

在抵御疾病中的作用

HLA III类分子在疾病防御中至关重要，在激活补体系统方面发挥着关键作用。补体系统是人体抵御传染病的重要组成部分，能够消灭细菌和病毒。HLA III类基因编码构成补体系统的蛋白质，因此对正常的免疫功能至关重要。

与器官移植排斥反应的关系

HLA III类分子也参与器官移植排斥反应。除了I类和II类分子外，III类分子也会参与针对移植组织的免疫应答。由III类基因编码的蛋白质参与了可能导致移植排斥的炎症反应。

其他功能

HLA III类分子还与其他生物过程有关，包括凋亡（程序性细胞死亡）和免疫应答的调节。研究表明，特定的III类等位基因可能与某些疾病（如阿尔茨海默病和各种自身免疫性疾病）的发病风险增加有关。

HLA与自身免疫性疾病之间的关系

HLA分子是遗传获得的，某些HLA类型与自身免疫性疾病有关。 携带特定HLA抗原的人更容易患上自身免疫性疾病，包括1型糖尿病、强直性脊柱炎、类风湿性关节炎、乳糜泻、系统性红斑狼疮、重症肌无力、包涵体肌炎、舍格伦综合征和发作性睡病。

相对风险

不同的HLA等位基因与不同的自身免疫性疾病相关，且相对风险因HLA类型而异。该HLA-B27 该等位基因会增加强直性脊柱炎、反应性关节炎和急性前葡萄膜炎的风险。该HLA-DR2 该等位基因与系统性红斑狼疮的风险增加有关。该HLA-DR3 该等位基因与自身免疫性肝炎、原发性干燥综合征和1型糖尿病的风险增加有关。

HLA分型在诊断与治疗中的应用

HLA分型是诊断和治疗自身免疫性疾病的一种手段。对于乳糜泻和1型糖尿病，HLA分型显著提高了诊断的准确性。 在乳糜泻中，HLA分型是区分具有患病风险的一级亲属与无患病风险的一级亲属的唯一有效手段，尤其是在某些可能不可逆的症状出现之前。

HLA与癌症

HLA介导的疾病也参与了癌症的发生发展。麸质敏感性肠病与肠病相关T细胞淋巴瘤患病率的升高有关，而且DR3-DQ2纯合子 属于最高风险群体——近80%的麸质敏感性肠病相关T细胞淋巴瘤病例都发生于这一群体中。

HLA分型的意义

HLA分型是一种实验室检测，用于确定个体的HLA抗原。该检测对于器官移植中供体与受体的配型、预测某些疾病的风险以及为自身免疫性疾病的治疗方案提供依据至关重要。

技术

HLA分型技术包括血清学方法（利用抗体检测细胞表面的HLA抗原）和分子方法（利用PCR扩增HLA基因进行分析）。由于PCR基方法具有更高的分辨率且能够检测罕见等位基因，因此越来越受到青睐。

限制

尽管HLA分型非常重要，但它也存在局限性。HLA系统具有高度多态性——每个HLA基因都存在许多等位基因——这使得在移植中实现完美配型变得颇具挑战性。此外，HLA分型不仅费用高昂且耗时，对于罕见或新型等位基因，结果的解读也可能较为困难。

最新进展

随着最近的技术发展，HLA分型的操作和结果解读变得更加容易。新一代测序（NGS） 可在单次运行中对大量DNA进行测序，从而实现更完整、更准确的HLA分型——这正是Cytion公司在此数据库中每条记录上进行高分辨率分型所采用的核心技术。经过优化的HLA分型分析软件也有助于克服与罕见等位基因相关的挑战。