器官移植和HLA配型课件.ppt

1、.临床免疫学检验临床免疫学检验吉林医药学院检验学院吉林医药学院检验学院. 器官移植与器官移植与HLAHLA分型检测技术分型检测技术.major histocompatibility complex,major histocompatibility complex, MHCMHC主要组织相容性复合体主要组织相容性复合体人类白细胞抗原人类白细胞抗原human leukocyte antigen,human leukocyte antigen, HLA HLA/ HLA/ HLA复合体复合体/ / MHCMHC分子分子 / / MHCMHC抗原抗原. HLA HLA的的结构结构HLA-HLA-类分子

2、类分子HLA-HLA-类分子类分子.第第1 1节节 MHCMHC基因和遗传特点（复习）基因和遗传特点（复习）MHC基因的构成基因的构成MHC基因的特性基因的特性MHC基因的意义基因的意义.一、一、MHCMHC基因的构成基因的构成（一）定位（一）定位 第第6号染色体短臂（号染色体短臂（6p21.31） 全长全长3600kb，共有，共有224个基因座位，个基因座位，128个表达产物。个表达产物。（二）基因区（二）基因区 经典经典类基因：类基因：B、C、A位点位点 经典经典类基因类基因 ：DP、DQ、DR位点位点.类基因区类基因区HLA复合体复合体3600kb长度长度224基因座位基因座位类基因区类

3、基因区ACBDRDQDP着丝点着丝点Pq人人6 6号染色体号染色体MHC-类分子类分子MHC-类分子类分子.DPDQDRBCA.二、二、MHCMHC基因遗传特点基因遗传特点（一）（一）HLA为高度多态性基因为高度多态性基因 MHC基因复合体是由多个位置相基因复合体是由多个位置相邻的基因座位组成，可以编码相同或相邻的基因座位组成，可以编码相同或相似的似的MHC抗原。抗原。.MHC为共显性表达为共显性表达.类基因类基因类基因类基因DPDQDRBCA24249 96 6282810106262抗原特异性抗原特异性5595593 381812424126126232350650627627685185

4、1等位基因数等位基因数DRBDRBDRADRADQBDQBDQADQADPBDPBDPADPAA AC CB B类基因类基因类基因类基因基因型别基因型别.24249 96 6282810106262抗原特异性抗原特异性5595593 3818124241261262323506506276276851851等位基因数等位基因数DRBDRBDRADRADQBDQBDQADQADPBDPBDPADPAA AC CB B类基因类基因类基因类基因基因型别基因型别人群之中所有基因座位等位基因都相同的几率：人群之中所有基因座位等位基因都相同的几率： 126 23 81 24 559 3 851 276 5

5、061 1019 人群之中人群之中MHCMHC抗原相同的几率：抗原相同的几率： 6 9 24 62 10 281 109 .（二）单体型和连锁不平衡性（二）单体型和连锁不平衡性意义：器官移植选择供体顺序意义：器官移植选择供体顺序自身自身同卵双生兄弟姐妹父母亲属无关人群同卵双生兄弟姐妹父母亲属无关人群父母与子女父母与子女完全相同完全相同的几率：的几率：父母与子女父母与子女一半相同一半相同的几率：的几率：子女间子女间完全相同完全相同的几率：的几率：子女间子女间一半相同一半相同的几率：的几率：子女间子女间完全不同完全不同的几率：的几率： 0 0100%100% 25% 25% 50% 50% 25%

6、 25%1.1.单体型遗传单体型遗传.1.1.单体型遗传单体型遗传（二）单体型和连锁不平衡性（二）单体型和连锁不平衡性2.2.连锁不平衡性连锁不平衡性（一）（一）HLAHLA为高度多态性基因为高度多态性基因.第第2 2节节 HLAHLA与器官移植与器官移植. 在三类在三类HLAHLA分子中，分子中，、类分子是触类分子是触发移植排斥反应的首要抗原发移植排斥反应的首要抗原。次要组织相容性抗原次要组织相容性抗原ABOABO血型抗原系统血型抗原系统其他组织特异性抗原其他组织特异性抗原主要组织相容性抗原主要组织相容性抗原 决定移植决定移植“成败成败”的抗原的抗原. 一、器官移植的类型一、器官移植的类型

7、（1 1）自体移植自体移植（autograftautograft） 皮肤，骨髓，软骨和骨皮肤，骨髓，软骨和骨（2 2）同种同基因移植同种同基因移植（syngraftsyngraft） （3 3）同种异基因移植同种异基因移植（allograftallograft） 同种异型移植同种异型移植（4 4）异种移植（）异种移植（xenograftxenograft）.一、同种异型排斥反应的识别机制一、同种异型排斥反应的识别机制受者对受者对T T细胞对供者的细胞对供者的MHCMHC分子的直接与间分子的直接与间接识别。接识别。（一）直接识别机制：（一）直接识别机制：.受者受者T T细胞直接识别的靶结构细胞直

8、接识别的靶结构 .同种异型抗原的直接识别及其效应同种异型抗原的直接识别及其效应 .（二）间接识别（二）间接识别受者受者T T细胞识别受者细胞识别受者APCAPC加工处理的供加工处理的供者的者的MHCMHC分子分子在急性排斥反应中、晚期以及慢性排在急性排斥反应中、晚期以及慢性排斥反应中起重要作用。斥反应中起重要作用。. 同种异型抗原的间接识别同种异型抗原的间接识别 .二、二、 同种异型移植排斥反应的类型同种异型移植排斥反应的类型及效应机制及效应机制（一）宿主抗移植物反应一）宿主抗移植物反应（host versus graft reaction,HVGRhost versus graft reac

9、tion,HVGR）依据反应发生的时间及病理强度分为：依据反应发生的时间及病理强度分为：1 1、超急性排斥反应（术后开始至几个小时）、超急性排斥反应（术后开始至几个小时）2 2、急性排斥反应（术后几天至几周）、急性排斥反应（术后几天至几周）3 3、慢性排斥反应（术后数月至数年）、慢性排斥反应（术后数月至数年）. 超急性排斥反应发生示意图超急性排斥反应发生示意图 .（二）移植物抗宿主反应（二）移植物抗宿主反应（ graftgraft versus host reaction,GVHRversus host reaction,GVHR ）更为严重的一种排斥反应更为严重的一种排斥反应原因：原因： （

10、1 1）受者与供者）受者与供者HLAHLA不相匹配；不相匹配； （2 2）移植物中成熟的）移植物中成熟的T T细胞多；细胞多； （3 3）受者处于免疫功能极度低下的状态）受者处于免疫功能极度低下的状态常见于：骨髓移植（造血干细胞移植）、胸常见于：骨髓移植（造血干细胞移植）、胸腺、脾移植及新生儿接受大量输血。腺、脾移植及新生儿接受大量输血。.三、同种异体移植排斥反应的防治三、同种异体移植排斥反应的防治（一）寻求与受者（一）寻求与受者MHCMHC相配的供者组织或器官相配的供者组织或器官 是目前最为有效多见的方法。是目前最为有效多见的方法。1 1、ABOABO血型抗原配型血型抗原配型 2 2、HLA

11、HLA抗原配型抗原配型供者与受者供者与受者HLA-AHLA-A、B B相配的位点越多存活率相配的位点越多存活率越高；越高； 上述的基础上，上述的基础上，HLA-DRHLA-DR、DQDQ尽可能的匹配；尽可能的匹配； HLA-DRHLA-DR类型对存活率影响较大。类型对存活率影响较大。.（二）使用免疫抑制药物（二）使用免疫抑制药物 1 1、多为抑制、多为抑制T T细胞药物细胞药物 环孢菌素环孢菌素A A（CsACsA），）， FK-506FK-506、RapamycinRapamycin 2 2、去氧精胍菌素等抗生素类；阻断、去氧精胍菌素等抗生素类；阻断T T细胞的生细胞的生长周期长周期 3 3

12、、激素、激素 4 4、可溶性、可溶性CKCK受体、抗受体、抗CKCK抗体和抗粘附分子抗体抗体和抗粘附分子抗体 .阻断协同刺激信号诱导阻断协同刺激信号诱导T T细胞失能细胞失能 .（三）诱导对移植抗原的特异性耐受三）诱导对移植抗原的特异性耐受 免疫抑制剂的毒副作用（致死性感染和免疫抑制剂的毒副作用（致死性感染和肿瘤）肿瘤） 理想方法是诱导特异性耐受。新方案：理想方法是诱导特异性耐受。新方案：诱导凋亡；诱导凋亡；诱导诱导T T细胞无应答（细胞无应答（anergyanergy）包括输入）包括输入可溶性可溶性CTLA-4CTLA-4及及CD40L-CD40CD40L-CD40、CD2-CD58CD2-

13、CD58等等信息传递阻断。信息传递阻断。.第第3 3节节 HLAHLA分型检测技术分型检测技术分子生物学分型分子生物学分型血清学分型技术血清学分型技术细胞分型技术细胞分型技术2020世纪世纪60 60 年代年代2020世纪世纪80 80 年代年代2020世纪世纪70 70 年代年代.一、血清学分型技术一、血清学分型技术1.1.原理原理 应用一系列已知应用一系列已知HLAHLA特异性的特异性的分分型血清型血清与待测的淋巴细胞反应，通过与待测的淋巴细胞反应，通过补体依赖的细胞毒性实验，来检测补体依赖的细胞毒性实验，来检测HLAHLA抗原特异性。抗原特异性。典型技术：定型板法（微量细胞毒实验）.反应

14、结果测定1.1.染料拒染法染料拒染法台盼蓝台盼蓝伊红伊红碘化丙啶碘化丙啶7-AAD7-AAD2.2.流式细胞术流式细胞术.死（着染）细胞（死（着染）细胞（% %）记分记分结果判断结果判断0 010101 1阴性阴性111120202 2可疑阴性可疑阴性212150504 4弱阳性弱阳性515180806 6阳性阳性80808 8强阳性强阳性0 0未试验或不能读数未试验或不能读数染料拒染法的判定标准染料拒染法的判定标准.2.2.血清学分型可检测的抗原血清学分型可检测的抗原 （SD SD 抗原）抗原）HLA-HLA-类分子类分子: :HLA-HLA-类分子类分子: : B, C , ADR, DQ

15、 （B细胞为靶细胞）.3.3.方法学评价方法学评价操作简便易行操作简便易行节约试剂、结果可靠、重复性好节约试剂、结果可靠、重复性好 无需特殊设备无需特殊设备耗时长耗时长不同批号抗血清结果常有不同不同批号抗血清结果常有不同优点优点缺点缺点.二、细胞学分型技术（二、细胞学分型技术（LD LD 抗原）抗原）1.1.原理原理混合淋巴细胞培养，检测细胞增殖混合淋巴细胞培养，检测细胞增殖（mixed lymphocyte culture,MLCmixed lymphocyte culture,MLC）单向单向MLCMLC双向双向MLCMLC.阴性分型法阴性分型法 阳性分型法阳性分型法 1. 单向单向MLC

16、刺激细胞：已知刺激细胞：已知HLAHLA型别的分型细胞型别的分型细胞 （预处理，使其失去增殖能力预处理，使其失去增殖能力）反应细胞：受检者外周血单个核细胞反应细胞：受检者外周血单个核细胞 （具有增殖能力）（具有增殖能力）淋巴细胞转化（形态学）淋巴细胞转化（形态学）3 3H-TdR H-TdR 掺入法掺入法MTTMTT还原法还原法.（1 1）阴性分型法）阴性分型法 刺激细胞刺激细胞 HLA-DP1受者受者T T淋巴细胞淋巴细胞 +增殖弱增殖弱HLA-DP1HLA-DP1非非HLA-DP1HLA-DP1 增殖强增殖强 纯合子细胞纯合子细胞只表达只表达HLA-DP1HLA-DP1 照射处理照射处理.

17、（2 2）阳性分型法）阳性分型法 预致预致T T敏细胞敏细胞 非非HLA-DP1待测待测B B淋巴细胞淋巴细胞 +增殖弱增殖弱非非HLA-DP1HLA-DP1HLA-DP1HLA-DP1 增殖强增殖强 刺激细胞刺激细胞 HLA-DP1HLA-DP1 除除DP抗原外，其他抗原外，其他 HLA 抗原相同抗原相同照射处理照射处理.2. 双向双向MLC 遗传型不同的两个个体淋巴细胞在体外混合遗传型不同的两个个体淋巴细胞在体外混合培养时，由于两者培养时，由于两者HLAHLA不同，能相互刺激导致对不同，能相互刺激导致对方淋巴细胞增殖，故称双向方淋巴细胞增殖，故称双向MLCMLC。方法学评价方法学评价： 不

18、能分型，但可全面地反应供不能分型，但可全面地反应供- -受双方组织受双方组织相容性。相容性。.三、分子生物学分型技术三、分子生物学分型技术( (一）基本技术一）基本技术1.1.限制性片断长度多态性限制性片断长度多态性分析分析（restriction fragment length polymorphism,restriction fragment length polymorphism, RFLPRFLP）2.PCR/SSP2.PCR/SSP3.PCR-SSCP3.PCR-SSCP分型法分型法4.4.序列特异性寡核苷酸序列特异性寡核苷酸- -聚合酶链反应聚合酶链反应（PCR-sequence

19、specific oligonucleotide,PCR-sequence specific oligonucleotide, PCR-SSO PCR-SSO）5.5.基于序列的基于序列的HLAHLA分型法分型法（sequence-based HLA typing,SBTsequence-based HLA typing,SBT） .芯片技术芯片技术原理原理：PCR-SSOPCR-SSO反向斑点或印渍法的微型化。反向斑点或印渍法的微型化。( (二）集成技术二）集成技术.（三）（三）PCR-SSCPPCR-SSCP分型法分型法原理：原理：对对ssDNAssDNA进行无变性剂的聚丙烯酰凝胶电泳，序

20、进行无变性剂的聚丙烯酰凝胶电泳，序列的差异可形成不同的空间构象而导致电泳迁移率的差异，列的差异可形成不同的空间构象而导致电泳迁移率的差异，如此可分辨出单一碱基的差异和检测出如此可分辨出单一碱基的差异和检测出DNADNA多态性或点突多态性或点突变。变。（单链非变性电泳迁移分析）（单链非变性电泳迁移分析）.病例介绍病例介绍一例链球群感染后肾炎、肾衰竭后肾脏移植。一例链球群感染后肾炎、肾衰竭后肾脏移植。男，男，1414岁。首诊前岁。首诊前3 3个月，感冒发烧病史。个月，感冒发烧病史。首次就诊原因首次就诊原因: :头痛，乏力，眼睑浮肿。实验室检头痛，乏力，眼睑浮肿。实验室检查：蛋白尿，尿红细胞阳性。抗

21、炎症治疗查：蛋白尿，尿红细胞阳性。抗炎症治疗1 1周，稍好，周，稍好，恢复上学，正常饮食。恢复上学，正常饮食。2 2月后，恶心、乏力，眼睑浮肿加重，月后，恶心、乏力，眼睑浮肿加重，2424小时尿量小时尿量减少，蛋白管型。减少，蛋白管型。住院治疗住院治疗2 2个月，肾脏衰竭加重，每周透析个月，肾脏衰竭加重，每周透析3 3到到4 4次。次。活检见肾小球内活检见肾小球内CICCIC沉淀，抗人沉淀，抗人IgAIgA、IgGIgG阳性。阳性。建议：申请肾移植手术。亲属自愿做建议：申请肾移植手术。亲属自愿做HLAHLA配型，同配型，同时申请自无关人群寻找供体肾。时申请自无关人群寻找供体肾。.半年后分配到合

22、适供体肾（无关人群）；检查身半年后分配到合适供体肾（无关人群）；检查身体，符合手术要求，进行肾脏移植手术。体，符合手术要求，进行肾脏移植手术。术后临床观察并服用移植排斥抑制药物，补充术后临床观察并服用移植排斥抑制药物，补充EPOEPO。定期到医院检测血药浓度，检测免疫功能。定期到医院检测血药浓度，检测免疫功能。（移植后（移植后8 8年后生存状态良好，但长期服用抗移植排年后生存状态良好，但长期服用抗移植排斥药物。斥药物。病例介绍病例介绍一例链球群感染后肾炎、肾衰竭后肾脏移植。一例链球群感染后肾炎、肾衰竭后肾脏移植。.肾脏移植前选择供者的检查项目：肾脏移植前选择供者的检查项目： 传染性疾病病原学检

23、查传染性疾病病原学检查 ABOABO血型配型血型配型 HLAHLA配型符合要求配型符合要求 供受双方淋巴细胞混合培养阴性供受双方淋巴细胞混合培养阴性肾源选择的原则肾源选择的原则： 以以ABOABO血型完全相同者为好，选择最佳血型完全相同者为好，选择最佳HLAHLA配型的配型的供者器官，供者无传染性疾病。供者器官，供者无传染性疾病。.移植后的临床观测移植后的临床观测: :1.1.T T细胞总数、细胞总数、CD4/CD8CD4/CD8比值、比值、IL-2IL-2及其受体的检测，及其受体的检测，判断排斥反应的发生和评估免疫抑制剂治疗效果；判断排斥反应的发生和评估免疫抑制剂治疗效果；2.2.必要时做肾

24、组织活检；必要时做肾组织活检；3.3.血药浓度检测，指导合理用药，减肝、脏肾毒性血药浓度检测，指导合理用药，减肝、脏肾毒性和免疫抑制。和免疫抑制。.移植前免疫学检测移植前免疫学检测.020204040606080801001000 06 6121224243636存活率存活率.30405060706抗原 5抗原 4抗原 3抗原 不匹配抗原匹配数HLA-A、B、DR抗原配型与移植肾十年存活率（%）存活率（加州大学资料）. 在三类在三类HLAHLA分子中，分子中，、类分子是触类分子是触发移植排斥反应的首要抗原发移植排斥反应的首要抗原。次要组织相容性抗原次要组织相容性抗原ABOABO血型抗原系统血型

25、抗原系统其他组织特异性抗原其他组织特异性抗原主要组织相容性抗原主要组织相容性抗原 决定移植决定移植“成败成败”的抗原的抗原.思思 考考 题题 按器官来源，按器官来源，器官移植可分为哪些类型器官移植可分为哪些类型？2.2.同种异性排斥反应的同种异性排斥反应的抗原有哪些抗原有哪些？3.3.移植排斥反应中宿主移植排斥反应中宿主T T细胞识别细胞识别MHCMHC和抗原的方式和抗原的方式有有哪两类哪两类？简要描述其机制。？简要描述其机制。4.4.何为何为SDSD抗原？何为抗原？何为LDLD抗原抗原？5.5.何为何为混合淋巴细胞反应混合淋巴细胞反应？6.6.以同种异型肾移植为例，说明移植前需要做哪些免以同种异型肾移植为例，说明移植前需要做哪些免疫学检查，可采用的免疫学技术。疫学检查，可采用的免疫学技术。HLAHLA配型的情况与配型的情况与患者预后有何联系？移植手术后，患者还要采用哪患者预后有何联系？移植手术后，患者还要采用哪些措施来控制排斥反应？些措施来控制排斥反应？