山东省立医院检验科、山东大学齐鲁医院检验科 王长印 HLA-Ⅰ是有核细胞表面不可缺少的一类糖蛋白,它们具有异源二聚体结构,由第6号染色体上的MHC编码的多态性重链和15号染色体基因编码的轻链-βa微球蛋白。可溶性人类白细胞抗原(soluble human leukocyte antigen,简称sHLA)是存在于人类血液、尿液、淋巴液、乳汁等体液中的HLA分子。本文对近年来sHLA-Ⅰ的研究进展进行综述。 1.sHLA-Ⅰ的分子结构 细胞表面sHLA-Ⅰ的分子是由44kDa的α链和12kDa的β2 微球蛋白以非共价链形式组成的异源二聚体。α链由胞外区(包括α1α、α2、α3三个功能区)、跨膜区和胞内区组成。sHLA-Ⅰα链为多态性糖蛋白,有44kDa、39kDa、36kDa和34kDa等四型。用Western blot 研究正常人血清时发现三条sHLA区带,分子量分别为44kDa、40kDa、35~37kDa,其中44kDa的分子与细胞膜上的HLAα链完全一样,40kDa的分子仅包含胞外区和胞浆区而无跨膜区,35~37kDa的分子则即无跨膜区又无胞浆区。HLA-Ⅰ类分子α链基因由8个外显子组成,其中第1个外显子编码起始肽段,第2~4个外显子编码细胞外的α1、α2、α3三个区,第5个外显子编码跨膜区,第6个外显子和第7个外显子编码胞浆区,第8个外显子含有3ˊ非翻译区。当第5个外显子缺失或在RNA水平被剪切去除后,即可产生分泌型HLA,这就是所谓的替代拼接(alternative splicing),血清中的39KD sHLA-Ⅰ可能就是由此产生的44kDa的sHLA-Ⅰ可能是直接从细胞膜上脱落下来的完整的α链;而33kDa、36kDa的sHLA-Ⅰ则可能为蛋白酶水解膜上或血清中的完整的44kDa的α链所产生的[1]。有人已经通过PCR和DNA序列分析的方法证实了这一点,还有学者通过Northern blot 试验证实了用TNF诱导的FS-4成纤维细胞产生37kDa sHLA-Ⅰ mRNA缺少第5个外显子。 2.sHLA 的检测方法 与细胞表面HLA相比,人们对sHLA的研究尚处于起步阶段,对sHLA的测定尚没有统一的方法,各实验室根据各自的研究目的和条件建立了许多的检测方法。 2.1 微量淋巴细胞毒抑制试验 是在标准淋巴细胞毒法对HLA进行分型的基础上稍作改良而成的sHLA分型方法。其主要操作过程如下:首先将HLA分型血与含有sHLA的血清标本共同作用,然后将已知HLA特异性的外周血淋巴细胞加入相应特异的抗血清孔中,温育后用盐水洗涤,然后加入补体,温育后根据分型HLA的微量淋巴细胞毒法的标准判断结果。标本中如含有相应的sHLA抗原,则可中和抗血清中的HLA抗体,从而抑制HLA抗体与细胞表面的HLA结合,表现为细胞毒试验阴性,结果为sHLA阳性;反之,若细胞死亡则为sHLA阴性。本方法试剂需要量少、HLA抗血清容易获得,所以应用比较广泛,但是本方法只能定性,而不能定量。 2.2 酶联免疫吸附试验(ELISA法) 采用的是双抗体夹心法,以鼠抗人HLA-ABC单克隆抗体(W6/32)作为包被抗体,包被微孔板,然后用1%BSA-PBS封闭,再加入稀释血清(1:25)或不同稀释度的标准品,以W6/32单克隆抗体室温中和(1:1)的血清做阴性对照,稀释液作空白对照,以酶标兔抗人β2微球蛋白抗 体作二抗,加底物显色后,5min内以酶标测读仪(双波长450nm/630nm)测定吸收光度值(OD),根据sHLA-Ⅰ标准品不同含量的OD值,计算出回归方程中a、b值及相关系数r,由公式X=e(Y-a)/(b)计算被检测sHLA-Ⅰ的准确含量。 2.3 竞争抑制法 以纯化的HLA抗原(2µg/ml),包被微孔板,再以1%BSA的PB-T封闭,洗后加不同浓度的HLA标准和稀释的血浆标本,再加W6/32抗HLA单克隆抗体(0.02µg/ml)混匀,洗板后加碱性磷酸酶标记的兔抗鼠IgG,洗涤后加底物应用液显色,吸光度与HLA浓度呈负相关。 2.4 放射性同位素标记抗体法 HLA抗体经血小板吸附以后,进行酸洗,然后用柱层析法进行他离,同位素标记后,再次进行吸附、洗涤,使其他细胞毒素达到最小滴度,获取特异的标记抗体。同位素标记的抗体与淋细胞的结合受血浆中或木瓜蛋白酶处理肾脏细胞获得的可溶性抗原的抑制。本法检测可溶性HLA抗原与微量细胞毒试验具有同样的灵敏度。 此外,sHLA分型和检测方法还有细胞ELISA抑制法、流式细胞仪抑制法、单向等电取焦电泳法、凝胶过滤法和免疫沉淀法等。 2.5 正常人血清和其他体中的sHLA-Ⅰ水平 现在证实sHLA-Ⅰ和sHLA-Ⅱ是人体血液和其他体液的组成部分。健康个体血清中的sHLA-Ⅰ水平各实验室报道的差别很大,分别为990.00±160.00ng/ml[2],520.00±270.00ng/ml[3], 789.27±506.32ng/ml[4],可能与各实验室应用的单克隆抗体的特性或各种标准品的差异有关。Aultman D等通过检测汗液、唾液和泪液中的sHLA-Ⅰ发现,正常人这些体液中的sHLA-Ⅰ很低或检测不到[5]。 3.sHLA-Ⅰ 3.1 sHLA-Ⅰ与器官移植 随着医学科学的发展,用自体或异体器官移植来根治疾病的方法已经得到越来越广泛的应用,但是移植器官能否成活,关键在于能否控制移植排斥反应,尤其是急性排斥反应。通过测定器官移植病人血sHLA-Ⅰ水平发现,接受器官移植 的病人血清sHLA-Ⅰ水平在移植术后,尤其是在发生急性排斥反应之前明显增高,并随移植 时间和移植排斥反应发生与否而呈动态变化。关于这方面的报道,最早是由Tsuji等在对10例骨髓移植病人血清sHLA-Ⅰ水平进行研究时发现的,他们发现在移植物抗宿主反应发生时血清sHLA-Ⅰ水平升高,并被其他学者的研究所证实[6]。Rhynes等利用ELISA法对几种移植病人发生移植排斥反应期间血清sHLA-Ⅰ水平进行了动态监测,结果发现在移植后的前10天内,大多数移植病人表现出很低的基础sHLA-Ⅰ值,并且比术前结果要低,以后逐渐升高于术前sHLA-Ⅰ值,发生移值排斥反应的患者sHLA-Ⅰ水平明显高于未发生移植排斥反应的患者。在肺移植病人,发生排斥反应时,支气管肺泡灌洗液中sHLA-Ⅰ水平也升高[7]。由于观测到一些肝脏移植病人产生耐受现象,考虑可能是供者肝脏分泌的可溶性耐受原的作用,另一方面发现了HLA的片段以可溶性的形式存在;因此,关于sHLA-Ⅰ与免疫耐受的关系的研究引起了人们的广泛关注。现在清楚这种关系不能用总的sHLA-Ⅰ来阐明,因而区分供者器官产生的sHLA-Ⅰ与受者器官产生的sHLA-Ⅰ是十分必要的。另一项究是关于5例肾移植和8例同时接受肾脏和胰腺移植的患者,他们均是HLA-A2阴性,供者是HLA-A2阳性,结果检测到了HLA-A2随排斥反应的发生而升高,但是没有检测到供者sHLA-Ⅰ可以作为监测抑制排斥反应的一个有效工具。其他一些研究证实血清sHLA-Ⅰ水平升高与心脏、肝脏、肾脏和肾脏胰腺移植排斥反应的发生有关。因此,供者sHLA-Ⅰ可以作为监测抑制排斥反应的一个有效工具[8,9]。 3.2 sHLA-Ⅰ与肿瘤 研究发现,一些肿瘤病人sHLA-Ⅰ水平较低,并且随着肿瘤的发展而降低。Shimura T等研究发现,胃癌病人血清sHLA-Ⅰ水平随不同肿瘤分期而不同,Ⅵ期胃癌病人sHLA-Ⅰ水平较Ⅰ期、Ⅱ期病人以及正常人要低,这个结果表明sHLA-Ⅰ水平与肿瘤的分化程度密切相关,但是经过随访观察发现,sHLA-Ⅰ与肿瘤的转移和预后无关。Turowski-G等,对脑部神经胶质瘤病人手术前后血清sHLA-Ⅰ水平检测发现,sHLA-Ⅰ水平明显降低,他们建议sHLA-Ⅰ可以作为术前和术后评价肿瘤评价免疫状态的一项有效指标。Westhoff U等测定了原发性和转移的恶性黑色素瘤患者血清sHLA-Ⅰ水平,并与健康对照组比较发现,原发性恶性黑色素瘤患者血清sHLA-Ⅰ水平较健康先症者和转移瘤水平要低,这一结果与用石蜡切片所做的免疫组化的结果相符。Nocito M等测定了何杰金病(Hodgkin′s Disease,HD)和非何杰金淋巴瘤(Non Hodgkin′s Lymphoma,NHL)治疗前血清sHLA-Ⅰ水平,发现在诊断和复发时NHL和HD病人血清sHLA-Ⅰ水平较正常对照组高,这种增高具有显著的统计学意义,而完全缓解的病人与正常对照血清sHLA-Ⅰ水平无统计学区别[11];并且,淋巴瘤患者血清中检测到的高水平的sHLA主要是小分子量的分子(35kDa)。根据我们和其他一些学者的研究发现,肿瘤面HLA抗原表达减弱,特别是HLA-Ⅰ类抗原在肿瘤早中晚期都降低,并且肿瘤恶性程度越高,降低的越显著,肿瘤病人HLA-Ⅰ降低可能和机体局部微免疫环境的免疫力减弱有关。 3.3 HLA-Ⅰ与感染 HIV感染的病人血清sHLA-Ⅰ浓度大约是正常人的3倍,这类病人脑脊液中的sHLA-Ⅰ浓度也升高,并且和脑脊液中的淋巴细胞活性相关。sHLA-Ⅰ升高的原因可能是因病毒感染导致内源性干扰素及其他细胞因子产生增多所致。报告显示,sHLA-Ⅰ水平的升高与疾病的不同阶段及预后密切相关,这表现sHLA-Ⅰ水平的升高可能在抑制AIDS病人免疫应答的过程中起作用。取自这些病人的含有高水平sHLA-Ⅰ的血清能封闭特异的细胞毒性T细胞的活性,这种抑制作用可以通过与相应的抗HLA血清的反应所中和。 在一些其他病毒感染的情况下,sHLA水平也明显升高,水痘-带状疱疹病毒引起的脑膜炎病人脑脊液中含有高水平的sHLA-Ⅰ,并且与淋巴细胞活性有关。丙型肝炎病毒感染病人血清sHLA-Ⅰ显著升高,推测可能与病毒逃逸机体的免疫清除并在细胞内复制有关[11]。慢性乙型肝炎病人在用α干扰素治疗后sHLA-Ⅰ水平升高,其原因可能是由于干扰素影响了肝细胞的HLA抗原表达,致使坏死肝细胞释放和分泌的HLA增加。在体外实验中,sHLA-Ⅰ可以封闭EB病毒特异的细胞毒性T细胞的活性,考虑可能与其发病机制有关[12]。活动型肺结核病人血清sHLA-Ⅰ水平也呈升高的趋势,肾综合出血热和巨细胞病毒感染也升高。 3.4 sHLA-Ⅰ与自身免疫病 在对风湿性关节炎(RA)、系统性红斑狼疮(SLE)和多发性硬化症病人的研究中发现:风显性关节炎病人及其亲属血清sHLA-Ⅰ水平均明显高于正常人群,另外sHLA-Ⅰ水平与疾病的活动情况也有关系,也有学者认为,sHLA-Ⅰ水平的升高没有异性,因此只能用于研究,而不能作为诊断指标[13];系统性红斑狼疮病人血清sHLA-Ⅰ水平升高,并且与疾病的活动情况紧密相关,研究表明sHLA-Ⅰ是反映SLE临床活动状态的有价值的指标之一; 多发性硬化症病人脑脊液sHLA-Ⅰ水平也呈升高的趋势[14]。Saririam等比较了对伤寒疫苗产生反应和不产生反应的两组年龄组成相似的人群sHLA-Ⅰ水平发现,对疫苗产生反应的人群在疫苗注射前sHLA-Ⅰ水平较高,注射疫苗后水平更高;而对疫苗不产生反应的人群注射疫苗前后sHLA-Ⅰ水平均较低,而且变化不大。这表明血清sHLA-Ⅰ水平的维持与机体产生免疫应答的能力密切相前。 众所周知,HLA是一个极其复杂的系统,这些分子的作用还不完全清楚,近年来大量研究表明,HLA和机体的免疫功能有密切的关系;而关于sHLA-Ⅰ的研究更是处于起始阶段,sHLA-Ⅰ与机体的正常生理功能和病理变化的关系也有待于进一步探讨,但是随着对sHLA-Ⅰ的研究深入,必将对器官移植斥反应的监测、某些感染性疾病和自身免疫特别是恶性肿瘤的预防、诊断和治疗提供依据,因此关于这方面的研究有着广阔的前景。 摘自《国外医学临床生物化学与检验分册》2002年23卷第2期 | !-- content_end>