Transcript HLA 대립유전자 명명법

MHC
(major histocompatiblity complex)
검사의학교실 송은영
목차
[1] HLA란?
HLA 분자의 구조 및 기능
HLA의 유전과 다형성
HLA 명명법
[2] HLA 형별검사
혈청학적 검사
분자유전학적 검사
HLA (Human Leukocyte Antigen)
HLA 분자의 구조 및 기능
Class I 분자 (HLA-A, B, C)
대부분의 유핵세포에 발현
세포독성 T-림프구(CD8+)에 항원을 인지시킴.
이식거부반응 관계, 바이러스 감염 세포를 파괴
Class II 분자 (HLA-DR, DQ, DP)
B 림프구, 활성화된 T 림프구, 단구, 대식세포,
수상세포 (dendritic cells), 미성숙 조혈세포,
혈관내피세포 및 일부 종양세포에 발현
보조 T-림프구(CD4+)에 항원을 인지시킴
HLA의 유전방식
HLA 유전자는 매우 가깝게 위치하여 한 덩어리
(haplotype, 일배체)로 유전됨.
부
모
A2
A11
B44
B54
DR13
DR9

A3
A24
B27
B40
DR8
DR7
자녀
A2
A3
B44
B27
DR13
DR8
형제와 HLA가 일치할 확률 : 1/4
HLA 다형성 (polymorphism)
같은 유전자좌에서 생성된 분자가 2개 이상 종류로
존재하게 되는 것.
각 HLA 유전자좌에 많은 종류의 대립유전자가 있기
때문에 각 개체마다 다양한 HLA 항원을 갖음.
HLA는 사람이 갖는 유전자 중에서 가장 심한 다형성
을 보임.
5
HLA class I and class II polymorphism
HLA
A
Allele 수 (2009년 말)
965
1,543
626
762
107
138
(2012년 3월)
1,757
2,338
1,304
1,166
162
152
(2014년 7월)
2,884
3,589
2,375
1,540
664
422
26
53
10
18
9
6
Antigen 수
B
C
DRB1 DQB1
* HLA 다형성 (대립유전자, 항원 수준):
class I : B > A > C
class II : DR > DQ, DP
* 한 인종에서는 일부 HLA allele 만 관찰됨:
한국인: A 40여종, B 60여종, DRB1 40여종
6
DPB1
HLA 명명법
(by WHO Committee for HLA Nomenclature)
HLA 항원
ex) HLA-A2, B7, Cw1, DR4
HLA 대립유전자
ex) HLA-A*02:01, B*07:02, C*01:02, DRB1*04:05
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HLA 항원 명명법
International histocompatibility workshop에서
혈청학적 특이성이 정의된 순서에 따라 명명
split 항원(subtypic 또는 private specificity)
처음에 명명된 항원이 나중에 더 세분되어 명명되는
경우 세분화된 항원을 지칭
broad 항원 (또는 supertypic specificity)
세분화되기 전의 항원을 지칭
A9 → A23, A24
A24 항원 양성인 림프구는 A9 항혈청에도 양성반응을 보임.
Split Ag (2010)
HLA 대립유전자 명명법
Signifies DNA
Subtype
Differences outside the
coding region (introns)
HLA-A*29:01:01:02N
Locus
Type
Silent
Substitution
Expression
Corresponds
to the
serologic
antigen or
family
<2004 명명법> HLA-A*29010102N
<2010 명명법> HLA-A*29:01:01:02N
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HLA 대립유전자 명명법
HLA-A*0201, Cw*0102, DRB1*0405 <2004 명명법>
HLA-A*02:01, C*01:02, DRB1*04:05 <2010 명명법>
2010 명명법의 주요 변화
1) 영역 간에 colon(:) 사용하여 구분
2) HLA-C* (w 삭제): 대립유전자 명칭에는 w 삭제.
(혈청학적 명칭에만 Cw 사용: complement C1, C2 등과 구별 위해)
2번째 영역(subtype)까지가 같으면 항원성(아미노산 서열)이 동일함.
보통 2번째 영역까지 보고함.
끝에 접미사 “N”이 붙은 경우 Null allele을 나타냄(예. A*02:53N).
- 대립유전자는 있어도 항원이 발현 안됨.
- 장기이식에서 해당 항원이 없는 것으로 취급해야 함.
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- HLA-A, B, C, DRB1에 각각 null allele이 수십개씩 보고되어
있음.
The HLA Dictionary
Tissue Antigens 2009:73:95-170
Sero.(super.)
Sero.(sub.)
14
15
15
70
40
40
64
62
75
71
60
61
Allele
GF
1401
2%
1501, 1507
11%
1511, 1502
2%
1518
1%
4001
4%
4002, 4003, 4006
8%
HLA 형별검사
혈청학적 검사
Microlymphocytotoxicity Test
분자유전학적 검사
PCR-SSOP, Reverse SSOP
PCR-SSP
PCR-SBT
세포학적 검사
Mixed Lymphocyte Culture (MLC)
Microlymphocytotoxicity test
원리: 보체의존성 세포독성검사 (complement-dependent cytotoxicity,
CDC)
이용: 각종 항혈청(eg. anti-HLA-A2 Ab)이 분주된 microplate + 환자
림프구(HLA Ag) → 보체첨가 → cell lysis로 Eosin Y 침투
→ 역위상차 현미경으로 관찰
.
+ 보체
+ Cell lysis
염색약 침투
생존세포 90% 이상
생존세포 10% 이하
ASHI reading standard
HLA 분자유전학적 검사
PCR-SSOP
Sequence Specific Oligonucleotide Probes
PCR-SSP
Sequence Specific Primers
PCR-SBT
Sequence Based Typing
검사의 해상도(resolution) 분류
Low (저해상도)
혈청학적 수준(serologic/generic)
Intermediate
몇 개의 대립유전자군
(DRB1*0401/0421/0433/0434/0435/0438g)
High (고해상도)
대립유전자 수준(allelic)
HLA 분자유전학적 검사
Class I
Exon 1
Class II
Exon 1
Typing region
Intron 1
Exon 2
Intron 2
Exon 3
Intron 3
Exon 4
Typing region
Intron 1
Exon 2
Intron 2
Exon 3
Intron 3
Exon 4
Reverse SSOP
reverse SSO – line blot
SSO probe가 스트립에 부착되어 있음.
biotin 등으로 표지된 primer를 이용하여 PCR을 시
행하고 고형상에 부착되어 있는 probe에 교잡반응
(hybridization) 후 가시화(visualization)하여 판독함.
국내 시약현황
Murex INNO-LIPA, Dynal RELI 등
reverse SSO – Luminex
SSO probe가 colored bead에 부착되어 있음
Streptavidin-PE로 표지된 PCR 산물과 교잡반응 후
판독
e.g.) LIFECODES HLA DNA (Tepnel Lifecodes)
Reverse-SSOP, line blot
Luminex corp. xMAP system
www.rpciflow.org
SSP (sequence specific primer)
염기서열에 특이적인 primer를 이용하여 PCR 반
응을 시키고 반응 유무에 따라 DNA 형별을 결정
국내 주요 시약
Biotest, One Lambda, Biosewoom 등
B*44/B*55
SBT (sequence-based typing)
고해상도 검사
class I (HLA-A, -B, -C): exon 2, 3, (4)
class II (HLA-DRB1): exon 2
국내 주요 시약
Abott AlleleSEQR SBT kit, Biosewoom, Inhouse 등
HLA 형별검사의 Ambiguity
저해상도 vs 고해상도
- 저해상도: DRB1* 04 + 13 vs 04 + 14
- 고해상도: B* 0705 + 4001 vs 0706 + 4001
Heterozygote vs Allelic
- Heterozygote ambiguity: allele 1+2 = 3+4
A*0201+2402 = 0204+2452 = 0270+2429
- Allelic ambiguity: allele 1(=2) + 3
A*0201/04/70, *2402/29/52
* Heterozygote ambiguity > Allelic amibiguity
Heterozygote ambiguity
세포학적 검사
MLC (mixed lymphocyte culture)
In vitro measure of class II disparity
(주로 HLA-DR 분자에 대한 반응)
표준화가 어려워 분자유전학적 검사로
대치됨.
장기이식의 조직적합성 검사
검사종류
(1) ABO 혈액형
(2) HLA-A, B, DR
(3) HLA crossmatch
(4) PRA
(5) MLC
장기이식에서 검사의 적용
solid organ : ABO 혈액형, HLA crossmatch 가장 중요
신장, 췌장 - HLA match 고려
bone marrow (HSC) : HLA matching 가장 중요
ABDR full match (1 antigen mismatch)
혈연 : serologic (≒allele) level match
비혈연 : serologic (≠allele) level match