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目的:人类白细胞抗原(HLA)基因系统是迄今为止多态性程度最高的遗传系统,大量群体遗传学研究表明,不仅HLA等位基因的分布在不同种族、不同地域间存在差异,而且由于连锁不平衡使得HLA单倍型的分布也具有明显的种族和地域差异,HLA基因和HLA单倍型均是人类遗传学的重要标志。通过对HLA基因和HLA单倍型的群体遗传学研究,不仅可以反映人类迁徙和混杂的历史信息,而且可以为疾病关联和亲子鉴定等HLA相关研究和应用提供参考资料,同时对造血干细胞移植的供者选择和志愿者的招募更有实际指导意义。此外,HLA系统还是机体免疫系统的重要组成部分,在机体的抗原呈递和免疫应答中发挥重要作用。具有高度多态性的如HLA基因,与人类多种疾病的发生、发展和预后密切相关,HLA基因多态性目前在血液系统不仅应用造血干细胞移植免疫,而且与某些血液学疾病的易感性和治疗反应密切相关。如果能明确某些特定的HLA基因型与某些血液学疾病存在易感性的关系,一方面可有助于疾病的早期诊断、预后判断,另一方面有助于了解疾病的易感基因与保护基因,从而进一步考虑在基因水平对疾病进行干预或治疗,为临床患者提供帮助。本研究旨在分析河北汉族人群中人类HLA-A、B、DRBl基因和单倍型的分布特征,获得完整、准确的群体HLA分子遗传学数据,建立河北汉族人群捐献造血干细胞资料库,推动河北省临床异基因造血干细胞移植治疗的进一步发展。同时对我省汉族人群进行CML与HLA基因分布频率的相关性研究,探讨HLA基因与CML发病之间的关联。
方法:本研究采用序列特异性寡核苷酸探针聚合酶链反应技术(PCR-Sequence Specific 0ligonueleotide Probing,SSOP)方法,对24097名河北汉族造血干细胞供者进行HLA-A、B、DRB1基因的检测,并采用方根法和最大似然法计算它们的基因频率和单倍体频率等多态性分析,同时通过采用行×列表)c2检验对不同群体间进行总体比较。应用PCR-SSP序列特异性引物聚合酶链反应技术(PCR-sequencespecific primersSSP)对河北汉族人群中142例慢性粒细胞白血病(ChronicMyeloid Leukemia,CML)患者和212名正常对照进行HLA-A、B、DRB1基因的检测,比较与正常人之间HLA基因频率的差异,并通过woolf公式计算相对危险率(Relative risk,RR),以甄别出河北汉族人群对CML发生有统计学意义的“易感基因”和“保护基因”,同时与其它种族、其它地域人群的研究结果进行横向比较。
结果:
1.河北汉族人群中共检出73个HLA基因,HLA-A、B、DRB1三个基因座的基因或抗原的检出数目分别为18个、41个和14个,呈现较高的基因多态性,包括过去很少被检测到的HLA-A25,A74,B42,B53,B73,DR-18。其中A座位最常见基因依次为:A<*>02、A<*>11、A<*>24、A<*>30、A<*>01、A<*>03、A<*>33,B座位最常见基因依次为:B<*>13、B<*>51、 B<*>1501(B62)、B<*>4002(B61)、B<*>4001(B 60)。DRB1座位最常见基因依次为:DRB1<*>15、DRB1<*>09、DRB1<*>07、DRB1<*>12、DRB1<*>04、DRB1<*>11和DRB1<*>14。
2.河北汉族人群中共观察到1429条A-B单倍体型、424条B-DR单倍体型和12392条A-B-DR单倍体型,尚有309条(41.87%)理论上的A-B单倍体型、150条(26.13%)理论上的B-DR单倍体型和17940条(76.85%)理论上的A-B-DR单倍体型没有观察到。
3.我省汉族人群前七位的HLA-A、B、DRB1基因频率与北方人群相比:仅A33有明显差别;其余均无显著差异;与南方人群相比:A<*>30、A<*>01、A<*>03,B<*>4002、B<*>35、DR<*>07河北人高于南方人,A<*>33、A<*>11、B<*>4001、B<*>46河北人低于南方人,差别均有显著性;与北美黑人相比:仅A<*>01、A<*>33、B<*>35、DR<*>15、DR<*>07一致,其余则均有非常明显差异,差异显著性较之与南方人相比更为明显。
4.DRB1<*>04可能为我省汉族人群CML患者的"易感基因",而A<*>02、DRB1<*>09则可能为我省汉族人群CML患者的"保护基因",CML患者中A<*>03、B<*>13、DRB1<*>01基因频率与正常对照组相比虽有升高,且相对危险系数RR值>1,但通过RR的显著性检验,P>0.05,差异无显著性,这可能与A<*>03、B<*>13、DRB1<*>01在CML患者和正常人中的基因频率相对较低有关。
各基因在CML患者中基因频率及正常人基因频率、RR、x<2>、P值分别如下:DRB1<*>04(17.35%VS 10.19%)、RR=1.929>1、x<2>=7.053、P=0.004<0.05,差异有显著性;A<*>02(22.18%VS 33.41%)、RR=0.521、x<2>=8.956、P=0.003<0.01,差异有显著性;DRB1<*>09(5.43%vs12.58%)、RR=0.391、x<2>=9.619、P=0.002<0.05,差异有显著性。A<*>03(9.62% vs 5.58%)、1.607>1、x<2>=3.413、P=0.065>0.05,差异无显著性:B<*>13、(15.25%vs 11.51%)、RR=1.415>1、x<2>=1.963、P=0.164>0.05,差异也无显著性;DRB1<*>01(5.06% Vs 2.15%)、RR=2.166>1、x<2>.695、P=0.101>0.05,差异无显著性。
结论:
1.在基因水平上获得了一整套相对完整、准确的我省汉族人群HLA-A、B、DRB1基因多态性数据。扩大了我省造血干细胞捐献者资源库,同时也了解了我省HLA基因多态性分布情况。
2.我省HLA基因分布及频率更接近于我国北方人群,与南方人群则有一定差异,与北美黑人差异程度更大,进一步证实HLA基因在种族和地域方面存在者高度的多态性。
3.DRB1<*>04可能为我省汉族人群CML患者的"易感基因",而A<*>02、DRB1<*>09则可能为我省汉族人群CML患者的"保护基因",进一步了解遗传因素在我省汉族人群CML病因发病中的作用,对于CML的诊断、防治和预后判断开辟了新的思路。