基因復(fù)合體HLA的基因組成

人類的MHC稱為HLA復(fù)合體，，位于第6對(duì)染色體的短臂上長(zhǎng)度為4分摩（centimorgan，cM），約為4000kb。整個(gè)復(fù)合體上有近60個(gè)基因座，已正式命名的等位基因278個(gè)。根據(jù)編碼分子的特性不同，可將整個(gè)復(fù)合體的基因分成三類：Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類基因（圖6-2）。

基因結(jié)構(gòu)

1．類基因區(qū)位于著絲點(diǎn)的遠(yuǎn)端，主要包括HLA-A、B、C三個(gè)位點(diǎn)；新近又提出E、F、G、H、K和L位點(diǎn)。

2．類基因區(qū)位于著絲點(diǎn)的近端，是結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的一個(gè)區(qū)，主要由DR、DQ、DP三個(gè)亞區(qū)構(gòu)成，每個(gè)亞區(qū)又有若干個(gè)位點(diǎn)。新近又鑒定了DO、DZ、DX三個(gè)亞區(qū)。

3．類基因區(qū)含有編碼補(bǔ)體成分C2、C4、B因子及TNF、熱休克蛋白和21羥化酶的基因。

4．非HLA基因這些基因位于HLA區(qū)域內(nèi)，其功能與HLA相關(guān)；目前已經(jīng)命名的有兩類：LMP（largemultifunctionalprotease，或lowmolicularweightpolypeptides）和TAP（transporterassociatedwithantigenprocessing，或transporterofantigenpeptides）。LMP為蛋白酶體相關(guān)基因，由LMP2和LMP7組成；TAP為ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因，包括TAP1和TAP2；它們的功能可能與抗原的處理和遞呈有關(guān)。

HLA復(fù)合體是人體最復(fù)雜的基因系統(tǒng)，呈高度的多態(tài)性，主要原因之一是由于HLA復(fù)合體的復(fù)等位基因所致。

遺傳學(xué)上將某一個(gè)體同源染色體上對(duì)應(yīng)位置的一對(duì)基因稱為等位基因（alleles）；當(dāng)群體中位于同一位點(diǎn)的等位基因多于兩種時(shí)，稱為復(fù)等位基因（muotiplealleles）。HLA復(fù)合體Ⅰ類和Ⅱ類基因位點(diǎn)多為復(fù)等位基因。1995年公布的用血清學(xué)、MLR和PLT確認(rèn)的HLA特異性見表。

表HLAⅠ類和Ⅰ類基因特異性總表（1995）

ABCDRDQDPD

A1B7B5102Cw1DR1DQ2DPw1Dw1

A2B703B5103Cw2DR103DQ4DPw2Dw2

A203B8B52(5)Cw3DR2DQ5(1)DPw3Dw3

A210B13B53Cw4DR3DQ6(1)DPw4Dw4

A3B15B54(22)Cw5DR4DQ793)DPw5Dw5

A11B18B55(22)Cw6DR7DQ8(3)DPw6Dw6

A23(9)B27B56(22)Cw7DR8DQ9(3)Dw7

A24(9)B35B57(17)Cw8DR9Dw8

A2403B37B58(17)Cw9(w3)DR10Dw9

A25(10)B38(16)B59DR11(5)Dw10

A26(10)B39(16)B60(40)DR12(5)Dw11(w7)

A29(19)B3901B61(40)DR13(6)Dw12

A30(19)B3902B62(15)DR14(6)Dw13

A31(19)B40B63(15)DR1403Dw14

A32(19)B4005B64(14)DR1404Dw15

A33(19)B41B65(14)DR15(2)Dw16

A34(10)B42B67DR16(2)Dw17(w7)

A36B44(12)B70DR17(3)Dw18(w6)

A43B45(12)B71(70)DR18(3)Dw19(w6)

A66(10)B46B72(70)DR51Dw20

A68(28)B47B73DR52Dw21

A69(28)B48B75(15)DR53Dw22

A74(19)B49(21)B76(15)Dw23

B50(21)B77(15)Dw24

B51(5)B7801Dw25

Dw26

HLA抗原的命名由世界衛(wèi)生組織命名委員會(huì)確定，每個(gè)特異性抗原均以其基因位點(diǎn)的字頭附以適當(dāng)?shù)臄?shù)字（按抗原被發(fā)現(xiàn)或官方認(rèn)可的順序）表示。標(biāo)有w（workshop）的為暫用名，得到認(rèn)可后將其去掉；1991年決定：新特異性的申報(bào)要有明確的DNA順序，并根據(jù)DNA間關(guān)系命名，故取消w；現(xiàn)在所保留的w已非當(dāng)初實(shí)驗(yàn)室暫定名的含義，例如保留Cw以示與補(bǔ)體縮寫區(qū)別，保留Dw和DPw以示其用細(xì)胞學(xué)方法檢測(cè)。后面帶括弧的表示該特異性由括弧內(nèi)的特異性分解而來(lái)，括弧內(nèi)為早期確認(rèn)的抗原，包含多個(gè)特異性。表中D抗原不是獨(dú)立基因位點(diǎn)的編碼產(chǎn)物，而是與DR和DQ廣泛相關(guān)，是用細(xì)胞學(xué)方法檢測(cè)的抗原。

表所列特異性是用血清學(xué)方法和細(xì)胞學(xué)方法鑒定出來(lái)的，幾乎每次會(huì)議都命名新的特異性。如此復(fù)雜的基因及產(chǎn)物，再加上單倍體共顯性遺傳的特點(diǎn)，可隨機(jī)組合成一個(gè)巨大的數(shù)字；以致在人群中除同卵雙胎外，難以找到HLA完全相同者。這充分體現(xiàn)了HLA對(duì)免疫調(diào)控的個(gè)體差異，也為同種器官移植增加了困難。

現(xiàn)在用分子生物學(xué)方法可在基因水平上鑒定出更大的HLA多態(tài)性，例如HLA-A2的基因有12個(gè)變異體（A*0201～A*0212），其差別僅在第19密碼子一個(gè)堿基的置換。1994年3月WHO命名委員會(huì)公布的Ⅰ類和Ⅱ類等位基因?yàn)?40個(gè)，1995年1月又發(fā)現(xiàn)了35個(gè)新的基因序列，并對(duì)以前的報(bào)告進(jìn)行了部分修正。

1．單倍型遺傳單倍型

（haplotype）

是指一條染色體上HLA各位點(diǎn)基因緊密連鎖組成的基因單位。人體細(xì)胞為二倍體型，兩個(gè)單倍型分別來(lái)自父親和母親，共同組成個(gè)體的基因型（genotype）。由于一條染色體上HLA各位點(diǎn)的距離非常近，很少發(fā)生同源染色體之間的交換，因此新代的HLA以單倍型為單位將遺傳信息傳給子代。例如父親的基因型為ab，母親的為cd，則子代可能有4種基因型，ac，ad，bc，bd，某一個(gè)體獲得任一基因型的可能性都是1/4。故兩個(gè)同胞有完全相同或完全不同HLA基因型的可能性都是1/4；一個(gè)單倍型相同的可能性是1/2。而子代和親代總是共有一個(gè)相同的單倍型。

2．共顯性遺傳共顯性（co-dominance）

是指某位點(diǎn)的等位基因不論是雜合子還是純合子，均能同等表達(dá)，兩者的編碼產(chǎn)物都可在細(xì)胞表面檢測(cè)到。故每個(gè)位點(diǎn)可具有兩個(gè)抗原，可能相同，也可能不相同；這些抗原組成了個(gè)體的表型（phenotype）。多數(shù)個(gè)體的HLA位點(diǎn)都是雜合子，但當(dāng)父親和母親在某位點(diǎn)上具有相同的等位基因時(shí)，其子代的這個(gè)位點(diǎn)就成為純合子。

3．連鎖不平衡理論

一個(gè)HLA位點(diǎn)的等位基因與另一個(gè)或幾個(gè)位點(diǎn)的等位基因在某一單倍型出現(xiàn)的頻率應(yīng)等于各自頻率的乘積。然而在很多情況下，預(yù)期的單倍型頻率往往與實(shí)際檢測(cè)的頻率相差很大，在不同的地區(qū)或不同的人群，某些基因相伴出現(xiàn)的頻率特別高，這種現(xiàn)象稱為連鎖不平衡（linkagedisequilibrium）。HLA基因連鎖不平衡的發(fā)生機(jī)制目前尚不清楚，但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)某些疾病的發(fā)生與HLA復(fù)合體中某些特定的等位基因密切相關(guān)；某些連鎖不平衡傾向于出現(xiàn)在某些區(qū)域、某些人種和某些民族。深入探討連鎖不平衡的發(fā)生機(jī)制無(wú)疑將有助于對(duì)某些疾病的診斷和治療，亦將為人類學(xué)研究增添新的內(nèi)容。

HLAⅠ類抗原的DQ、DR用血清學(xué)檢測(cè)法進(jìn)行分型，因此在方法學(xué)上稱為血清學(xué)鑒定的抗原（serologicallydefinedantigen，SD抗原）；DP和D特性需用細(xì)胞學(xué)方法進(jìn)行檢測(cè)，因此稱為淋巴細(xì)胞鑒定的抗原（lymphocytedefinedantigen，LD抗原）。雖然HLA的基因分型技術(shù)發(fā)展很快，但目前仍不能完全取代血清學(xué)分型法和細(xì)胞分型法。2100433B

基因治療對(duì)于根治遺傳性疾病和癌癥等有很好的前景，但目前主要技術(shù)難點(diǎn)在于基因的傳遞系統(tǒng)。聚陽(yáng)離子是一種重要的基因載體，它必須多功能化并且低毒可降解。我們的策略是設(shè)計(jì)多種功能化的高分子通過主客體自組裝，可有效復(fù)合基因核酸（DNA或siRNA），該基因復(fù)合體系通過靶向作用進(jìn)入目標(biāo)細(xì)胞后，部分解組裝或者快速降解釋放基因，減少毒性，提高基因在特定細(xì)胞中的表達(dá)和治療效果。申請(qǐng)者已初步合成了倍他環(huán)糊精聚合物和含金剛烷端基和雙硫鍵連接的低分子量聚陽(yáng)離子等功能化聚合物，它們有明顯主客體作用，可與DNA復(fù)合形成超分子自組裝包合物納米粒子，該復(fù)合基因粒子有好的穩(wěn)定性和還原敏感性。本項(xiàng)目擬制備環(huán)糊精改性聚合物系列和含金剛烷端基和雙硫鍵的功能化聚合物和靶向多肽系列的組裝模塊，并結(jié)合基因載體的功能應(yīng)用研究其程序化組裝和解組裝規(guī)律，在水溶液中通過多功能化組裝模塊的簡(jiǎn)單組合優(yōu)化獲得高轉(zhuǎn)染效率和低毒性的基因載體材料。