孫 昂,粟玉萍,代 敏,蘇湘暉,胡 濱,陳 敏(岳陽市中心血站,湖南414000)
岳陽漢族人群HLA-C高分辨等位基因多態性分析
孫昂,粟玉萍,代敏,蘇湘暉,胡濱,陳敏(岳陽市中心血站,湖南414000)
目的了解岳陽漢族人群人類白細胞抗原-C(HLA-C)高分辨等位基因多態性及分布特征。方法2014年10月至2015年8月采用基于Illumina Miseq二代測序技術對岳陽地區2 504例造血干細胞捐獻志愿者HLA-C進行高分辨基因分型,直接計算等位基因頻率,對其分布規律進行統計學分析。結果2 504例造血干細胞捐獻志愿者中檢出67個HLA-C等位基因,其中頻率大于0.050 0的常見等位基因分別為C*03:03:01、C*03:02:02:01、C*08:01:01、C*03:04:01:02、C*07:02:01:01、C*01:02:01。HLA-C位點基因型分布符合Hardy-Weinberg平衡,觀察值(0.880 2)與期望值(0.876 6)比較,差異無統計學意義(P=0.214 5)。結論獲得了岳陽地區漢族人群HLA-C等位基因的分布規律和特征,為人類學、移植配型、疾病相關性等研究提供了參考數據。
HLA-C抗原/遺傳學;等位基因;基因頻率;多態性,單核苷酸;高分辨基因分型
人類白細胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)基因系統根據編碼分子的分布與功能不同分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3大類,HLA-C屬Ⅰ類基因。HLA-A、HLA-B、DRB1基因是早期研究的與造血干細胞移植密切相關的3個功能基因,隨著非血緣造血干細胞移植的增加,HLA-C基因在造血干細胞移植中的重要性日益受到重視[1]。目前,國外造血干細胞移植均對供患者進行HLA-C高分辨基因配型。本研究采用高分辨分型技術對岳陽地區2 504例漢族造血干細胞捐獻者的血液標本進行HLA-C基因分型,旨在從高分辨水平了解HLA-C基因多態性及分布特征。
1.1資料
1.1.1標本來源本研究2 504例血樣全部來自中華骨髓庫湖南分庫岳陽招募站2014年10月至2015年8月招募的造血干細胞捐獻志愿者,全部為漢族,岳陽本地人,年齡18~45歲,身體狀況符合捐獻者健康征詢要求,留取乙二胺四乙酸抗凝靜脈全血5~8 mL。
1.1.2主要設備與試劑KAIAO K5500超微量分光光度計(北京凱奧科技發展有限公司),TAILONG NP968全自動核酸提取純化系統(西安天隆科技有限公司),Miseq高通道測序平臺(美國Illumina),GeneAmp PCR System 9700型擴增儀(美國ABI),7500 Real Time PCR儀(美國ABI),DNA提取試劑(西安天隆科技有限公司,批號:E0814120131),HLA-A、HLA-B、HLA-C、DRB1、DQB1基因二代測序試劑(荷蘭GenDx公司,批號:C-15000192)等。
1.2方法使用DNA提取試劑,在全自動核酸提取純化系統上提取 DNA,DNA質量濃度大于 50 ng/μL,OD260/OD280比值為1.7~1.9。按照二代測序試劑盒說明書進行HLA-C等位基因高分辨檢測,對無法確定的基因分型結果采用Zhou等[2]的方法進行精確分型。
1.3統計學處理采用直接計數法計算等位基因頻率,應用Arlerquin3.5軟件進行Hardy-Weinberg平衡檢驗,P>0.05為觀察值與期望值比較差異無統計學意義。
2.1岳陽漢族人群HLA-C基因頻率和分布特征2 504份標本中檢出HLA-C等位基因67個,頻率大于0.050 0的常見等位基因分別為C*03:03:01、C*03:02:02:01、C*08:01:01、C*03:04:01:02、C*07:02:01:01、C*01:02:01,累計頻率為0.723 4。2個以上亞型的HLA-C等位基因11個,分別為C*01、C*03、C*04、C*05、C*06、C*07、C*08、C*12、C*14、C*15、C*16位點,見表1。

表1 岳陽漢族人群HLA-C高分辨等位基因頻率分布

續表1 岳陽漢族人群HLA-C高分辨等位基因頻率分布
2.2Hardy-Weinberg平衡檢驗HLA-C基因位點觀察值為0.880 2,期望值為0.876 6,觀察值與期望值比較,差異無統計學意義(P=0.2145),符合Hardy-Weinberg平衡。
HLA是人類最復雜的遺傳多態性系統,是由一系列緊密連鎖的基因組成的具有高度多態性的復合體。1956年開始進行HLA分型工作,隨著科技的發展和研究的深入,HLA分型技術從最初的血清學技術發展到高分辨DNA測序技術,越來越多的HLA等位基因被發現,截至2016年3月底已確定HLA-Ⅰ類基因10 574個,其中HLA-C位點2 902個(數據來源于www.ebi.ac.uk/ipd/ imgt/hla/stats.html)。本研究采用基于Illumina Miseq二代測序技術(即邊合成邊測序,在生產新DNA鏈時加入被熒光標記的脫氧核糖核苷三磷酸,在合成互補鏈時釋放出熒光信號,通過捕獲熒光信號,轉化為一個測序峰值,獲得互補鏈序列信息,經過多個循環后完整讀取核酸序列[3])對岳陽地區2 504例漢族造血干細胞捐獻志愿者進行HLA-C基因分型,共檢出67個HLA-C等位基因,11個HLA-C等位基因有2個以上亞型,分別為C*01、C*03、C*04、C*05、C*06、C*07、C*08、C*12、C*14、C*15、C*16位點,表明HLA-C基因具有較高的多態性;頻率大于 0.050 0的常見等位基因分別為 C*03:03:01、C*03:02:02:01、C*08:01:01、C*03:04:01:02、C*07:02:01:01、C*01:02:01,分別為267例(0.053 3)、304例(0.060 7)、442例(0.088 2)、611例(0.122 0)、934例(0.186 5)、1 065例(0.212 6),占全部HLA-C等位基因的0.723 4。HLA-C基因位點觀察值(0.880 2)與期望值(0.876 6)比較,差異無統計學意義(P=0.214 5),符合Hardy-Weinberg平衡。
HLA基因多態性及分布特征與人種、民族及地域有關,我國地域廣大,南北地區漢族人群HLA基因分布存在差異[4],HLA-C基因也存在差異,C*01:02、C*07:02、C*03:04、C*08:01、C*03:02為中國漢族人群常見等位基因。岳陽漢族人群HLA-C的分布特征與李楨等[5]研究的深圳漢族人群和夏玲等[6]研究的四川漢族人群比較,C*04:01:01:01分布存在差異(深圳漢族人群出現頻率為0.0686,四川漢族人群出現頻率為0.069 7,岳陽漢族人群出現頻率為0.043 3),與梁曉嵐等[7]研究的北方漢族人群比較,C*14:02:01分布存在差異(北方漢族人群出現頻率為0.052 6,岳陽漢族人群出現頻率為0.0443),可能與研究樣本量大小、基因分型方法不同有關,也可能是岳陽漢族人群HLA-C基因分布具有其自身特點。
HLA-C位點位于人類第6號染色體短臂的HLA-A、HLA-B位點之間,全長4.5 kb,其編碼產物屬HLA-Ⅰ類分子,HLA-C位點曾被認為不具有多態性而未被重視,隨著HLA分型技術的發展,人們逐漸發現,HLA-C與HLA-A、HLA-B基因一樣,具有高度多態性[8],其分布于有核細胞表明其參與了免疫反應,HLA-C可與殺傷細胞免疫球蛋白樣受體(killer cell immunoglobulin-like receptor,KIR)組成KIR/HLA-C信號傳導通路,在免疫調節中發揮重要作用[9]。近年來,有關HLA-C基因與疾病相關性的研究不斷深入,有研究發現,HLA-C-35 kb C/T與人類免疫缺陷病毒-1感染具有相關性[10],HLAC1C1為山東漢族人群梅毒的抗性基因型[11],HLA-C1基因組表達水平降低可引起早期復發性流產[12],HLA-C基因相合的造血干細胞移植急性移植物抗宿主病的發生明顯降低、存活時間明顯延長[13]。隨著研究的深入,HLA-C基因在個體抗感染免疫、腫瘤免疫、移植免疫及與疾病發生的相關性將逐漸被發現,對預防和早期診斷、治療疾病具有重要意義。
[1]張弦,張艷玲,王建玲,等.HLA-A/B/C/DRB1/DQB1對非血緣造血干細胞移植影響的分析[J].中國實驗血液學雜志,2011,19(1):143-148.
[2]Zhou M,Gao D,Chai X,et al.Application of high-throughput,high-resolution and cost-effective next generation sequencing-based large-scale HLA typing in donor registry[J].Tissue Antigens,2015,85(1):20-28.
[3]毛舒燕,梁婧文.測序技術發展狀況及相關專利分析[J].中國醫藥生物技術,2015,10(3):271-276.
[4]黑愛蓮,李偉,劉娜,等.中華骨髓庫造血干細胞捐獻志愿者HLA-A、-B、-C、-DRB1、-DQB1高分辨等位基因頻率分析[J].中國輸血雜志,2009,22(4):285-287.
[5]李楨,程良紅,鄒紅巖,等.深圳漢族人群HLA-Cw,-DQB1基因座等位基因的多態性[J].中國組織工程研究與臨床康復,2008,12(53):10517-10521.
[6] 夏玲,王玨,羅玫,等.直接測序法用于四川骨髓庫漢族人群HLA-C等位基因分布的研究[J].中國輸血雜志,2010,23(8):596-601.
[7]梁曉嵐,韓俊領,李茜,等.中國北方漢族人群HLA-Cw*高分辨等位基因頻率分析[J].中國實驗血液學雜志,2010,18(2):486-489.
[8]夏玲,陳強.HLA-C位點在無血緣關系異基因造血干細胞移植中的作用[J].中國輸血雜志,2010,23(3):230-232.
[9]林泉,成先桂,鐘永明,等.廣西壯族人群HLA-C基因多態性與神經纖維瘤?、裥拖嚓P性[J].現代中西醫結合雜志,2012,21(26):2858-2859.
[10]何寧,徐麗丹,于景翠.人類白細胞抗原C與HIV-1感染[J].實用醫學雜志,2014,30(9):1498-1500.
[11]劉麗,莊云龍,喬文本,等.山東地區漢族人群HLA-C基因分組與梅毒的相關性研究[J].中國輸血雜志,2013,26(5):450-452.
[12]尹璐,郭媛.絨毛滋養細胞HLA-C基因多態性與早期復發性流產關系研究[J].白求恩軍醫學院學報,2012,10(3):192-193.
[13]梁曉嵐,楊叢林,王荷花,等.HLA-CW基因分型在造血干細胞移植中的意義探討[J].白血病:淋巴瘤,2005,14(3):140-142.
10.3969/j.issn.1009-5519.2016.17.043
B
1009-5519(2016)17-2726-03
2016-05-13)