HLA基因多態性與生殖系統疾病及不良妊娠關系的研究進展

劉瀏，王惠瑩，羅加歡，周寧，張媛媛，張若鵬

(1.大理大學臨床醫學院，云南 大理 671000； 2.大理大學第一附屬醫院生殖醫學科，云南 大理 671000；3.大理大學生殖醫學研究所，云南 大理 671000)

人類白細胞抗原(human lymphocyte antigen，HLA)系統是人體最復雜的多態系統，在人類的生長發育過程中發揮著重要作用。近年來，由于生活方式的改變以及人們觀念趨于開放化，男女性生殖系統疾病的發生率呈升高趨勢，且發病年齡趨于年輕化。研究顯示，生殖系統惡性腫瘤發病率和病死率整體呈上升趨勢，社會文化觀念改變及人口流動頻繁、母嬰傳播等多方面因素導致性傳播疾病流行，我國正面臨常見生殖系統傳染性疾病和慢性非傳染性惡性腫瘤流行的雙重負擔[1]。女性年齡是影響生育力的一個重要因素，隨著我國二胎政策的放開，大齡女性生育二胎成為需要面臨的主要生育問題，隨著生殖系統疾病發生率以及高齡產婦的增加，不良妊娠的發生逐漸增多[2-3]。伴隨著現代社會生活模式的改變，不孕不育患者的社會性壓力過高，心理健康狀況較差，主觀幸福感降低，嚴重影響其生活質量[4]。近年來，HLA基因多態性與生殖醫學的關系受到越來越多學者的關注，尋找與生殖系統疾病及不良妊娠的生物學標志物，有助于相關疾病的早發現、早診斷、早治療，利于提高人群生活質量，提升患者幸福感。現就HLA基因多態性與生殖系統疾病及不良妊娠關系的研究進展予以綜述。

1 HLA基因的結構與功能

1.1HLA基因的結構 HLA基因復合體即人類的主要組織相容性復合體，定位于第6號染色體短臂上，約為4 000 kb，根據編碼分子的不同特性分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類基因[5]。HLA為糖蛋白，由一條α重鏈與一條β輕鏈以非共價形式結合而成。HLA-Ⅰ類抗原的特異性取決于α重鏈，由HLA-A、B、C位點編碼；其β輕鏈是β2-微球蛋白，編碼基因位于第15染色體。HLA-Ⅱ類抗原由HLA-D編碼，其中A基因和B基因分別編碼α重鏈和β輕鏈，抗原多態性取決于β輕鏈。HLA復合體是復等位基因，因此，HLA基因具有高度多態性，且各基因型呈共顯性[6-8]。

1.2HLA基因的功能 在器官移植的推動下，HLA相關研究逐漸開展，故HLA又稱移植抗原。同種異體移植的排斥反應是移植成功的最大障礙，揭示HLA本質和功能為移植配型提供了重要的理論依據，現已廣泛應用于臨床[9-10]。研究表明，大量疾病與特定HLA相關，HLA-B27抗原可見于約90%的強直性脊椎炎患者[11]。一項Meta分析顯示，DR3、DR4、DRB1*0301和DRB1*0405為中國人群中1型糖尿病的易感性基因，DR2、DR6、DR15和DRB1*1101為保護性基因[12]。因此，特定類型HLA便成為某些疾病的遺傳標志，并用于產前診斷。在優生學中，可以根據現有資料推算出某些疾病患者下一代的患病相對風險率，從而指導臨床診斷和治療。此外，HLA在法醫、高分辨型技術等方面也具有重要的醫學價值[13-14]。

2 HLA基因多態性與女性生殖系統疾病

2.1宮頸癌 宮頸癌是最常見的婦科惡性腫瘤。近年來，隨著宮頸細胞學篩查的普及，宮頸癌的早期診斷率不斷提高，發病率和病死率明顯下降，但仍缺乏用于早期預防和早期診斷的特異性生物標志物。盧庭婷等[15]應用聚合酶鏈反應-序列特異性引物(polymerase chain reaction-sequence specific primer,PCR-SSP)和分子導流雜交技術通過對提取的人乳頭瘤病毒(human papilloma virus,HPV)和人基因組核酸進行基因分型和統計學分析發現，HLA-DQB1*04可能為廣西壯族女性宮頸癌發生的易感基因，HLA-DQB1*06/09為保護基因。隨后的進一步研究也證實了上述觀點[16]。HLA-DQB1*04等位基因女性對HPV16型的易感性增加，某些特異等位基因通過影響機體對HPV16型清除和免疫應答導致宮頸癌的發生。研究表明，HLA-DRB1*15等位基因可能為維吾爾族女性HPV16感染的易感基因，而HLA-DRB1*12可能為保護基因；在HPV16感染患者中，HLA-DRB1*13等位基因可能是進一步發展為宮頸癌的保護基因，HLA-DRB1*15和HLA-DQB1*06則為易感基因[17]。張凱等[18]應用TaqMan基因分型法進行研究發現，HLA-DP基因上的rs3077和rs9277535可能為中國北方女性宮頸癌的易感性位點，而HLA-DQ基因上的rs2856718和rs7453920則無顯著性關聯，故認為HLA-Ⅱ類分子參與了抗原提呈和病毒的免疫清除，從而影響了宮頸癌的發生發展。Shim等[19]研究發現，HLA-DRB1*13∶02∶01、HLA-DRB1*04∶06和HLA-DQB1*06∶04∶01為宮頸癌的保護基因，而HLA-DQA1則與宮頸癌無顯著性關聯。由此可見，HLA基因通過參與體內抗原提呈以及病毒清除等方式參與調控宮頸癌的發生發展，故可建議將相關位點基因型的檢測用于女性每年常規體檢，已明確其患相關疾病的風險以及風險率，有助于提前采取措施進行人工干預，進而降低發病風險或避免發病。

2.2生殖道感染 女性生殖道感染是由細菌、衣原體、支原體等多種病原體侵襲引起的具有一系列臨床表現的疾病。有研究表明，生殖道感染病原體可通過不同途徑影響生殖功能，導致不孕不育[20-21]。Ness等[22]研究發現，攜帶HLA-DQA*0301等位基因女性更易患衣原體宮頸炎、淋菌性宮頸炎、子宮內膜炎和不孕癥，而攜帶HLA-DQA*0501和HLA-DQB*0402者則相反，影響正常女性生育力的嚴重生殖道感染可導致不孕不育的發生。Kinnunen等[23]研究發現，HLA-DQA1*0102和HLA-DQB1*0602等位基因以及IL-10-1082AA基因型的高表達可能導致沙眼衣原體相關的輸卵管性不孕。因此，可通過提前檢測基因型評估未發病女性患病風險，進而判斷疾病對生殖系統的影響，評估發生不孕不育的風險；對于有發病風險者，可采取積極措施預防發病(建議其在法定年齡內提前生育或通過輔助生殖技術保存生育力)，從而避免因不孕不育影響生活質量的發生。

3 HLA基因多態性與男性生殖系統疾病

3.1非梗阻性無精子癥 非梗阻性無精子癥是由于精子發生過程中的先天性功能障礙，精液中沒有精子或精子很少。輔助生殖技術的發展給生殖系統疾病患者帶來了希望，但非梗阻性無精子癥具有一定遺傳性，仍無法完全避免其發生，故對非梗阻性無精子癥遺傳因素的相關研究至關重要。Tsujimura等[24]認為，HLA-A33和HLA-B44等位基因與非梗阻性無精子癥顯著相關，疾病發展的關鍵區域接近HLA-Ⅱ類區域的HLA-DRB1和HLA-DQB1區段。Takao等[25]研究發現，HLA-DRB1*1302-DQB1*0604與日本男性非阻塞性無精子癥之間存在關聯；同時還推測HLA-DRB1*1302-DQB1*0604單倍型可能獨立于Y染色體缺失在非梗阻性無精子癥發生中起作用，但具體作用機制尚不清楚(可能直接起作用，或與未知的常染色體基因功能相關)，但證實了該基因與嚴重的生精障礙有關。Matsuzaka等[26]的研究也認為，HLA-DQB1*0604等位基因可能在非梗阻性無精子癥的發病中起決定性作用。非梗阻性無精子癥并非無法治療，雖然患者精液中精子很少，但大部分患者睪丸中有精原細胞存在，目前針對非梗阻性無精子癥的治療主要為內分泌治療和手術治療，手術治療以卵胞漿內單精子顯微注射為主，療效較好。非梗阻性無精子癥的早期診斷尤為重要，以上基因位點可作為臨床醫師診斷的提示信息之一。

3.2隱睪癥 隱睪是指睪丸未下降至陰囊，包括睪丸下降不全和睪丸異位，嚴重影響生殖、泌尿功能，可導致不育癥等其他相關疾病。Maciej等[27]采用間接免疫珠試驗檢測抗精子抗體，并采用PCR-SSP低分辨率方法進行基因分型發現，隱睪癥患者與青春期健康男性HLA-DRB1和HLA-DQB1的基因頻率無顯著差異；但抗精子抗體和無抗精子抗體隱睪癥患者的HLA-DRB1*04和HLA-DQB1*06存在微弱差異；此外，家族性隱睪癥與散發性隱睪癥之間HLA-DRB*11基因頻率比較差異有統計學意義，而散發性隱睪癥患者與青春期健康男性的HLA-DRB*11基因頻率比較差異無統計學意義。隱睪癥具有家族遺傳性，對于高危人群應進行早期基因檢測，以早期評估患病風險，盡早治療，一般治療必須在2歲以前完成，以防止成年后不孕不育的發生[28-29]。

4 HLA基因多態性與不良妊娠

4.1免疫性不孕不育 免疫性不孕不育指由生殖系統抗原的自身免疫或同種免疫而引起的不孕癥。據估計，在所有不孕病因中，免疫學因素所導致的不孕不育占10%～20%[30-31]。在多種生殖系統免疫性抗體中，抗精子抗體是導致免疫性不孕不育的主要因素，可影響不同年齡段人群，因此，抗精子抗體的檢測對免疫性不孕不育的診斷具有重要的臨床參考價值[32]。鮑鑫等[33]研究發現，HLA-DQA1*0401等位基因可能為抗精子抗體陽性免疫性不孕不育患者的易感基因。中藥治療(以生地黃、白芍、枸杞、山藥、枸杞子、牡丹皮和矮稈根莖等為主要成分)對HLA-DQA1*0401等位基因高表達患者有效。劉茜等[34]認為，HLA-DQB1*0604等位基因可能為抗精子抗體陽性腎陰不足型免疫性不孕不育的易感基因，HLA-DQB1*0303等位基因則可能為其保護基因。Tsuji等[35]認為，與日本正常育齡女性相比，精子固定化抗體陽性不孕不育女性HLA-DRB1*0901、HLA-DQB1*0602和HLA-DQB1*0303的基因頻率更高。由此可見，對于無臨床癥狀病因未知不孕不育患者，采用免疫性不孕不育相關易感基因HLA基因位點的檢測有助于優化臨床診療，提高臨床療效，并對明確合理醫療方案，采取有效備孕措施，促進受孕、規避危險十分重要。

4.2反復種植失敗 胚胎相當于母體的半同種異體抗原，胚胎在母體著床過程中，HLA分子發揮著重要的免疫調節作用。Persson等[36]研究發現，HLA-Ib類基因在經典HLA-Ia類基因發現后很久才被發現，包括HLA-E，HLA-F和HLA-G，其中HLA-G和HLA-F對生殖和妊娠具有重要作用，HLA-G具有免疫調節和致耐受的功能,在反復種植失敗、復發性自然流產、早產及整個孕期都發揮了重要的作用[37-39]。Colucci[40]認為，在子宮的白細胞中，自然殺傷細胞最豐富，對于正常妊娠母體和胎兒的HLA-Ⅰ類分子可能通過與子宮自然殺傷細胞表達的母體殺傷免疫球蛋白樣受體相互作用影響妊娠結局。HLA可通過多種機制影響胚胎著床，在體外受精-胚胎移植中，出現至少3次胚胎移植失敗，稱為反復種植失敗。反復種植失敗受到多種基因的調控，與胚胎質量及其發育潛能異常、子宮內膜微環境異常以及某些全身因素等有關。林奇等[41]采用PCR-SSP法和基因測序分型方法檢測反復種植失敗患者及同期體外受精-胚胎移植能夠正常妊娠不孕患者的基因位點發現，HLA-DQB1*03可能為導致種植失敗的易感基因，而HLA-DQB1*05∶02可能為種植失敗的保護性基因；而HLA-DQA1等位基因位點頻率分布、HLA-DQ單元型、夫婦雙方HLA-DQ的相容性則無明顯影響。

4.3復發性自然流產 連續發生2次或2次以上的自然流產稱為復發性流產，病因復雜，單純簡單的醫學檢查很難預測復發性流產的發生風險。國外學者認為，母體產生針對滋養細胞抗原的抗體可以防止胎兒被細胞毒性母體淋巴細胞排斥，若伴侶之間具有明顯的組織相容性時，由于缺乏保護性抗體而導致反復流產，故可針對女性采取產生保護性抗體的治療原理。針對HLA基因表達情況對復發性流產的發生及其相應治療措施和療效影響的研究相繼開展[42]。Astrid等[43]認為，HLA-G基因3′非翻譯區第8個外顯子中有14個堿基對的長插入(ins)/缺失(del)多態性影響著該基因的轉錄；G14 bp長插入的運輸與低水平的可溶性HLA-G有關，并增加了復發性流產的風險，但由于該區強烈連鎖不平衡的影響，尚不能確定HLA-G區復發性流產的主要易感基因。此外，鄰近HLA-G基因座染色體片段的母嬰兼容性是發生復發性流產的危險因素。吳彤華等[44]發現，HLA-DQA1和HLA-DQB1等位基因頻率對女性復發性流產無明顯影響，而男性HLA-DQB1*03∶01可能為導致復發性流產的易感基因，HLA-DQB1*05∶02可能為保護性基因，可能與夫婦雙方HLA-DQ基因相容性有關。張春苗等[45]針對不明原因復發性自然流產的研究發現，HLA-DRB1*03、04、06、09、11可能為復發性自然流產發病的易感基因，HLA-DRB1*05、HLA-DRB1*12可能為復發性自然流產發病的保護性基因。楊旭等[46]的研究發現，HLA-DQB1*0303可能與復發性自然流產的發病密切相關，可能與該區某段氨基酸序列與誘導產生自身抗體有關，引起異常免疫反應而導致妊娠失敗。河南地區漢族男性人群HLA-DRB1*09、HLA-DRB1*13可能為復發性流產的易感基因，而HLA-DRB1*04、HLA-DRB1*12可能對復發性流產的發生有保護作用[47]。隨著醫學技術的發展，對免疫型復發性流產病因的研究逐漸深入，中西醫治療均取得了較好的療效，早發現、早治療可有效降低流產率、提高活嬰出生率[48-50]。

5 小 結

HLA基因多態性與女性生殖系統疾病(如宮頸癌、生殖道感染)、男性生殖系統疾病(如非梗阻性無精子癥、隱睪癥)以及不良妊娠(免疫性不孕不育、反復種植失敗、復發性流產等)的發生發展密切相關。HLA基因多態性的調控機制多樣，參與機體免疫應答、免疫耐受、病毒清除等過程，可影響疾病的發生、發展和轉歸；夫妻雙方HLA分子的表達及其相容性亦影響著妊娠結局。因此，HLA基因多態性的檢測對相關疾病和不良妊娠的發生風險評估、疾病診斷、治療方案的制定、療效評價以及預后判斷具有重要的醫學價值，并為尋找新的治療方法提供了新的思路，對不育不孕相關疾病的診斷和治療具有重要意義。