1、第七章白細(xì)胞分化抗原和黏附分子一、概述二、人白細(xì)胞分化抗原三、黏附分子四、與臨床的關(guān)系1概述 細(xì)胞表面標(biāo)記 (cell surface marker) 指細(xì)胞表面功能分子，免疫細(xì)胞相互識別和作用的分子基礎(chǔ)，如細(xì)胞表面的多種抗原、受體、黏附分子等。2 人白細(xì)胞分化抗原 指造血干細(xì)胞在分化為不同譜系、各個(gè)細(xì)胞譜系分化不同階段，及成熟細(xì)胞活化過程中，表達(dá)的細(xì)胞表面分子。第一節(jié) 人白細(xì)胞分化抗原（human leukocyte differentiation antigen, HLDA）3結(jié) 構(gòu) 跨膜蛋白：胞膜外區(qū)，跨膜區(qū)，胞質(zhì)區(qū)細(xì)胞膜4命 名 過去 各實(shí)驗(yàn)室用自制的特異性抗體進(jìn)行分析 和鑒定，同一抗

2、原出現(xiàn)不同的名稱。 如：OKT4，Leu-3 1982年 分化群 (Cluster of differentiation, CD) 將來自不同實(shí)驗(yàn)室的單克隆抗體所識別的同一種分化抗原稱為CD。5與T細(xì)胞識別與活化的有關(guān)CD分子 CD 主要分布 配體 功能CD3 成熟T細(xì)胞 TCR-CD3復(fù)合體 參與信號傳導(dǎo)CD4 部分T細(xì)胞 胸腺細(xì)胞 MHC-II 參與信號傳導(dǎo) （Th ） HIV gp120受體 CD8 部分T細(xì)胞 胸腺細(xì)胞 MHC-I 參與信號傳導(dǎo) （CTL）67 CD 別名 主要分布 配體 功能CD79a/CD79b B細(xì)胞 與BCR構(gòu)成： Ig/Ig 漿細(xì)胞 BCR-Ig/Ig 參與信

3、號傳導(dǎo)CD21 CR2 EBV受體 B、DC iC3b、C3d 與信號傳導(dǎo) 上皮細(xì)胞 EBV與B細(xì)胞識別有關(guān)的CD分子89人白細(xì)胞分化抗原的功能10是一類介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞間或細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間相互接觸和結(jié)合的分子。 性質(zhì)：跨膜蛋白 作用形式：受體-配體對應(yīng)形式。第二節(jié) 黏附分子（adhesion molecule，AM）11分 類根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分：免疫球蛋白超家族 （immunoglobulin superfamily，IgSF）整合素家族（integerin family）選擇素家族（selectin family）鈣黏蛋白家族12免疫球蛋白超家族13 整合素家族 主要介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的黏附

4、，使細(xì)胞得以附著以形成整體。 14整合素家族分子結(jié)構(gòu)15整合素家族主要成員VLA4 -VCAM1 LFA1 - ICAM1、2、3 Very Late Antigen -VLA Vascular cell adhesion molecule-1VCAM-1 Lymphocyte function associated antigen-1 -LFA-1Intercellular adhesion molecule-ICAM1617選擇素家族P選擇素(platelet-selectin): 血小板選擇素L選擇素(leukocyte-selectin): 白細(xì)胞選擇素E選擇素(endothelium

5、-selectin): 內(nèi)皮細(xì)胞選擇素18選擇素家族19黏附分子的功能（1）參與免疫細(xì)胞的識別與活化（2）參與炎癥反應(yīng)（3）參與淋巴細(xì)胞歸巢20（1）參與免疫細(xì)胞的識別與活化21（2）參與炎癥反應(yīng)2223（3）參與淋巴細(xì)胞歸巢24其他作用參與凝血、創(chuàng)傷愈合參與細(xì)胞的伸展與移動參與腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移等。25第三節(jié) 與臨床的關(guān)系黏附分子與免疫缺陷病 白細(xì)胞黏附缺陷病 (leukocyte adhesion deficiency) 黏附分子參與疾病的病理過程 類風(fēng)關(guān)、支氣管哮喘 普通感冒 腫瘤免疫 AIDS檢測26 局部組織中的抗原、炎癥因子 刺激 血管內(nèi)皮 受損、活化 ICAM 表達(dá)淋巴細(xì)胞，白細(xì)胞上的

6、AM受體表達(dá)（CD2、LFA1、VLA4）血液中的白細(xì)胞向炎癥部位浸潤，加重病變損傷治療設(shè)想：阻斷AM分子與AM配體結(jié)合 采用抗LFA-1、抗ICAM-1、抗LM抗體治療結(jié)果： 類風(fēng)關(guān)、支氣管哮喘獲滿意效果。27鼻病毒：引起普通感冒，由于型別眾多 （100多型），難以預(yù)防。發(fā)現(xiàn)：90%以上型別的鼻病毒均能與宿主細(xì)胞 膜上的ICAM-1結(jié)合，感染致病。治療設(shè)想： 采用可溶性ICAM-1或抗ICAM-1抗體 阻斷鼻病毒與ICAM-1的結(jié)合，預(yù)防感冒。28腫瘤細(xì)胞MHCCTL腫瘤抗原TCRCD28導(dǎo)入B7基因腫瘤細(xì)胞MHCCTL腫瘤抗原TCRB7 CD2829AM檢測 主要通過細(xì)胞膜上及循環(huán)中的可溶

7、性AM分子，以了解疾病的進(jìn)展，估計(jì)預(yù)后。 VCAM （內(nèi)皮、上皮、DC、M）： 腫瘤：卵巢、胃腸道、腎、膀胱 敗血癥休克、腎功能損傷、SLE、類風(fēng)關(guān) ICAM-1： 敗血癥休克、腎移植后排斥反應(yīng)、 轉(zhuǎn)移性腫瘤、LAD、潰瘍性結(jié)腸炎 E-選擇素： 腫瘤：乳腺、胃腸道、敗血癥休克。30第八章主要組織相容性復(fù)合體一、概述二、人類MHC結(jié)構(gòu)及其遺傳特征三、人類MHC產(chǎn)物-HLA分子四、HLA與臨床醫(yī)學(xué)31概述主要組織相容性復(fù)合體 (major histocompatibility complex, MHC) ： 一組決定移植組織是否相容、與免疫應(yīng)答密切相關(guān)、緊密連鎖的基因群。 如人的MHC稱HLA復(fù)合

8、體 小鼠的MHC稱H-2復(fù)合體 豬的MHC稱SLA復(fù)合體 狗MHC DLA 兔MHC RLA32MHC決定供受者間的組織相容性33第一節(jié) 人類MHC結(jié)構(gòu)及其多基因特性 MHC結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，顯示多基因性和多態(tài)性。 多基因性：指復(fù)合體由多個(gè)位置相鄰的基因座位所組成，編碼產(chǎn)物具有相同或相似的功能。 組成：1）傳統(tǒng)分類I、II、III類基因 2）現(xiàn)代分類 經(jīng)典的MHC I、II類基因 免疫功能相關(guān)基因34一、經(jīng)典的HLA I類和II類基因3536二、免疫功能相關(guān)基因 在抗原的加工和胞內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)、免疫應(yīng)答和免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。 1. 血清補(bǔ)體成分編碼基因 屬經(jīng)典的HLA III類基因：編碼C4B、C4A

9、、C2、B因子372. 抗原加工相關(guān)基因 位于II類基因區(qū)（1）蛋白酶體亞單位(proteasome subunit beta type, PSMB)基因：編碼PSMB8和PSMB9，是胞質(zhì)溶膠中蛋白酶體的亞單位，參與內(nèi)源性抗原的加工。（2）抗原加工相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)物(transporter associated with antigen processing, TAP)基因：TAP參與對內(nèi)源性抗原肽的轉(zhuǎn)運(yùn)，使其從胞質(zhì)溶膠進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，并與MHC I類分子結(jié)合。（3）HLA-DM基因： HLA-DMA/DMB。 基因產(chǎn)物參與對外源性抗原的加工提呈，幫助溶酶體中的抗原片段進(jìn)入MHC II類分子的抗原結(jié)合

10、槽。（4）HLA-DO基因： HLA-DOA/DOB，參與對DM功能的負(fù)調(diào)節(jié)。（5）TAP相關(guān)蛋白基因：其產(chǎn)物稱tapasin。參與內(nèi)源性抗原的加工和提呈。383. 非經(jīng)典I類基因又稱HLA I b基因，即b型I類基因，包括HLA-E、-F、-G 、X、H、J、L等和鋅指基因ZNF173位點(diǎn) 。（1） HLA-E：編碼HLA-E分子（結(jié)構(gòu)與經(jīng)典I類分子相似）。已正式命名11個(gè)等位基因。其產(chǎn)物抑制NK細(xì)胞和部分T細(xì)胞的殺傷活性。與維持母胎界面穩(wěn)定有關(guān)；逃避免疫監(jiān)視（病毒感染細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞）（2） HLA-G：已正式命名15個(gè)等位基因。其產(chǎn)物作為一種配體分子與殺傷細(xì)胞的KIR結(jié)合而發(fā)揮抑制活性。功

11、能：保護(hù)胚胎；可能參與妊娠期血管生成；可能參與胸腺細(xì)胞選擇的某些過程；有調(diào)控HLA-E表達(dá)的作用（一定條件）。394. 炎癥相關(guān)基因（1） 腫瘤壞死因子基因家族：包括TNF、LTA和LTB（TNF）三個(gè)座位。（2） 轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)基因或類轉(zhuǎn)錄因子基因家族（3） MHC I類相關(guān)基因（MIC）家族（4） 熱休克蛋白基因家族：HSP70，其產(chǎn)物參與炎癥和應(yīng)激反應(yīng)，并作為分子伴侶在內(nèi)源性抗原加工提呈中起作用。4041三、人類HLA的遺傳特點(diǎn)1. HLA多態(tài)性（Polymorphism） 指隨機(jī)婚配的群體中染色體同一基因座位存在兩種以上的不同等位編碼基因，在群體中可以編碼多種抗原分子。42 多態(tài)性是指一隨機(jī)

12、婚配的群體中，染色體同一基因座有兩種以上基因型，可編碼二種以上的產(chǎn)物。復(fù)等位基因(multiple alleles) 位于一對同源染色體上對應(yīng)位置的一對基因稱為等位基因（allele）；由于群體中的突變，同一座位所可能出現(xiàn)的基因系列稱為復(fù)等位基因。HLA復(fù)合體的每一座存在為數(shù)眾多的復(fù)等位基因，由于各個(gè)座位基因是隨機(jī)組合的，故人群中的基因型是相當(dāng)大的。A2A10B40B16A1A2B8B35A （6#）B （6#）43HLA I類和II類等位基因產(chǎn)物的表達(dá)有共顯性特點(diǎn)一對等位基因同為顯性基因稱為共顯性。HLA復(fù)合體中每一對等位基因均為共顯性， 即每對等位基因都能編碼抗原，共同表達(dá)于細(xì)胞膜上，因此

13、每個(gè)細(xì)胞表面表達(dá)父系和母系兩種HLA分子。44 2. 單體型和連鎖不平衡(linkage disequilibrium) HLA復(fù)合體是一組緊密連鎖的基因群。這些連鎖在一條染色體上的等位基因很少發(fā)生同源染色體間的交換，構(gòu)成了一個(gè)單體型，HLA基因在一條染色體上的組合稱為單體型（haplotype）。A1A2B8B35單體型A1、B8 / A2、B3545 在遺傳過程中，單體型作為一個(gè)完整的單位由親代傳給子代。故子代的兩個(gè)HLA單體型一個(gè)來自父方一個(gè)來自母方。這一遺傳特點(diǎn)在器官移植供者的選擇和法醫(yī)的親子鑒定中得到了應(yīng)用。A1A2B8B35A2A10B40B16父母a b c dA2B35A2B4

14、0A1B8A10B16A1B8A2B35A2B40A10B16a d b d c b c a1 2 3 4子女與父母有一半HLA相同子妹間1/4機(jī)率完全相同；1/2機(jī)率一半HLA相同46連鎖不平衡(linkage disequilibrium) 指某兩個(gè)基因在同一單體型上存在的頻率與理論預(yù)期值存在差異的現(xiàn)象。由于HLA復(fù)合體各座位的等位基因緊密連鎖，使得實(shí)際上各基因并非隨機(jī)地組成單體型，某些等位基因經(jīng)常（或很少）連鎖在一起，從而出現(xiàn)連鎖不平衡。 如: 北歐白人 - A1-B8（單體型）； 漢族人（華北） - B17-CW2、B46-CW1、 A32-CW2等 ； 漢族人（華南） - B17-C

15、W2、A33- B17、B46-CW1等。47HLA分子遺傳特點(diǎn)的作用 1.賦予種群適應(yīng)多變環(huán)境的能力：抵御各種病原體的侵襲，不同個(gè)體對病原體入侵的反應(yīng)性和易感性不同。 2.調(diào)控機(jī)體免疫應(yīng)答的能力：MHC控制機(jī)體對特定抗原是否應(yīng)答以及應(yīng)答的強(qiáng)度。 3.個(gè)體的終身遺傳標(biāo)志：無親緣個(gè)體間出現(xiàn)MHC型別完全相同的機(jī)率極低。 4.尋找同種器官移植供體的依據(jù)：根據(jù)HLA配型結(jié)果篩選適宜供體，是尋找器官移植供體的唯一方法。48第二節(jié) 人類MHC產(chǎn)物HLA分子一、 HLA分子的分布49二、 HLA分子的結(jié)構(gòu)及其與抗原肽的相互作用1. HLA分子的結(jié)構(gòu)5051522. HLA和抗原肽的相互作用錨定位錨定殘基5

16、3錨定位錨定殘基54錨定位與相應(yīng)的錨定殘基側(cè)鏈互補(bǔ)結(jié)合，將抗原肽錨定在/類分子的肽結(jié)合槽內(nèi)，部分非錨定殘基可向上拱起，其側(cè)鏈供T細(xì)胞識別。553. 抗原肽與MHC分子相互作用的特點(diǎn)與意義（1） MHC分子提呈抗原肽的相對選擇性 不同個(gè)體（不同MHC等位基因）對同一抗原的應(yīng)答在強(qiáng)度上有差異; 導(dǎo)致不同個(gè)體對同一抗原出現(xiàn)免疫應(yīng)答強(qiáng)弱的差異。（2）MHC分子對抗原肽識別和提呈的包容性 一種MHC分子可識別并結(jié)合帶有特定共同基序的一群肽段，不同MHC 分子接納的抗原肽也可以擁有相同的共同基序; 可導(dǎo)致某一個(gè)體對不同抗原均出現(xiàn)免疫應(yīng)答。（3）MHC分子與抗原肽結(jié)合具有低親和性 二者結(jié)合與解離均很緩慢，一

17、旦結(jié)合，可維持?jǐn)?shù)小時(shí)甚至數(shù)天，這將確保被T細(xì)胞識別。56三、HLA分子的功能（一）作為抗原提呈分子參與適應(yīng)性免疫應(yīng)答 1. MHC限制性：T細(xì)胞以其TCR實(shí)現(xiàn)對抗原肽和MHC分子的雙重識別，即T細(xì)胞只能識別自身MHC分子提呈的抗原肽 。 內(nèi)源性抗原 APC HLA類分子-抗原肽復(fù)合物 表達(dá)于細(xì)胞膜表面 CD8+T細(xì)胞識別； 外源性抗原 APC HLA類分子-抗原肽復(fù)合物 表達(dá)于細(xì)胞膜表面 CD4+T細(xì)胞識別。 5758592. 參與T細(xì)胞在胸腺中的選擇和分化3. 決定疾病易感性的個(gè)體差異4. 參與構(gòu)成種群基因結(jié)構(gòu)的異質(zhì)性60（二）作為調(diào)節(jié)分子參與固有性免疫應(yīng)答經(jīng)典的類基因?yàn)檠a(bǔ)體成分編碼，參與補(bǔ)

18、體反應(yīng)和免疫性疾病的發(fā)生非經(jīng)典類基因和MIC基因產(chǎn)物可作為配體分子，以不同親和力結(jié)合激活性和抑制性受體，調(diào)節(jié)NK細(xì)胞和部分殺傷細(xì)胞活性炎癥相關(guān)基因參與啟動和調(diào)控炎癥反應(yīng)，并在應(yīng)激中發(fā)揮作用61 第三節(jié) HLA與臨床醫(yī)學(xué)一、HLA與器官移植 移植成敗的關(guān)鍵是供受者間主要組織相容性抗原的相容程度。 供受體間HLA的相似性越強(qiáng)，器官移植的成活率越高。通常最佳的移植物配對關(guān)系順序?yàn)橥央p生同胞兄妹近親遠(yuǎn)親無親緣者。 腎移植中， HLA 可以部分匹配，HLA各座位配合的關(guān)鍵依次是HLA- DR、 B、 A。 骨髓移植中，需選HLA完全相同者為供體。62二、HLA分子的異常表達(dá)和臨床疾病 1. HLA I類分子表達(dá)異常： 惡性腫瘤細(xì)胞 HLA-I類分子表達(dá)減少或缺乏腫瘤細(xì)胞逃逸免疫監(jiān)視。 IFN- 促進(jìn)腫瘤細(xì)胞HLA-類分子表達(dá) 增強(qiáng)CD8+T細(xì)胞的特異性殺傷。 2. HLA II類分子表達(dá)異常： 胰島素依賴糖尿病患者的胰島細(xì)胞等均可有HLA II類抗原異常表達(dá)。靶細(xì)胞異常表達(dá)II類抗原，就可能以組織特異性方式將自身抗原遞呈給自身反應(yīng)性T細(xì)胞，從而啟動自身免疫應(yīng)答。63三、HLA和疾病關(guān)聯(lián) 某些疾病的發(fā)生與一種或幾種HLA抗原的表達(dá)相關(guān)，因此HLA作為一種疾病發(fā)生的遺傳標(biāo)志可用于