別只會出現下列三種可能性：二個單體型完全相同或完全不同的機率各占25%；有一個單體型相同的機率占50%。至于親代與子代之間則必然有一個單體型相同，也只能有一個單體型相同（圖540。這一遺傳特點在器官移植供者的選擇以及法醫的親子鑒定中得到了應用。

圖5－4HLA 單體型遺傳示意圖

注：a、b、c、d代表單體型

A1、B8、A2、B35等代表HLA基因座等位基因

2．多態性現象 多態性（polymorphi *** ）是指在一隨機婚配的群體中，染色體同一基因座有兩種以上基因型，即可能編碼二種以上的產物。HLA復合體是迄今已知人體最復雜的基因復合體，有高度的多態性。HLA的多態性現象乃由于下列原因所致：①復等位基因（multiple alleles）：位于一對同源染色體上對應位置的一對基因稱為等位基因（allele）；由于群體中的突變，同一座的基因系列稱為復等位基因。前已述及，HLA復合體的每一座均存在為數眾多的復等位基因，這是HLA高度多態性的最主要原因。由于各個座位基因是隨機組合的，故人群中的基因型可達108之多。②共顯性(買粉絲dominance)；一對等位基因同為顯性稱為共顯性。HLA復合體中每一個等位基因均為共顯性，從而大大增加了人群中HLA表型的多樣性，達到107數量級。因此，除了同卵雙生外，無關個體間HLA型別全相同的可能性極小。

HLA的高度多態性顯示了遺傳背景的多樣性，這可能是高等動物抵御不利環境因素的一種適應性表現，從而維持種屬的生存與延續具有重要的生物意義，但也對組織移植過程中尋找配型合的供體帶來很大的困難。

4 HLA抗原的分子結構

1987年Bjorkman等首先借助X線晶體衍射技術弄清了HLAA2分子的立體結構。其后，其它HLAⅠ、Ⅱ類分子結構的研究也取得了進展，從而對這些分子的生物學功能提供了較確切的解釋。

（一）HLAⅠ類分子

所有的HLAⅠ類分子均含有二條分離的多肽鏈，一條是由MHC基因編碼的α鏈或稱重鏈（44kD）。根據對HLAA2和Aw68分子的晶體結構分析，Ⅰ類分子可分為四個區：（圖55）：①氨基端胞外多肽結合區：該區由二個相似的各包括90個氨基酸殘基的片段組成，分別稱為α1和α2。該功能區含有與抗原結合的部位。后者呈深槽狀，其大小與形狀適合于已處理的抗原片段，約容納8～10個氨基酸殘基。Ⅰ類分子的多態性殘基也位于該區域。②胞外lg樣區：該區又稱為重鏈的α3片段，包括90個氨基酸殘基，與免疫球蛋白的恒定區具有同源性。Ⅰ類分子與TC細胞表面CD8分子的結合部位即在α3片段。Ⅰ類分子的β鏈又稱β2微球蛋白，也結合于該區。β鏈由第15號染色體的基因編碼，它不插入細胞膜而游離于細胞外。β2微球蛋白與α1、α2、α3片段的相互作用對維持Ⅰ類分子于然構型的穩定性及其分子表達有重要意義。③跨膜區：該區氨基酸殘基形成螺旋狀穿過漿膜的脂質雙層，將類分子錨定在膜上。④胞漿區：該區位于胞漿中，可能與細胞內外信息傳遞有關。

圖55HLAⅠ類分子結構示意圖

（二）HLAⅡ類分子

所有的Ⅱ類分子均由二條以非共價鍵連接的多肽鏈（α、β）組成。二條鏈的基本結構相似，但分別由不同的MHC基因編碼，且均具有多態性。雖然Ⅱ類分子的晶體衍射結構尚未得到，但光譜分析已證明與Ⅰ類分子具有某種相似性。Ⅱ類分子二條多肽鏈也可分為四個區，見（圖106）：①肽結合區：α鏈與β鏈的胞外部位均可再分為二個各含90個氨基酸殘基的片段，分別稱為α1、α2和β1、β2。肽結合區包括α1和β1片段，該二片段構成肽結合的裂隙（cleft），約可容納14個氨基酸殘基。Ⅱ類分子的多態性殘基主要集中在α1和β1片段，這種多態性決定了多肽結合部位的生化結構，也決定了與肽類結合以及T細胞識別的特異性和親和力。②lg樣區：此區由α2和β2片段組成，兩者均含鏈內二硫鍵，并屬于lg基因超家族。在抗原呈遞過程中，TH細胞的CD4分子與Ⅱ類分子結合的部位即位于該lg樣非多肽態區域。③跨膜區和胞漿區：該二區與Ⅰ類分子α鏈的相應區域結構相似。

5 HLA抗原的組織分布

各類HLA抗原的組織分布不同。Ⅰ類抗原廣泛分布于體內各種有核細胞表面，包括血小板和網織紅細胞。除某些特殊血型者外，成熟的紅細胞一般不表達Ⅰ類抗原。不同的組織細胞表達Ⅰ類抗原的密度各異。外周血白細胞和淋巴結、脾細胞所含Ⅰ類抗原量最多，其次為肝、皮膚、主動脈和肌肉。但神經細胞和成熟的滋養層細胞不表達Ⅰ類抗原。Ⅱ類抗原主要表達在某些免疫細胞表面，如B細胞、單核/巨噬細胞，樹突狀細胞，激活的t 細胞等，內皮細胞和某些組織的上皮細胞也可檢出HLAⅡ抗原。另外，某些組織細胞在病理情況下也可異常表達Ⅱ類抗原。Ⅰ、Ⅱ類抗原主要分布在細胞表面，但也可能現于體液中，血清、尿液、唾液、 *** 及乳汁中均已檢出可溶性HLAⅠ、Ⅱ類抗原。HLAⅢ類抗原一般指幾種補體成分，它們均分布于血清中。

6 HLA抗原表達的調控

在各類型細胞表面HLA分子表達與否以及表達的密度，可以受不同的因素調節。一般認為，調控HLA分子表達的主要環節是轉錄速率。可能影響HLA分子表達的因素有：①組織細胞的分化階段：HLA分子是造血干細胞和某些免疫細胞的分化抗原，在細胞分化、成熟的不同階段，各類HLA抗原的表達可有改變。例如HLADQ分子是人單核細胞的成熟標記；Ⅱ類抗原僅表達在激活的T細胞表面。②某些疾病狀態：某些傳染性疾病、免疫性疾病、造血系統疾病以及腫瘤均可影響HLA抗原表達。如AIDS病患者單核細胞HLAⅡ類抗原表達明顯減少，某些腫瘤細胞表面HLAⅠ類抗原表達減少。③生物活性物質：某些細胞因子，例如三類干擾素（α、β、γ）以及TNFα、THFβ均可增強不同類型細胞HLAⅠ類抗原表達；具有Ⅱ類抗原誘生能力的細胞因子包括IFNγ、TNFα、IL6及GMCSF等。此外，某些激素、某些神經遞質和神經肽也可影響HLA分子表達。

HLA分子在免疫應答與免疫調節中是一類關鍵的分子，故各種因素對HLA分子表達的調控可能是體內免疫調節網絡的重要組成部分。同時，受各種調節因子的影響，HLA分子的異常表達也參與某些疾病的發病機制。

7 HLA與疾病相關性

不同個體對疾病易感性的差異在很大程度上是由遺傳因素所決定。在群體調查中比較患者與正常人某些特定等位基因及其產物的頻率，這是研究遺傳決定的對疾病易感性的主要方法。

HLA是目前已知的具有最復雜多態性的人類基因系統，且Ir基因正位于HLA復合體內，因此考慮到HLA與某些免疫性疾病可能存在相關性。60年代末通過對患者與正常人HLA抗原頻率的群體調查，發現了某些疾病與特定的HLA型分別呈非隨機分布。最典型的例子是91%以上的北美白人強直性脊柱炎患者帶有HLAB27抗原。這種現象，即二個遺傳學性狀在群體中同時出現呈非隨機分布，稱為關聯（association）。HLA是第一個被發現與疾病有明確聯系的遺傳系統。迄今已發現60余種疾病與HLA有關聯，這些多屬于病因或發病機制未知、與免疫異常有關，或有家族傾向及環境誘發因素的疾病。特定疾病與某種HLA型別的相關性可通過相對危險性（relative risk,RR）來評估，其計算公式為：

RRP+×C―/P―×C+

式中P+為具有某種抗原的病人數；C―為不帶此抗原的對照組人數；P―為不帶此抗原的病人數；C+為具有此抗原的對照組人數。RR表示帶某種HLA抗原的人與無此種抗原的人在患某種疾病的危險性上的比值。RR1時，兩者無關聯；若RR＞4，則認為此病與某種HLA抗原肯定有關聯；RR值越大，表示帶此抗原的人患某病的危險性越大。反之，若RR＜1，表示帶此抗原者某病有抵抗性。

在評估HLA與疾病的相關性時須注意下面幾點：①發現HLA與某種疾病有關聯，并不意味著攜帶某抗原就一定會患某病，HLA本身并不是病因而僅僅是一種遺傳標志；②HLA抗原在群體中的分布與民族、人種、地理環境等有關，在研究與疾病的關聯時應綜合分析才有參考價值；③研究對象須是隨機選擇，無親緣關系的：對照組與疾病相關性可能有助于某些疾病的輔助診斷，疾病的預測、分類以及預后的判斷。表53列出某些疾病與HLA的相關性。

表53 HLA 和疾病的相關性

疾病 HLA抗原 相對危險性RR 強直性脊柱炎 Ⅰ類型 B27 ＞100 青少年類風濕性關節炎 B27 24 Reiter病 B27 30～50 牛皮癬性關節炎 B17 6 Bechat綜合征 Cw6 9 發作性睡眠 B51 10～15 尋常天皰瘡 Ⅱ類DR2 20 I型糖尿病 DR4 24 多發性硬化癥 DR3/DR4 20 全身性紅斑狼瘡 DR2 4 全身性硬化癥 Ⅲ類C4AQO

C4BQO

C4AQO 6

11

9

迄今已檢出了眾多的HLA基因多態性標志。因此，有可能在DNA水平上探討HLA與疾病的相關性，甚至發現一些與經典HLA抗原未表現出關聯，但與HLA基因型別關聯的疾病。可以預期，隨著DNA水平的研究不斷深入，最終有可能在HLA復合體中發現某些疾病的易感基因，甚至測出這些基因的核苷酸序列。這將有助于闡明某些疾病的發病機制，并在此基礎上制訂全新的防治措施。

HLA與疾病關聯的機制尚未完全清楚，已提出的一些學說包括：①分子模擬學說：該學說認為，由于HLA抗原本身與某種病原物質相似，機體或者不能對該病原物質產生有效的免疫應答，或者在對病原物的應答中發生交叉反應反而損害了自身組織；②受體學說：HLA抗原可能作為外來病原物質的受體，兩者結合導致組織損傷；③免疫應答基因學說：人的HLA基因就是Ir基因，特定的Ⅱ類基因型可能導致特定的異常免疫應答，從而表現為易感某種疾病；④連鎖不平衡學說：特定的HLA基因可能與某病的易感基因連鎖，HLA型別僅是一種檢出的遺傳標志。一般認為，與HLA有關聯的不同病種可能有不同的機制。

8 HLA表達異常與疾病的關系

HLA表達異常即細胞表面HLA分子質與量的異常，可參與疾病發生。

8.1 HLAⅠ類抗原表達異常

在小鼠及許多人類腫瘤或腫瘤衍生的細胞株均已發現MHCⅠ類抗原表達缺失或密度降低。若將Ⅰ類基因轉染給腫瘤細胞株，則惡變細胞可發生逆轉，且浸潤性與轉移性消失或降低。這可能是由于MHCⅠ類抗原缺失的腫瘤細胞不能補TC識別并攻擊，從而導致腫瘤免疫逃逸（sneaking through）。

8.2 HLAⅡ類抗原表達異常

9 HLA與排斥反應

移植物存活率很大程度上取決于供者和受者之間HLA型別相合的程度。在腎移植中，各HLA座配合的重要性依次為HLADR、HLAB、HLAA。近年來特別重視HLADP對移植器官長期存活的意義。在骨髓移植中，為預防嚴重的移植物抗宿主反應（graft versus host reaction,GVHR），一般要求從同胞中選擇HLA全相同的個體作為供者。此外，某些輸血反應以及習慣性流產也與HLA不兼容所導致的排斥反應有關。