HLA rendszer. Dr. Toldi József OVSZ Szegedi Regionális Vérellátó Központ

Átírás

1 HLA rendszer Dr. Toldi József OVSZ Szegedi Regionális Vérellátó Központ

2 A HLA rendszer felfedezése - a savóban megjelenő HLA antitestek felismerése - Daussett,J., Nenna, A.: Presence d'une leuco-agglutinine dans le serum d1une case d'agranulocytose chronique. C.R.Soc.Biol.(Paris) 146, 1539 (1952) Daussett,J.: Iso-leuco-anticorps. Acta haemat.(basel) 20, (1958) Payne, R., Rolfs, M.R.: Fetomaternal leukocyte incompatibility. J.clin. Invest (1958) Rood, J.J. van, Eernisse, J.G., Leeuwen, A. van: Leucocyte antibodies in sera from pregnant women. Nature 181, (1958)

3 MHC: fő hisztokompatibilitási génkomplex MHC II. osztály MHC I. osztály III. osztály II. osztály bp - Klasszikus gének 6p Nem klasszikus gének HLA A C B DR DQ DP A1 B4 B3 B5 B2 B1 A1 B1 B2 A2 A1 B1 A2 B2 MHC I. osztály HLA- Mars és mtsai után (2004) Allélek száma Antigének száma F G E DOB DMB DMA DOA A B C E 5 F 2 G 15 DRB DRA 3 - DRB DRB DRB DQB DQA DPB DPA Jelmagyarázat: klasszikus erősen polimorf gén klasszikus gyengén polimorf gén nem klasszikus polimorf gén pszeudogén Centro mera

4 I. és II. osztályú HLA antigének szerkezete Peptid-kötő régió Primer/szekunder pontmutációk kifejeződése a HLA antigének szerkezetében Immunglobulin szerű régió Transzmembrán régió Citoplazma régió HLA antitestek crossreaktivítása

5 HLA antigén háromdimenziós szerkezet (HLA-A2) oldalnézet felülnézet Brojkman, P.,J., Saper, M.A., Samraoui, B., Bennett, W,S., Strominger, J.,L., Wiley, D.C.: Structure of the human class histocompatibility antigens. Nature 329, (1987)

6 HLA tipizálás (CDC teszt) - antigén szintű meghatározás NIH technika Pozitív reakció Negatív reakció I. Antigén-Antitest reakció - HLA tesztsavó - Lymphocyta A2 antigén A24 antigén II.Komplement függő C C C Anti-A2 antitest C C citolizis - Nyúl komplement /C/ C C C C C III. Sejtfestés és fixálás -Eosyn -Formalin

7 Szerológiai HLA - tipizálás (CDC teszt)

8 3. 2. tábázat A HLA antigének gyakorisága HLA-A egyedi gyakoriság (%) másodlagos (split) antigének kaukázusi populáció 1 dél-magyarországi populáció 2 pontmutáció termékei egyedi (split) antigének HLA-B gyakoriság (%) kaukázusi populáció 1 dél-magyarországi populáció 2 másodlagos pontmutáció termékei kaukázusi populáció 1 délmagyarországi populáció 2 kaukázusi populáció 1 délmagyarországi populáció 2 A1 28,6 28,4 - B7 17,7 15,3 Bw6 Cw1 8,2 5,4 DR1 18,5 17,7 - DQ1 67,4 58,8 A2 45,8 51,4 - B8 18,1 18,1 Bw6 Cw2 10,1 12,1 DR4 23,6 21,2 DR53 DQ2 37,3 35,9 A3 20,6 21,9 - B13 5,9 7,6 Bw4 Cw3 15,0 13,8 DR7 26,2 24,7 DR53 DQ3 21,7 53,7 A11 9,9 13,5 - B18 9,2 15,7 Bw6 Cw4 17,9 23,3 DR8 5,5 5,4 - DQ4 4,4 4,5 A36 0,8 0,1 - B27 7,5 10,8 Bw4 Cw5 7,1 8,0 DR9 3,6 1,4 - blank - 35,5 A43 0,0 0,0 - B35 15,4 23,0 Bw6 Cw6 17,6 14,0 DR10 3,6 2,7 - A B37 4,4 3,3 Bw4 Cw7 37,1 29,4 DR15 19,9 12,0 DR2, DR51 A23 3,2 4,8 A9, Bw4 B41 2,0 4,2 Bw6 Cw8-1,6 DR16 2,4 11,7 DR2, DR51 A24 16,8 20,2 A9, Bw4 B42-0,0 Bw6 blank 6,3 7,1 DR17 15,1 DR3, DR52 17,7 A25 6,1 6,7 A10, Bw4 B46 0,0 0,2 Bw6 DR18 0,2 DR3, DR52 A26 7,3 9,5 A10 B47 1,2 0,5 Bw4 DR11 17,0 27,7 DR5, DR52 A34 1,2 1,0 A10 B48 0,4 0,1 Bw6 DR12 2,8 5,8 DR5, DR52 A A10 B53 1,6 0,5 Bw4 DR13 21,7 18,8 DR6, DR52 A68 A28 B59 0,0 0,0 Bw4 DR14 2,4 5,4 DR6, DR52 8,8 5,8 A69 A28 B70 3,2 0,3 Bw6 blank - 13,4 - A29 4,7 4,0 A19 B73 0,8 0,1 Bw6 A30 4,7 3,7 A19 B51 6,9 10,3 B5, Bw4 A31 4,4 3,7 A19 B52 2,4 4,4 B5, Bw4 A32 9,6 5,4 A19, Bw4 B44 19,7 20,3 B12, Bw4 A33 2,0 4,1 A19 B45 1,2 0,2 B12, Bw6 A A19 B64 B14, Bw6 7,6 7,6 blank 0,4 1,4 - B65 B14, Bw6 B62 10,3 6,2 B15, Bw6 B63 0,8 0,7 B15, Bw4 B38 7,6 8,4 B16, Bw4 B39 3,6 3,5 B16, Bw6 B57 7,3 4,7 B17, Bw4 B58 2,0 0,9 B17, Bw4 B49 4,4 3,5 B21, Bw4 B50 4,4 2,5 B21, Bw6 B54 0,0 0,1 B22, Bw6 B55 4,4 2,5 B22, Bw6 B56 1,6 0,8 B22, Bw6 B60 8,2 5,2 B40, Bw6 B61 5,9 4,8 B40, Bw6 blank 0,0 7,8 egyedi (split) antigének HLA-Cw gyakoriság (%) egyedi (split) antigének HLA-DR gyakoriság (%) másodlagos pontmutáció termékei egyedi (split) antigének HLA-DQ gyakoriság (%) kaukázusi populáció 1 délmagyarországi populáció 2 forrás: 1=The Central Data Analysis Committee. Allele Frequencies, Section 6.3 Splits Combined (Five Loci). In: The Data Book of the 11th International Histocompatibility Workshop: Yokohama, 1991:2: = a szerző saját adatai 1468 HLA-ABC és 515 -DRDQ vizsgálat alapján

9 A Dél-Magyarországi populációra jellemző haplotípus gyakoriság (N=1486) Linguage disegulibrium jelenség A B kapcsoltság számított talált A1,B8 0,0122 0,1091 A3,B7 0,0097 0,0667 A11,B35 0,0091 0,0545

10 HLA gén szintű meghatározás (PCR-SSP* teszt) Kleppe K, et al (1971) Studies on polynucleotides. XCVI. Repair replications of short synthetic DNA s as catalyzed by DNA polymerases. J. Mol. Biol. 56: (1971) Mullis, Kary The unusual origin of the polymerase chain reaction. Scientific American 262 (4): 56 61, 64 5.(1990) K. Mullis Nobel díj 1993 * szekvencia-specifikus primerek)

11 Chiptechnológia működési elv A diagnosztikai felület kétdimenziós irányított elrendezése

12 HLA antigének öröklődése Mendeli intermedier öröklődés menet szabályainak megfelelően

13 HLA antigének orvos-biológiai jelentősége immunológiai felismerés szabályozása egyediséget meghatározó jelleg

14 Az immunológiai felismerés szabályozása A kettős felismerés elmélete (Zinkernagel és Doherty, 1974)

15 HLA antigének mint egyediségek meghatározó jellegek A HLA antigén tulajdonság jelentősége - Betegségekre történő fogékonyság, rezisztencia - Származás megállapítás HLA antigénre képződő antitest jelentősége - Transzplantációban - Transzfúziós szövődmény kiváltásában

16 A HLA antigének jelentősége a szervtranszplantációban Opelz, G.: Inportance of HLA antigen splits for kidney transplantation matching. Lancet ii, (1988)

17 Transzfúzióval kiváltott HLA immunizáció (antitest képződés) Transzfúziós igény (ml) PRA (%)

18 Transzfúziós igény - Transzfúziós - éra (1986) Transzfúziós igény - Erythropoietin - éra (1995) Panelreaktivitás mértéke - Transzfúziós-éra (1986) Panelreaktivitásmértéke - Erythropoietin éra (1995) % 10-50% % 5% Toldi J., Kiss É.: A transzfúziós- illetve Eryhropoietin-era összehasonlítása hemodializált betegek HLA-immunizációja szempontjából. Transzfúzió

19 Veseátültetés eredményei a transzfúziók függvényében HLA immunizált Rejectio /1hó/ Túlélés 12+ hó Trf. száma: 1-5 N= N= N= N=39 Forrás: SOTE Vértranszfúziós Állomás HLA labor

20 Transzfúziós szövődményt kiváltó HLA antitestek I. Lázas - nem hemolitikus (FNH) transzfúziós reakció a transzfúzió alatt, illetve az követően ( 1-2 h ) 1 o C-t meghaladó hőemelkedés gyakoriság: 0,5 % vezető tünet: hidegrázás, hőemelkedés kiváltó ok: HLA, granulocita,-trombocita specifikus antitest patomechanizmus: recipiens antitest-donor antigén (Io.), citokin felszabadulás (IL-1) prognózis: jó, spontán is megszűnik terápia: ha szükséges, transzfúzió megszakítása, analgetikum adása megelőzés: leukocita szegény készítmény alkalmazása (in vitro neutralizáció?)

21 Transzfúziós szövődményt kiváltó HLA antitestek II. Transzfúzióval kapcsolatos akut tüdőkárosodás ( TRALI ) a transzfúzió alatt vagy 6 órán belül észlelhető akut tüdőkárosodás gyakoriság: 0,02%, 1/ vezető tünet: akut légzéselégtelenség, súlyos hypoxia, láz, hidegrázás vérnyomáscsökkenés röntgenkép: akut tüdő ödéma ( nem kardiogén eredetű ) kiváltó ok: donor (esetleg recipiens) eredetű HLA antitest patomechanizmus: donor anti-hla (I. o.) recipiens antigén, komplementaktiváció ( 3a, 5a), tüdőkapilláriosok permeabilitásának fokozódása prognózis: általában jó, de halálos kimenetelű is lehet ( 5%) terápia: transzfúzió azonnali leállítása,intravénás szteroidok adása, légzéstámogatás megelőzés: HLA antitesttel rendelkező donorvérek kiszűrése

22 Transzfúziós szövődményt kiváltó HLA antitestek III. Thrombocyta refrakter állapot gyakoriság % vezető tünet Tr. készítmény adását követően elmarad a thrombocytaszám növekedése kiváltó ok HLA-, thrombocyta specifikus antitest patomechanizmus recipiens antitest - donor antigén (Io.) terápia szteroidok, nagy dózisú intravénás Immunglobulin készítmény megelőzés kompatibilis thrombocyta készítmény, HLA A vagy Bu egyezés biztosítása

23 A HLA rendszer és a betegségek kapcsolata 1. - fogékonyságot eredményező HLA antigének - Biostatisztikai vizsgálatokkal igazolható összefüggések Betegség Szerológia DNS meghatározás RR M. Bechterew - B27 B*2702; Sclerosis Multiplex (SM) - DR2 DRB1* DQ1 DQB1*0602 Rheumatoid arthritis -DR4/1 DRB1*0401/ Coeliaka -DQ2 DQB1* ,6

24 A HLA rendszer és a betegségek kapcsolata 2. Az autoimmun folyamat patomechanizmusának megismerésével igazolható Az autoreaktív T sejteket aktiváló peptid HLA kapcsolat Betegség Self peptid HLA antigén Rheumatoid arthritis (RA) II típusú kolagén DRB1*0401 DRB1*0404 Sclerosis Multiplex (SM) myelin bázisfehérje DRB1*1501 DQB1*0602 Coeliaka gliadin DQB1*0201 DQB1*0302

25 HLA antigének mint egyediségek meghatározó jellegek származás megállapítás Nagyfokú polimorfizmus Konzekvens mendeli intermedier öröklődés Egyszerű, de biztonságos meghatározás - anya gyermek HLA - apajelölt A B A gyermek olyan géneket örökölt, amely az apajelöltben nem egy haplotípusban találhatók 2/96 anya gyermek HLA - HLA - 1/99 anya gyermek apajelölt A B jelleghiányon alapuló kizárás (Berstein 1. szabály) apajelölt A B A gén allélizmusán alapuló kizárás (Berstein 2 szabály)

26 Crossing over jelenség a meiotikus sejtosztodás profázis szakaszában Crossing over jelenség beteg testvér anya apa 92/ / / /1993 HLA - A B Cw : 4465 HLA meghatározás ebből 719 családvizsgálat forrrás: Toldi J. SzRVK - HLA laboratórium

27 A polimorfizmus jelentősége az egyedre nézve - az egyén biológiai azonosítója - származás megállapítás biztosító tulajdonság - transzfúziós szövődményt okozó tulajdonság - rejetiót okozó tulajdonság - anya-magzati összeférhetetlenséget okozó tulajdonság - bizonyos terápiás lehetőségeket megnehezítő tulajdonság

28 Thrombocytákon megjelenő polimorf jellegek közös antigének ( ABO, Lewis, Ii, P) HLA antigének csak a thrombocytákra jellemző polimorf struktúrák (HPA-1 15) HPA rendszer allélpárok jelölése alternatív elnevezés Gyakoribb HPA antigének antigén gyakoriság a kaukázusi populációban antigén struktúra epitop pontmutáció helye a génben 1a Zw(a), PlA1 97,9 1 GPIIIa Leu33Pro T196C 1b Zw(b), PlA2 28,8 2a Kob 99,9 2 GPIb Thr145Met T524C 2b Koa 13,2 3a Baka 80,9 3 GPIIb Ile843Ser T622G 3b Bakb 69,8 4a Yukb 99,9 4 GPIIIA Arg143Gln A526G 4b Yuka 0,1 5a Brb 99 5 GPIa Glu505Lys G1648A 5b Bra 19,7 15a Govb CD109 Ser703Tyr C2108A 15b Gova 81 ISBT Trombocita Alloantigén Nomenklatúra Munkabizottság (von dem Borne, Decary), 1990.

29 Alloimmunizáció thrombocyta antigénekre Felnőttek Thrombocyta refrakter állapot PTP ( poszt transzfúziós purpura Újszülöttek Thrombocyta antigén ellenes antitestek Neonatal alloimmun thrombocytopenia - NAT 1957 Moulinier leggyakrabban anti-hpa-1a antitesttel kiváltott (147/199 esetben ~ 73,9% ) gyakoriság 1: újszülött klinikai kép: - Születést követő azonnali generalizált purpurák (rash), - Haematoma - Intrakraniális vérzés (30 40%) halálozás ~ 10% ITP - nem polimorf GPIIb/IIIa struktúra ellenes autoantitest

30 Fehérvérsejten megjelenő polimorf jellegek közös antigének ( ABO, Ii, P) HLA antigének csak a granulocitákra jellemző polimorf struktúrák HNA rendszer allélpárok jelölése HNA antigének alternatív elnevezés antigén gyakoriság a kaukázusi p op ulációban 1a NA1 58 antigén struktúra 1b NA FcgRIIIb 1c SH 5 2 2a NB1 97 gp a 5b 97 gp a MART 99 CD11b 5 5a OND 96 CD11a ISBT Granulocita Alloantigén Nomenklatúra Munkabizottság. Vox Sang 1999;77:251.

31 Fehérvérsejt antigén ellenes antitestek Alloimmunizáció fehérvérsejt antigénekre Felnőttek Transzfúzió okozta alloimmun neutropénia T R A L I NHLTR Újszülöttek Neonatal alloimmun neutropénia Autoimmun eredetű agranulocytosyis