[发明专利]组织相容性抗原决定簇基因高通量测序的HLA基因分型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基因测序及分型方法，尤其涉及一种组织相容性抗原决定簇基因的高通量测序及HLA基因分型方法。 

背景技术

HLA所在位点超过200个基因，在人类免疫系统中有着关键的作用。HLA具有高度的多态性，包括约7000个已知的等位基因（http://www.ebi.ac.uk/imgt/hla/）。在骨髓和其它器官移植中，供者和受者之间HLA基因型的匹配程度越高，排斥反应的发生率就越低，移植成功率和移植器官长期存活率就越高。反之，就越容易发生排斥反应。Stephanie J. Lee等人在2007年的一项大规模研究中，分析了美国国家骨髓库（National Marrow Donors Program）记录的自1988年到2003年的3857起移植数据，发现8个HLA相关等位基因完全匹配的患者存活率最高。这8个等位基因分别为HLA-A、-B、-C、-DRB1、-DQB1、-DQA1、-DPB1和-DPA1，其中HLA-A、-B、-C或-DRB1中任意一个的不匹配，都会带来较高的致死率：1年内的存活率从8个完全匹配时的52%降到43%。而两个或更多位点的不匹配，会显著加剧这种风险(Lee, Klein et al. 2007)。与此同时，移植的时间，同样对患者移植后的效果很重要。Stephanie J. Lee等人还发现，只有6个HLA基因位点匹配的病人，如果在患病的早期进行移植，其效果仍然比8个基因完全匹配但却是在疾病发展到高级阶段时移植的好。这是因为，在移植时疾病的状态，是唯一能够被医生掌握的因素，尽早的移植恐怕是能够影响患者存活率的最重要步骤(Lee, Klein et al. 2007)。因此，准确而又快速的HLA分型技术，对需要进行骨髓或器官移植的病人而言，就显得尤为关键。 

HLA基因型除了在临床上被大量地用于器官移植中的供体和受体配型外，也与许多特定的疾病如自身免疫疾病、传染疾病以及一些癌症等存在密切的关联。例如，HLA-DRB1*04:01被证实与风湿性关节炎(Angelini, Morozzi et al. 1992)、Ⅰ型糖尿病(Windsor, Puschendorf et al. 2005)，多发性硬化症(Laroni, Calabrese et al. 2006)等密切相关。而HLA-B*57:01则能够保护人类不易受HIV的感染(Fellay, Shianna et al. 2007)。此外，尽管存在许多基因影响乳腺癌的易感性，而且这些基因都与HLA不相关，但在白种人中，仍然发现HLAⅡ型基因HLA-DQB*03032和HLA-DRB1*11可能对人类乳腺癌具有保护性的作用(Chaudhuri, Cariappa et al. 2000)。因此，HLA分型技术还能够用来预测人类对某些特定疾病的抗性或易感性。 

药物不良反应（ADR）是指患者在使用正常剂量的某种药物用于预防、诊断、治疗疾病或调节生理机能时出现的有害的和与用药目的无关的作用。其中许多都属于T细胞对药物免疫反应所引起的药物过敏综合征，而且其中一些如Stevens-Johnson综合征（Stevens-Johnson’s syndrome，SJS）和中毒性表皮坏死松解症(toxic epidermal necrolysis，TEN)甚至会带来严重的后果。研究发现，许多T细胞调控的药物不良反应与特定的HLA等位基因型有关，例如，Allopurinol（一种用于治疗痛风和高尿酸血症的药物）与某些汉族人中携带的HLA-B*58:02基因，Carbamazepine（一种治疗癫痫症的抗痉挛药）与某些汉族、印度和泰国人中携带HLA-B*15:02基因(Thorsby 2011; Bharadwaj, Illing et al. 2012)。携带某些特定HLA基因标记的病人对某种药物发生ADR的风险，相比正常人，能高出500-1000倍，而这远远高出了已知的HLA与疾病之间的关系 (Thorsby 2011)。在个性化医疗即将到来的时代，基于高通量高分辨率的HLA分型技术，预先检测特定的HLA等位基因能够帮助临床医生判断患者服用一些药物所发生不良反应的风险。 

总之，研究HLA分型的高通量方法，不仅在临床上具有十分重要的意义，而且在疾病的预防和控制方面，也能发挥积极的效果。所以组织相容性抗原决定簇基因高通量测序检测技术一是可以应用在与手术移植有关（如器官骨髓移植等）的临床上；二是与个性化医疗中有关的疾病预防与控制或药物不良反应评估上；三则是器官（或骨髓）捐献和移植库对众多捐献者的常规HLA分型检测等等。