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HLA(human leukocyte antigen)系统是迄今所知人类多态性最为丰富的遗传系统。其中经典HLAI类基因包括HLA-A,-B,-C,是基因多态性最高的区域,其编码的经典HLAI类分子普遍表达于有核细胞表面。
CTL和NK细胞是肿瘤免疫中最重要的两类效应细胞,其发挥免疫效应均需要经典HLAI类分子介导。一方面,细胞毒T淋巴细胞(CTL)识别肿瘤细胞表面HLA-肽复合体,启动免疫应答杀伤肿瘤细胞(T细胞的MHC限制性)。研究发现,肿瘤细胞存在经典HLAⅠ类分子表达下调或缺失,以逃避CTL免疫杀伤。另一方面,NK细胞表面抑制性KIR分子识别经典HLAI类分子,抑制NK细胞活性。一旦肿瘤细胞表面经典HLAⅠ类分子表达下调或丢失,NK细胞被活化,发挥免疫杀伤效应(“missing-self”理论)。
因此,肿瘤细胞要逃避CTL杀伤,需要下调经典HLAI类分子表达;而要逃避NK细胞的杀伤,则要上调经典HLAⅠ类分子表达。那么,肿瘤细胞是如何调节其表面经典HLAⅠ类分子表达,同时逃避CTL和NK细胞的双重杀伤?
肝脏中,NK细胞占淋巴细胞总数的30%。高于外周血中5~10%。因此肝脏肿瘤细胞要应对更多来自CTL和NK细胞的双重选择压力。鉴于此,我们以原发性肝细胞癌为研究对象,探讨肝癌细胞是否存在一种选择性调节经典HLAⅠ类分子表达的免疫逃避机制?即上调或者维持NK细胞抑制性KIR受体所对应配体经典HLAI类分子的表达,抑制NK细胞活性,而同时下调其他经典HLAⅠ类分子的表达,减少抗原递呈逃避CTL杀伤?
我们首先设计经典HLAⅠ类等位基因特异性定量PCR引物,以南京地区肝癌患者为研究对象,进行KIR和经典HLAⅠ类基因分型。根据经典HLAⅠ类基因分型结果选择对应的定量PCR引物,从mRNA水平分析同一个体肝癌组织相对其癌旁组织经典HLAⅠ类等位基因表达水平的变化,并结合KIR基因分型结果组合分析,初步探讨肝癌细胞的免疫逃逸机制。研究结果如下:
(1)通过PCR-SBT方法,分别完成HLA-A,-B,-C基因分型46、47、39例,其中包括6例细胞系(HepG2、NK92、THP-1、KB、BR、293T)作为阳参。PCR-SSP方法完成38例肝癌标本KIR基因分型。
(2)完成经典HLAⅠ类等位基因特异性定量PCR引物的设计和验证,最终得到7对HLA-A引物,覆盖全部HLA-A等位基因;7对HLA-B引物,覆盖人群中分布频率大于3%的所有HLA-B等位基因。
(3)完成32例肝癌患者(癌和癌旁组织)128条HLA-A等位基因mRNA表达水平的定量分析,癌组织相比其癌旁统计发现,HLA-A等位基因上调表达占34%,表达一致为39%,下调表达为27%。
(4)结合KIR基因型统计发现,在KIR基因型为AA的个体中,肝癌相对癌旁HLA-A表达下调的比例为47%,高于基因型为BX个体中的19%,并有统计学意义(P=0.02)。同时,KIR-AA基因型个体HLA-A11表达下调比例为67%,而KIR-BX为0,有统计学差异(P=0.01)。
综上所述,我们设计完成经典HLAⅠ类等位基因特异性定量PCR引物,解决经典HLAⅠ类等位基因mRNA水平定量分析的关键问题。32例肝癌及癌旁组织HLA-A等位基因定量分析,结合KIR基因型统计发现,AA基因型个体相比BX基因型,HLA-A更倾向于下调,其中HLA-A11下调,可能有助于肝癌逃避NK和CTL的双重杀伤。
HLA基因的高度多态性,导致每一等位基因对应样本量较小。因此该结果需要进一步扩大样本量验证,但为深入探讨肝癌细胞免疫逃逸机制研究奠定了坚实的工作基础。