HLA 分型技术演变
来自医学百科
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从血清学到高通量测序的分辨率提升
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| 第一代 | 血清学 / 细胞学 |
|---|---|
| 第二代 | PCR-SSP / PCR-SSO |
| 第三代 (金标准) | SBT (Sanger 测序) |
| 最新一代 | NGS (高通量测序) |
HLA 检测技术演进反映了临床医学对免疫识别精度需求的不断提升。从早期的仅能区分抗原类别(低分辨),发展到如今能精确读取碱基序列(高分辨),技术的迭代直接提高了器官移植的存活率和肿瘤免疫治疗的有效性。
目前,临床上根据需求不同,通过低、中、高三种分辨率的手段并存,但 NGS 技术正逐渐成为精准医疗的主流选择。
技术迭代路线图
HLA 分型技术经历了从蛋白质水平到基因水平,再到全基因组水平的三个阶段:
血清学 (CDC) → PCR 分子法 (SSP/SSO) → SBT 测序 → NGS 全长测序
各阶段技术客观评价
1. 血清学与细胞学方法 (已淘汰/辅助用)
早期主要利用微量淋巴细胞毒试验 (CDC)。
- 原理:利用抗原-抗体反应来判断 HLA 类型。
- 局限:只能达到“低分辨”水平(2位数字),无法区分基因亚型,且需要活细胞,样本保存困难。目前主要用于移植前的最终交叉配型,而非定型。
2. PCR 分子生物学方法 (SSP/SSO)
随着 PCR 技术的普及,基于 DNA 的分型成为主流。
- PCR-SSP (序列特异性引物):引物特异性扩增,扩增出来即阳性。速度极快,适合急诊器官移植(如尸体肾移植)。
- PCR-SSO (序列特异性寡核苷酸探针):适合大规模样本初筛(如骨髓库入库)。
- 客观评价:虽然比血清学准,但通常只能达到“中低分辨”,无法解决相位模糊(Phase Ambiguity)问题。
3. SBT 直接测序法 (曾经的金标准)
基于 Sanger 测序原理的 Sequence-Based Typing。
- 优势:可以直接读取外显子序列,达到“高分辨”(4位数字)。
- 缺陷:由于 Sanger 测序读长限制,且双链同时测序,常常出现“模棱两可”的碱基读取,需要依靠软件推测,无法覆盖内含子信息。
4. NGS 高通量测序 (当前前沿)
利用边合成边测序(SBS)或单分子测序技术。
- 优势:
- 超高分辨:可提供 6-8 位甚至全基因组序列。
- 全覆盖:覆盖全长基因(含内含子和非翻译区),彻底解决了等位基因模棱两可的问题。
- 通量大:一次可检测数千个样本。
- 挑战:实验周期相对 PCR 方法较长,数据分析对生物信息学算法要求极高[1]。
技术参数对比
| 技术指标 | PCR-SSP | PCR-SBT | NGS |
|---|---|---|---|
| 分辨率 | 低-中分辨 (2位) | 高分辨 (4位) | 超高分辨 (6-8位) |
| 检测通量 | 低 (单样本) | 中 | 极高 |
| 相位模糊 | 无法解决 | 部分存在 | 彻底解决 |
| 适用场景 | 急诊移植配型 | 常规临床确诊 | 骨髓库详查、肿瘤疫苗研发 |
参考文献
- ↑ Hosomichi K, et al. The impact of next-generation sequencing technologies on HLA research and diagnostics. Journal of Human Genetics. 2015.