HLA-C
HLA-C(Major Histocompatibility Complex, Class I, C),即人类白细胞抗原-C。与它的“兄弟” HLA-A 和 HLA-B 一样,HLA-C 是经典的 MHC-I类分子,负责向 CD8+ T细胞 递呈内源性肽段。然而,HLA-C 在免疫学中具有独特的演化地位和功能分工:它的细胞表面表达水平显著低于 HLA-A/B,其主要角色并非引发强烈的细胞毒性 T 细胞反应,而是作为自然杀伤细胞 (NK细胞) 的主要抑制性配体。HLA-C 通过与 NK 细胞表面的杀伤细胞免疫球蛋白样受体 (KIR) 相互作用,调控 NK 细胞的“教育”(Education)和活化。在临床上,HLA-C 的基因型(特别是 HLA-C*06:02)是银屑病最强的遗传风险因子;在造血干细胞移植和NK细胞疗法中,HLA-C/KIR 的错配(Mismatch)策略被用来诱导“移植物抗白血病效应” (GvL)。
分子机制:KIR 配体与 NK 细胞教育
HLA-C 的生物学核心在于它与 KIR 家族的精细识别,这种识别基于 HLA-C 重链 $\alpha$1 结构域第 80 位氨基酸的差异,将其划分为两大“表位”组。
- C1 与 C2 分组:
- C1 组 (HLA-C1): 第 80 位氨基酸为天冬酰胺 (Asn80)。包括 HLA-C*01, *03, *07, *08 等。它们主要结合抑制性受体 KIR2DL2 和 KIR2DL3。
- C2 组 (HLA-C2): 第 80 位氨基酸为赖氨酸 (Lys80)。包括 HLA-C*02, *04, *05, *06 等。它们特异性结合抑制性受体 KIR2DL1。C2-KIR2DL1 的结合力通常强于 C1-KIR2DL2/3。 - NK 细胞教育 (Licensing):
在 NK 细胞发育过程中,如果其表面的 KIR 能识别自身的 HLA-C 分子,该 NK 细胞就会获得功能上的“许可”(Licensing),成为有杀伤能力的成熟细胞。反之,如果不表达能识别自身 HLA 的 KIR,NK 细胞通常处于低反应性(Hyporesponsive)状态,以防止自身免疫。 - 表达调控:
HLA-C 的 mRNA 稳定性较差,且与 β2-微球蛋白 的结合较弱,导致其细胞表面密度仅为 HLA-A/B 的 10%。然而,某些 miRNA(如 miR-148a)结合位点的多态性(位于 3'UTR)会显著影响 HLA-C 的表达水平。高表达的 HLA-C 与更强的 HIV 控制能力相关,但也增加了 克罗恩病 的风险。
临床景观:银屑病、移植与艾滋病
HLA-C 的变异不仅影响器官移植的成败,更是自身免疫病和感染性疾病易感性的关键决定因素。
| 疾病/场景 | 关键等位基因/机制 | 临床意义 |
|---|---|---|
| 银屑病 (Psoriasis) | HLA-C*06:02 | HLA-C*06:02 是早发型银屑病(I 型)最强的遗传风险因子(PSORS1 基因座)。该等位基因可能呈递特定的自身抗原(如 黑素细胞 的 ADAMTSL5)给 CD8+ T 细胞,引发皮肤炎症。携带者通常发病早、病情重,但对 Ustekinumab(抗 IL-12/23)疗效较好。 |
| HIV/AIDS | 高表达 HLA-C (-35CC) | HLA-C 启动子区的 -35 SNP 决定了表达水平。高表达型 HLA-C 能更有效地向 CTL 呈递 HIV 抗原,并能更好地被 KIR 识别以调控 NK 细胞,从而显著延缓 AIDS 的进程(精英控制者)。 |
| 造血干细胞移植 (HSCT) | HLA-C 错配 | 传统上要求 HLA-A/B/C/DR/DQ 全相合。但在单倍体移植或非亲缘移植中,如果供者 NK 细胞表达的 KIR 无法被受者的 HLA-C 抑制(KIR-配体错配),供者 NK 细胞会被激活,产生移植物抗白血病效应 (GvL),降低复发率,特别是对于 AML。 |
| 子痫前期 | C2 纯合 / KIR AA | 如果胎儿携带 HLA-C2(来自父亲),而母亲是 KIR AA 基因型(仅含抑制性受体),母体子宫 NK 细胞可能受到过度抑制,导致螺旋动脉重塑不良,增加子痫前期和流产风险。 |
治疗策略:利用“缺失的自我”
针对 HLA-C 的策略主要是利用其对 NK 细胞的抑制作用,通过阻断这一抑制来释放 NK 细胞的杀伤潜能。
- NK细胞疗法供者选择:
在过继性 NK 细胞治疗(Adoptive NK Cell Therapy)中,优先选择与受者 HLA-C 不匹配(KIR-Ligand Mismatch)的供者。
*原理:受者的肿瘤细胞缺乏供者 KIR 所能识别的 HLA-C 配体(Missing Self),导致供者 NK 细胞解除抑制,猛烈攻击肿瘤。 - 抗 KIR 单克隆抗体:
Lirilumab (IPH2102)。
*机制:这是一种免疫检查点抑制剂,特异性阻断 KIR2DL1/2/3 与 HLA-C 的结合。旨在模拟“错配”环境,激活患者自身的 NK 细胞杀伤肿瘤(如 多发性骨髓瘤, AML)。
关键关联概念
- KIR: HLA-C 的受体,NK 细胞功能的“开关”。
- HLA-C*06:02: 银屑病最著名的易感基因。
- 移植物抗白血病效应 (GvL): 异基因移植中 HLA-C 错配带来的治疗益处。
- C1/C2表位: 基于第 80 位氨基酸的 HLA-C 功能分类。
- MHC-I类分子: HLA-C 的结构家族。
学术参考文献与权威点评
[1] Nair, R.P., et al. (2006). Sequence and haplotype analysis supports HLA-C as the psoriasis susceptibility 1 gene. American Journal of Human Genetics.
[学术点评]:遗传学定论。通过精细定位,最终确认 HLA-C(特别是 *06:02)是 PSORS1 区域内真正的致病基因,排除了附近的 CDSN 等连锁基因。
[2] Ruggeri L, et al. (2002). Effectiveness of donor natural killer cell alloreactivity in mismatched hematopoietic transplants. Science.
[学术点评]:移植免疫经典。首次证明了在单倍体移植中,供者 NK 细胞的 KIR 与受者 HLA-C 的配体不匹配(KIR-ligand mismatch)可以显著降低 AML 的复发率,开启了利用 NK 同种异体反应性的新时代。
[3] Thomas, R., et al. (2009). HLA-C cell surface expression and control of HIV/AIDS progression. Science.
[学术点评]:感染免疫。揭示了 HLA-C 表达水平的自然变异(受 miR-148a 调控)直接影响 HIV 控制。高表达 HLA-C 的患者进展为 AIDS 更慢,强调了 HLA-C 在病毒免疫中的独特作用。
[4] Hiby, S.E., et al. (2004). Combinations of maternal KIR and fetal HLA-C genes influence the risk of preeclampsia and reproductive success. Journal of Experimental Medicine.
[学术点评]:生殖免疫。发现了母体 KIR 基因型与胎儿 HLA-C 基因型的特定组合(AA + C2)会显著增加子痫前期的风险,揭示了母胎界面的免疫平衡机制。
[5] Parham, P. (2005). MHC class I molecules and KIRs in human history, health and survival. Nature Reviews Immunology.
[学术点评]:权威综述。Peter Parham 深入探讨了 HLA-C 与 KIR 协同进化的历史,以及这种多态性如何塑造了人类对疾病的易感性。