Literature DB >> 35045659

[Study on the loss of HLA-A allele expression in patients with aplastic anemia].

H Q Zhang1, H Q Wang2, W W Qi2, C Y Liu2, L M Xing2, R Fu2, Z H Shao2.   

Abstract

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Year:  2021        PMID: 35045659      PMCID: PMC8763593          DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-2727.2021.11.012

Source DB:  PubMed          Journal:  Zhonghua Xue Ye Xue Za Zhi        ISSN: 0253-2727


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再生障碍性贫血(AA)是一种以全血细胞减少为表现的骨髓造血功能衰竭综合征,主要临床表现是出血、贫血和感染等[1]。AA的发病机制尚未完全明确。细胞毒性T淋巴细胞(CTL)亢进导致的造血干/祖细胞(HPSC)免疫损伤是主要发病环节。宿主的遗传易感性是免疫损伤的基础[2]。CTL通过人类白细胞抗原(HLA)-Ⅰ类分子识别HPSC自身抗原,激发自身免疫反应机制,在引发骨髓造血功能衰竭的自身免疫反应中发挥重要作用[3]–[4]。本文旨在研究AA患者外周血HLA-A等位基因在多谱系上的表达是否缺失,及对免疫抑制治疗(IST)疗效的影响,分析HLA-A的表达与临床指标的相关性。

病例与方法

1. 病例:回顾性分析2017年4月至2018年3月天津医科大学总医院血液内科收治的AA患者36例,其中初诊未治疗组患者17例,男8例,女9例,中位年龄39(17~73)岁。治疗组[经抗胸腺/淋巴细胞球蛋白(ATG/ALG)、环孢素A(CsA)等治疗后]患者19例,男10例,女9例,中位年龄41(13~68)岁。依据《再生障碍性贫血诊断与治疗中国专家共识(2017年版)》[5]来进行诊断、治疗和疗效评价,疗效评价时间是IST后6个月。患者信息详见表1。本研究方案经天津医科大学总医院伦理委员会批准,所有研究对象或其监护人均知情同意并签署知情同意书。
表1

36例再生障碍性贫血(AA)患者的基本临床特征

临床特征初诊未治疗组(17例)治疗组(19例)
性别(例,男/女)8/910/9
中位年龄[岁,M(范围)]39(17~73)41(13~68)
血常规
 中位HGB[g/L,M(范围)]61(42~86)98(56~148)
 中位PLT[×109/L,M(范围)]9(1~37)51(9~293)
 中位ANC[×109/L,M(范围)]0.37(0.16~1.97)2.94(1.50~8.54)
 中位Ret[×109/L,M(范围)]13.0(4.4~56.1)41.5(5.2~84.9)
IST前疾病严重程度(例)
 VSAA24
 SAA(除外VSAA)910
 NSAA65
研究距诊断的时间[月,M(范围)]3(1~7)11(3~42)
研究距IST的时间[月,M(范围)]NA6(2~24)
输血依赖(例)
 红细胞输注依赖162
 血小板输注依赖131
感染(例)
 呼吸道感染51
 皮肤感染10
 口腔感染11
IST方案(例)a
 ATG/ALG+CsA910
 CsA89

注:ANC:中性粒细胞绝对计数;Ret:网织红细胞绝对计数;VSAA;极重型再生障碍性贫血;SAA:重型再生障碍性贫血;NSAA:非重型再生障碍性贫血;IST:免疫抑制治疗;ATG/ALG:抗胸腺/淋巴细胞球蛋白;CsA:环孢素A;NA:不适用。a初诊未治疗组完成HLA-A2和A9检测后接受IST方案治疗

注:ANC:中性粒细胞绝对计数;Ret:网织红细胞绝对计数;VSAA;极重型再生障碍性贫血;SAA:重型再生障碍性贫血;NSAA:非重型再生障碍性贫血;IST:免疫抑制治疗;ATG/ALG:抗胸腺/淋巴细胞球蛋白;CsA:环孢素A;NA:不适用。a初诊未治疗组完成HLA-A2和A9检测后接受IST方案治疗 2. HLA-A2和A9检测:取3 ml外周血,肝素抗凝;各取50 µl外周血,加入到空白对照管(编号1)、同型对照管(编号02和03)、实验管(编号2和3)中,PE-HLA-A2和A9抗体分别加入实验2和3号管中,IgG1-PE分别加入同型对照02和03管中,空白对照管中不加PE抗体。试管编号2、02中加入Percp-CD3、APC-CD19、FITC-CD56;试管编号3、03中加入APC-CD33、FITC-CD15,震荡摇匀,避光孵育15 min后每管加入1 ml溶血素,混匀,避光孵育10 min,427×g离心5 min;离心后弃上清,每管加入1 ml PBS,427×g离心5 min;离心后弃上清,每管加入100 µl PBS;上流式细胞仪进行检测,每个样品收集30 000个细胞。 3. 阵发性睡眠性血红蛋白尿症(PNH)克隆检测:取3 ml外周血,肝素抗凝。采用CD59检测红细胞及荧光标记的嗜水气单胞菌溶素变异体(FLAER)联合CD24或CD14检测粒细胞和单核细胞的PNH克隆比例。 4. 统计学处理:应用SPSS21.0统计软件进行分析,计量资料数据用均数±标准差()表示,两组间比较采用独立样本t检验(数据符合正态分布)或Wilcoxon秩和检验(数据不符合正态分布),应用Spearman相关性分析描述指标间线性关联;分类变量组间比较采用Fisher精确概率法。P<0.05为差异有统计学意义。

结果

1. AA患者外周血白细胞上HLA-A的表达:17例初诊未治疗组患者中6例(35.29%)出现HLA-A2部分表达缺失,男4例,女2例,缺失细胞比例为19.47%(7.42%~60.50%);1例(5.89%)女性出现HLA-A9部分表达缺失,缺失细胞比例为51.74%。19例治疗组患者中5例(26.32%)出现HLA-A2部分表达缺失,男2例,女3例,缺失细胞比例为27.01%(5.69%~71.83%);3例(15.79%)HLA-A9 部分表达缺失,均为男性,缺失细胞比例分别为49.31%、90.26%和82.17%。 2. 不同白细胞亚型HLA-A表达情况:11例检测到HLA-A2部分表达缺失的AA患者中,11例都存在中性粒细胞(CD15+)HLA-A2部分表达缺失,10例检测到单核细胞(CD33+)HLA-A2部分表达缺失,8例检测到NK细胞(CD56+)HLA-A2部分表达缺失,3例检测到B淋巴细胞(CD19+)HLA-A2部分表达缺失,2例检测到T淋巴细胞(CD3+)HLA-A2部分表达缺失。 4例检测到HLA-A9部分表达缺失的AA患者中,4例均存在中性粒细胞(CD15+)与单核细胞(CD33+)HLA-A9部分表达缺失,2例检测到NK细胞(CD56+)HLA-A9部分表达缺失,1例检测到B淋巴细胞(CD19+)HLA-A9部分表达缺失,未检测到T淋巴细胞(CD3+)HLA-A9部分表达缺失。 3. HLA-A部分表达缺失与PNH克隆的关系:15例存在HLA-A部分表达缺失的AA患者中3例(20.0%)PNH克隆阳性,21例不存在HLA-A部分表达缺失的AA患者中8例(38.1%)PNH克隆阳性(P=0.295)。 4. HLA-A表达缺失与IST疗效关系:初诊未治疗组中,7例HLA-A表达缺失患者中5例(71.4%)IST有效;10例HLA-A表达无缺失患者中4例(40.0%)IST有效。治疗组中,8例HLA-A表达缺失患者中5例(62.5%)IST有效;11例HLA-A表达无缺失患者中5例(45.5%)有效。 5. HLA-A等位基因的表达缺失与临床指标的相关性:HLA-A2等位基因表达缺失比例与中性粒细胞绝对计数呈负相关(rs=−0.645,P=0.032),与HGB呈正相关(rs=0.691,P=0.019),与WBC、PLT和网织红细胞绝对计数(Ret)均无明显线性相关性(P值均>0.05)。HLA-A9等位基因表达缺失比例与WBC、HGB、PLT和Ret等均无明显线性相关性(P值均>0.05)。

讨论

CTL异常活化及其功能亢进是AA的主要发病机制。CTL通过HLA-Ⅰ类分子识别和杀伤HPSC,从而导致骨髓衰竭。Katagiri等[6]发现部分AA患者6号染色体短臂杂合子缺失,致使HLA等位基因表达缺失,从而导致部分HSPC发生免疫逃逸,避免被CTL杀伤。 我们通过检测HLA-A2和A9的表达,发现部分AA患者存在HLA-A等位基因的表达缺失。HLA可能参与AA的发病机制,其表达的缺失使HSPC发生免疫逃逸,避免被杀伤。我们将AA患者分为初诊未治疗组与已行IST治疗组,发现初诊未治疗组的HLA-A的表达缺失率为41.1%,高于Katagiri等[2]报道的结果。这可能因为两者应用的检测技术不同,即FCM检测缺失率高于SNP检测。另外,部分AA患者HLA-A的表达缺失不是6号染色体短臂杂合子缺失导致,而是HLA-A等位基因的编码区序列的突变,或者其他体细胞基因突变导致的[7]–[9]。 Maruyama等[10]发现部分AA患者存在HLA-A的表达缺失,表达缺失可出现在白细胞上的多谱系中(中性粒细胞、单核细胞、B淋巴细胞和T淋巴细胞)。但并不是所有患者在白细胞多谱系上均有表达缺失,部分患者在两系或者三系上表达缺失,部分患者仅在一系上表达缺失。中性粒细胞和单核细胞上表达缺失的AA患者相对较多,淋巴细胞上的表达缺失的相对较低。我们也发现AA患者在白细胞多谱系上存在HLA-A表达缺失,可以累及一系或者多系,各系的表达缺失率有差异。我们研究发现,NK细胞也存在HLA-A的表达缺失,缺失率稍低于中性粒细胞和单核细胞,但高于B淋巴细胞和T淋巴细胞。 我们研究亦发现,HLA-A表达缺失患者PNH克隆阳性比例低于HLA-A表达无缺失患者。这可能是AA HPSC逃避T细胞免疫攻击时,会选择HLA表达缺失的方式,也可以选择PNH克隆缺失的方式。部分患者同时存在这两种缺失方式[11]。 有研究报道初诊未治疗组HLA表达缺失AA患者IST的有效率高达100%,显著高于HLA表达无缺失患者[10]。本研究中,初诊未治疗组HLA-A表达缺失患者IST有效率(71.4%)高于表达无缺失患者(40.0%),但并未达到100.0%,治疗组HLA-A表达缺失患者IST有效率(62.5%)也高于表达无缺失患者(45.5%),由于病例数较低未进行统计学比较。未来需要大样本进一步探索HLA表达缺失与IST疗效是否在统计学水平具有显著性差异。 我们发现HLA-A2表达缺失与ANC呈负相关,与HGB呈正相关性。提示在AA患者中,HLA-A2表达缺失的HPSC可能偏向红系分化,逃避免疫损伤;但HLA-A2表达缺失的中性粒细胞没有逃避免疫杀伤。不同HLA表达缺失后的HPSC的增殖分化功能可能不同,有待于进一步研究。
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1.  Frequent loss of HLA alleles associated with copy number-neutral 6pLOH in acquired aplastic anemia.

Authors:  Takamasa Katagiri; Aiko Sato-Otsubo; Koichi Kashiwase; Satoko Morishima; Yusuke Sato; Yuka Mori; Motohiro Kato; Masashi Sanada; Yasuo Morishima; Kohei Hosokawa; Yumi Sasaki; Shigeki Ohtake; Seishi Ogawa; Shinji Nakao
Journal:  Blood       Date:  2011-09-30       Impact factor: 22.113

2.  Identification of an HLA class I allele closely involved in the autoantigen presentation in acquired aplastic anemia.

Authors:  Yoshitaka Zaimoku; Hiroyuki Takamatsu; Kazuyoshi Hosomichi; Tatsuhiko Ozawa; Noriharu Nakagawa; Tatsuya Imi; Hiroyuki Maruyama; Takamasa Katagiri; Hiroyuki Kishi; Atsushi Tajima; Atsushi Muraguchi; Koichi Kashiwase; Shinji Nakao
Journal:  Blood       Date:  2017-02-23       Impact factor: 22.113

3.  Genome-wide Association Study Identifies HLA-DPB1 as a Significant Risk Factor for Severe Aplastic Anemia.

Authors:  Sharon A Savage; Mathias Viard; Colm O'hUigin; Weiyin Zhou; Meredith Yeager; Shengchao Alfred Li; Tao Wang; Veron Ramsuran; Nicolas Vince; Aurelie Vogt; Belynda Hicks; Laurie Burdett; Charles Chung; Michael Dean; Kelvin C de Andrade; Neal D Freedman; Sonja I Berndt; Nathaniel Rothman; Qing Lan; James R Cerhan; Susan L Slager; Yawei Zhang; Lauren R Teras; Michael Haagenson; Stephen J Chanock; Stephen R Spellman; Youjin Wang; Amanda Willis; Medhat Askar; Stephanie J Lee; Mary Carrington; Shahinaz M Gadalla
Journal:  Am J Hum Genet       Date:  2020-01-30       Impact factor: 11.025

4.  False homozygous HLA genotyping results due to copy number neutral loss of heterozygosity in acquired aplastic anaemia.

Authors:  Bert Heyrman; Ann De Becker; Sonja Verheyden; Christian Demanet
Journal:  BMJ Case Rep       Date:  2017-03-02

5.  Paroxysmal nocturnal hemoglobinuria with copy number-neutral 6pLOH in GPI (+) but not in GPI (-) granulocytes.

Authors:  Yasutaka Ueda; Jun-ichi Nishimura; Yoshiko Murakami; Sachiko Kajigaya; Taroh Kinoshita; Yuzuru Kanakura; Neal S Young
Journal:  Eur J Haematol       Date:  2014-01-30       Impact factor: 2.997

6.  Clinical significance and origin of leukocytes that lack HLA-A allele expression in patients with acquired aplastic anemia.

Authors:  Hiroyuki Maruyama; Takamasa Katagiri; Koichi Kashiwase; Takashi Shiina; Aiko Sato-Otsubo; Yoshitaka Zaimoku; Kana Maruyama; Kohei Hosokawa; Ken Ishiyama; Hirohito Yamazaki; Hidetoshi Inoko; Seishi Ogawa; Shinji Nakao
Journal:  Exp Hematol       Date:  2016-05-29       Impact factor: 3.084

7.  Clonal evolution and clinical significance of copy number neutral loss of heterozygosity of chromosome arm 6p in acquired aplastic anemia.

Authors:  Marisol Betensky; Daria Babushok; Jacquelyn J Roth; Philip J Mason; Jaclyn A Biegel; Tracy M Busse; Yimei Li; Curt Lind; Anna Papazoglou; Dimitri Monos; Gregory Podsakoff; Monica Bessler; Timothy S Olson
Journal:  Cancer Genet       Date:  2015-10-30

8.  Somatic HLA Mutations Expose the Role of Class I-Mediated Autoimmunity in Aplastic Anemia and its Clonal Complications.

Authors:  Daria V Babushok; Jamie L Duke; Hongbo M Xie; Natasha Stanley; Jamie Atienza; Nieves Perdigones; Peter Nicholas; Deborah Ferriola; Yimei Li; Hugh Huang; Wenda Ye; Jennifer J D Morrissette; Jane Kearns; David L Porter; Gregory M Podsakoff; Laurence C Eisenlohr; Jaclyn A Biegel; Stella T Chou; Dimitrios S Monos; Monica Bessler; Timothy S Olson
Journal:  Blood Adv       Date:  2017-10-10

9.  [Advances in the pathogenesis of aplastic anaemia].

Authors:  J R Yang; H Q Wang; Z H Shao
Journal:  Zhonghua Xue Ye Xue Za Zhi       Date:  2019-09-14

10.  [Chinese expert consensus on the diagnosis and treatment of aplastic anemia (2017)].

Authors: 
Journal:  Zhonghua Xue Ye Xue Za Zhi       Date:  2017-01-14
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