整合法预测HBV相关抗原的HLA-A* 0201限制性结合肽

目的预测HBV的相关抗原HBsAg、HBcAg、DNA polymerase新的HLA-A*0201限制性结合肽。方法选取SYFPEITHI、BIMAS、SVMHC、IEDB、EpiJen预测工具以及整合法预测抗原对应蛋白序列P03146,P03138,P03156的HLA-A*0201限制性结合肽,并与现有表位数据库中的结合肽比较。结果整合法与单个预测算法相比提高了预测的灵敏度和特异性,对3种抗原的预测准确性均有提高,MR(misclassification rate)值分别降为1.14%、3.41%、1.46%;利用此方法发现3种抗原尚未得到实验验证的HLA-A*0201结合肽,分别为,HBcAg:ELMTLATWV(64-72)、LMTLATWVGV(65-74);HBsAg:LMT-LATWVGV(246-254)、IIFLFILLL(244-252)、FLFILLLCLI(246-255)、SLYSILSPFL(367-375)以及LLCLIFLLVL(251-260);DNA polymerase:SLFTAVTNFL(513-522)、GLLGFAAPFT(554-563);在HBsAg蛋白序列中发现了31个氨基酸的免疫热点区域FIIFLFILLLCLIFLLVLLDYQGMLPVCPLI(243-273)。结论整合法比单个预测算法性能更好,能够更准确地预测抗原的HLA限制性结合肽,采用该方法所发现的9条可能表位和1个免疫热点区域为后续HBV新表位的鉴定及其功能研究提供了有价值的线索。

高频等位基因HLA-A* 1101重链胞外域-BSP融合蛋白原核表达载体的构建及表达鉴定

目的:构建HLA-A*1101重链胞外域羧基端融合生物素化酶B irA底物肽(BSP)的融合蛋白(HLA-A11-BSP)原核表达载体,并在大肠杆菌中表达该融合蛋白。方法:以RT-PCR法扩增并克隆HLA-A*1101重链基因的cDNA,以PCR方法构建HLA-A11-BSP的表达载体,在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达,并以免疫印迹法进行鉴定。结果:从HLA-A2阴性的供者外周血单个核细胞中克隆到HLA-A*1101重链基因的cDNA,以此cDNA为模板,将编码HLA-A*1101重链胞外域1~276序列与编码BSP的序列融合,构建HLA-A11-BSP融合蛋白表达载体,重组质粒经测序验证。融合蛋白在BL21(DE3)中诱导后获得高效表达,约占菌体总蛋白的20%;其相对分子质量约为35 000,与理论值一致。免疫印迹分析显示表达产物主要存在于包涵体中,上清液中几乎无任何产物存在。结论:成功构建表达HLA-A11-BSP融合蛋白的原核表达载体,该融合蛋白在大肠杆菌中以包涵体形式获得高水平表达。

新等位基因HLA-A*24:233与HLA*-A26:89的分析确认

背景:分子生物学新技术的发展和大量应用加快了中国发现HLA新等位基因的步伐。新等位基因的发现不仅给HLA家族增加了新成员,同时也为研究民族或地区的优势基因或消失基因(不适合客观环境的基因)找到了突破点。目的:确认2个新的HLA等位基因,并分析其核苷酸序列。方法:应用PCR-SBT、GSSP测序基因分型技术对两份中华骨髓库供者样本进行HLA高分辨分型,发现2个样本HLA-A位点均为异常基因,与已知同源性最高的等位基因型进行序列比对,分析核苷酸序列的差异。结果与结论:2个样本HLA-A位点与目前已知的相应HLA-A等位基因序列均不一致,样本1与其同源性最高的A*24:02:01的差异表现在第3外显子区域中的第360位碱基由G>C,导致第96位密码子由谷氨酰胺变为组氨酸,样本2与其同源性最高的A*26:01:01比较差异表现在第2外显子区域中第97位碱基由T>C,导致编码的第9位密码子由酪氨酸变为组氨酸。结果表明两个样本为HLA-A位点的新等位基因,已提交GenB ank进行注册,并已被WHO HLA因子命名委员会正式命名为HLA-A*24:233与HLA-A*26:89。

HLA-A*0201/BSP融合基因的构建与表达

目的:克隆表达HLA-A*0201 α链胞外区与BirA酶底物肽(BirA substrate peptide,BSP)的融合蛋白。方法:采用PCR技术从人HLA-A*0201 α链cDNA库中克隆基因的胞外区,拼接可生物素化的BSP片段序列后,经双酶切插入载体pET28a(+)后在E.coli BL21(DE3)诱导高效表达,并对表达产物进行纯化与复性。结果:成功地扩增出HLA-A*0201／BSP基因并测序证实,构建了融合表达载体pET-HLA-A*0201,并获表达与纯化。结论:成功构建了HLA-A*0201／BSP融合基因,为进一步体外构建特定的HLA-A*0201四聚体,标记相应特异性CD8+T细胞提供物质基础。

HLA新等位基因HLA-A*31:22的鉴定及确认

目的鉴定及确认1例中国人群的HLA新等位基因。方法应用PCR-SSOP基因分型、PCR产物测序和基因克隆DNA测序方法,通过软件分析该基因序列及与最相近HLA等位基因序列的差异。结果PCR-SSOP基因分型结果显示,该标本HLA-A谱型为与已知HLA-A等位基因谱型不一致的新谱型;测序结果显示该标本HLA-A位点第2外显子序列与所有已知HLA-A等位基因序列不一致。软件分析表明该基因序列与序列最相近等位基因A*31∶01∶02的差异,只是在外显子2区域中产生了nt245A】C的1个碱基替代,并导致相应的82位密码子由GAG】GCG,氨基酸由Glu】Ala。

HLA-A*32:34新等位基因的鉴定及确认

目的在中国造血干细胞捐献者资料库的常规检测时发现1例标本,最初采用磁珠为基础的序列特异性寡核苷酸杂交技术,进行HLA-A、B、DR分型,结果是HLA-A*32new,A*24∶02,B*15∶01/51∶01,DRB1*14:54/15∶01,该标本HLA-A等位基因谱型为与已知HLA-A等位基因谱型不一致的新谱型。为确定其最终分型,我们进行了测序分析。方法采用序列测定技术鉴定该新等位基因,采用Rose公司的单特异性测序试剂盒进行HLA-A*32特异性扩增后,再以扩增产物为模板,按照BigDye_Terminator v3.1Reaction Kit做测序反应,测定HLA-A基因外显子2、3和4的碱基序列,结果使用测序软件进行数据分析。

严重药物不良反应分子标志物HLA-B*58:01、HLA-B*15:02和HLA-A*31:01在山东汉族人群中的分布

目的调查山东汉族人群HLA-B*58:01、HLA-B*15:02和HLA-A*31:01等位基因携带率和等位基因频率,指导患者临床用药,并评估进行临床基因筛查的必要性。方法调查山东省骨髓库具有HLA-A、HLA-B位点高分辨数据的汉族人群样本,统计HLA-B*58:01、HLA-B*15:02和HLA-A*31:01等位基因携带率和等位基因频率,并按照志愿者籍贯进行分组,归为14个地市。结果山东汉族人群中,HLA-B*58:01、HLA-B*15:02、HLA-A*31:01等位基因携带率分别为8.65%、3.03%和7.3%。日照、东营、临沂地区HLA-B*58:01等位基因携带率达10%以上;枣庄、滨州和济南地区HLA-A*31:01等位基因携带率达8%以上;聊城、济南、淄博地区HLA-B*15:02等位基因携带率分别为3.96%、3.84%和3.77%。结论山东地区汉族人群患者在使用别嘌醇和卡马西平药物之前进行HLA-B*58:01和HLA-A*31:01基因筛查是有必要的,HLA-B*15:02等位基因携带率虽较低,但有条件的地区可以在开展用药前进行基因筛查,以减少严重药物不良反应的发生。

HLA-A*02等位基因与云南宣威肺癌相关性研究

目的:探讨HLA-A*02等位基因及其亚型在云南宣威肺癌患者中的分布频率,为肺癌高发区的防治研究提供群体遗传学资料。方法:选取宣威籍肺癌患者与健康对照组,运用序列特异性引物基因分型技术(PCR-SSP)进行HLA-A位点及其HLA-A*02亚型分型。按照病例-对照研究方法分析HLA-A等位基因在两组之间频率分布的差异及肺癌HLA-A*02亚型多态性分布。结果:肺癌组与健康对照组HLA-A*02阳性率分别为68.75%及47.50%,肺癌组HLA-A*02阳性率显著增加(P=0.004,OR=2.432,95%CI=1.314～4.500);两组间HLA-A*02等位基因频率分别为41.67%及25.00%,具有显著性差异(P<0.05);宣威健康人群HLA-A等位基因分布频率总体特征与中国南方汉族人群一致;HLA-A*02阳性的肺癌组样本经高分辨检出HLA-A*0201、0203、0206、0207四种等位基因亚型,频率分别为29.73%、16.22%、13.51%、40.54%,符合中国南方汉族人群以A*0207为主的特征。结论:HLA-A*02可能与宣威肺癌易感相关,肺癌患者HLA-A*02亚型以A*0207为主,宣威地区人群属于南方汉族人群。

中华骨髓库湖北分库志愿者HLA-A*02亚型基因多态性分析

目的:检测中华骨髓库湖北分库志愿者HLA-A*02基因亚型,了解其亚型基因多态性分布特点。方法:采用序列特异性寡核苷酸探针聚合酶链反应技术(PCR-SSOP)及聚合酶链反应-直接测序技术(PCR-SBT)对分库1 364名志愿者进行HLA-A高分辨率分型。结果:1 364例HLA-A基因分型结果中,共691例A*02阳性,A*02低分辨基因型频率为0.301,检出A*0201、A*0203、A*0205、A*0206、A*0207、A*0210、A*0211、A*0290,8个等位基因。其中A*0201是优势基因,A*0207、A*0206、A*0203为常见型基因,本研究人群中还检测出了东亚人群罕见型基因:A*0205、A*0211、A*0290。其基因频率分布与台湾慈济脐血库、日本、北爱尔兰、亚裔美国人比较,存在统计学差异。此人群A*02低、高分辨杂合度分别为83.4%、96.7%,其高分辨率纯合子呈现规律性的分布。结论:中华骨髓库湖北分库志愿者HLA-A*02亚型基因频率呈高度多态性,其基因多态性与台湾慈济脐血库、日本、北爱尔兰、亚裔美国人存在显著性差异。

鼠胰岛素B链HLA-A*0201限制性CTL表位拮抗型改造肽的设计与鉴定

目的设计并鉴定具有负调致病细胞毒性T细胞(cytotoxic Tlymphocyte,CTL)免疫应答功能的改造肽配体(al-tered peptide ligand,APL),为基于胰岛素自身抗原的I型糖尿病特异性免疫治疗奠定基础。方法利用InSilico技术模拟构建TCR-pMHC(TCR-HLA-A*0201-mInsB5-14)复合物三维结构,根据结构选择改造位点P6;通过保守/不保守单个氨基酸虚拟替换得到若干候选APL;通过自由能变化计算、相对亲和力检测、细胞因子分泌水平检测等体外功能实验,初步鉴定具有拮抗效应的APL。结果筛选得到的APL mInsB5-14H6F(H→F)与天然肽mInsB5-14空间结构相似,能与HLA-A*0201分子结合,其HLA-A*0201分子的相对亲和力与mInsB5-14相近。该APL作用下mInsB5-14刺激CD8+T细胞分泌IFN-γ的水平明显低于天然肽单独刺激下特异性CTL分泌IFN-γ的水平(P<0.05)。结论基于天然自身抗原表位mInsB5-14改造得到的mInsB5-14H6F是HLA-A*0201限制性的APL,该APL通过降低致病CTL特异性分泌IFN-γ的水平,可能诱导HLA-A*0201转基因NOD小鼠的自身耐受,从而为I型糖尿病治疗性疫苗的研发奠定了基础。

氨基酸非键作用指数用于HLA-A*0201限制性CTL表位定量预测研究

目的预测SSX-1和SSX-4抗原HLA-A*0201限制性表位。方法从分子的三维空间结构出发,基于静电、立体、疏水这三类与生物活性直接相关的非键作用方式,经主成分分析技术(PCA)得到了一种新的分子结构表达方法——氨基酸非键作用指数。利用该指数结合偏最小二乘(PLS)算法对152个HLA-A*0201限制性CTL表位进行了定量构效关系(QSAR)建模,再使用该模型对SSX-1和SSX-4抗原HLA-A*0201限制性表位进行预测。结果预测出8个活性值大于7的九肽表位。结论通过对SSX-1和SSX-4抗原HLA-A*0201限制性表位的预测,从而为SSX-1和SSX-4抗原HLA-A*0201限制性表位的实验探测和鉴定打下了基础。

丙型肝炎病毒HLA-A*1101和A*2402限制性CD8^+T细胞表位的研究

目的:鉴定出丙型肝炎病毒(HCV)特异性HLA-A*1101限制性和A*2402限制性CD8+T细胞表位。方法:采用T细胞表位预测软件SYFPEITHI预测HCV特异性CD8+T细胞表位,合成HLA-A*1101限制性、A*2402限制性候选表位;建立永生化的HLA-A*1101阳性、A*2402阳性B细胞株,采用竞争性肽结合实验检测候选表位与HLA-A*1101或A*2402分子的结合力;候选表位体外分别刺激HLA-A*1101阳性或A*2402阳性HCV感染者外周血单个核细胞(PBMCs)后,采用酶联免疫斑点(ELISPOT)和细胞内细胞因子染色(ICS)实验分别检测肽特异性分泌γ-干扰素(IFN-γ)的细胞的水平和肽特异性IFN-γ+CD8+T细胞的水平。结果:5条HLA-A*1101限制性候选表位中,NS3_609(ITLTHPITK)和NS2_165(VVFSDMETK)与HLA-A*1101分子具有高结合力。3条HLA-A*2402限制性候选表位中,NS3_373(KCDELASKL)和NS5b_382(YYLTRDPTI)与HLA-A*2402具有高结合力;在HLA-A*1101阳性HCV感染者PBMCs中存在NS3_609和NS2_165特异性分泌IFN-γ的CD8+T细胞,而在HLA-A*2402阳性HCV感染者PBMCs中存在NS3_373和NS5b_382特异性分泌IFN-γ的CD8+T细胞。结论:本研究证实NS3_609(ITLTHPITK)和NS2_165(VVFSDMETK)为全新的HCV特异性HLA-A*1101限制性CD8+T细胞表位,NS3_373(KCDELASKL)和NS5b_382(YYLTRDPTI)为全新的HCV特异性HLA-A*2402限制性CD8+T细胞表位。

sHLA-A*0201-抗原肽四聚体的构建与功能检测

目的:构建有功能的sHLA-A*0201-抗原肽四聚体,建立一套HLAⅠ类分子/抗原肽的四聚体制备技术。方法:利用基因工程及体外折叠技术构建sHLA-A*0201-LMP2A426-434复合物分子,并在BirA酶的作用下生物素化,与荧光标记的亲和素衍生物以分子数4∶1结合而形成HLA-A*0201-LMP2A426-434四聚体。获得的四聚体对长期混合淋巴细胞培养中增殖的抗原特异性CTL进行检测,同时用细胞毒实验验证。结果:荧光标记的亲和素与生物素化的HLA-A*0201-抗原肽复合物分子正确结合,制备的四聚体能够与长期混合淋巴细胞培养出的特异性T细胞结合。结论:从结构与功能上证实成功地获得有功能的HLA-A*0201-抗原肽复合物四聚体。为进一步研究T细胞识别机制与功能奠定了基础,也为过程复杂的HLA-抗原肽四聚体制备提供了可行的免疫学监控方法。

可溶性HLA-A*0201-PR1复合物的构建与鉴定

为制备HLA-A*0201-PR1四聚体,本课题构建了可溶性的HLA-A*0201-PR1复合物。以原核表达的HLA-A*0201-BSP融合蛋白为重链,β2-微球蛋白(β2m)为轻链,与人工合成的HLA-A2限制性抗原肽PR1(蛋白酶3的第169-177氨基酸,VLQELNVTV)进行共折叠复性,以生成可溶性HLA-A*0201-PR1复合物。应用BirA酶对复性混和物进行生物素化,再经阴离子交换柱纯化,得到生物素化的可溶性HLA-A*0201-PR1复合物。应用凝胶过滤高效液相色谱分析可溶性HLA-A*0201-PR1复合物的生成率。利用HLA-A2构象特异性抗体(BB7.2)及链霉亲和素进行Western blot和ELISA分析,对生物素化的可溶性HLA-A*0201-PR1复合物进行鉴定。结果表明:在折叠体系中,主要含有HLA-A*0201-BSP聚合体、HLA-A*0201-PR1复合物及β2m,其中可溶性复合物生成率约18%。获得的HLA-A*0201-PR1复合物可在BirA酶作用下被有效生物素化。结论:成功地获得了生物素化的可溶性HLA-A*0201-PR1复合物,为进一步制备HLA-A*0201-PR1四聚体创立了基础。

HLA-A*0201转基因小鼠侵袭性肺曲霉病模型的建立与鉴定

【目的】建立HLA-A*0201转基因小鼠侵袭性肺曲霉病模型,并进行实验室鉴定。【方法】在真菌孢子感染前,给予HLA-A*0201转基因小鼠腹腔注射环磷酰胺。乙醚麻醉后,小鼠经鼻腔吸入3组不同浓度的(3×106、3×107、3×108mL-1)烟曲霉孢子悬液。阴性对照组小鼠吸入PBS。感染后36 h,处死各组小鼠,取肺组织病理行HE、PAS以及GMS染色分析,以验证感染是否成功并计算肺侵袭性肺烟曲霉感染小鼠模型成模率。肺组织研磨涂皿后行菌落计数,分析小鼠肺烟曲霉负载量。【结果】小鼠肺组织病理检查显示,正常肺组织结构遭到显著破坏,大量菌丝生长并可见菌丝侵犯血管现象,证实侵袭性肺曲霉病模型造模成功。在免疫抑制的方法和条件恒定时,3种孢子浓度由低到高成模率分别为36.7%、76.7%、96.7%。各实验组成模小鼠肺组织研磨液在PDA培养基上均有大量烟曲霉菌落生长,未感染小鼠组未见烟曲霉菌落生长。【结论】成功建立HLA-A*0201转基因小鼠侵袭性肺曲霉病模型,在免疫抑制的方法和条件恒定时,模型成模率与接种孢子悬液的浓度成正比,采用高浓度的孢子悬液(3×108mL-1)时,可以达到较高的成模率。

基于SCORE函数估算HLA-A*0201限制性CTL表位亲和性

目的建立HLA-A*0201限制性CTL表位亲和性的定量预测方法。方法基于SCORE打分函数,运用定量构效关系的理论和方法研究了HLA-A*0201限制性CTL表位九肽结构与亲和性间的定量关系,并建立了SCORE得分与亲和性的定量关系模型,并用外部样本(5个HLA-A*0201限制性CTL表位九肽)作为预测集用于检验模型的预测能力。结果基于SCORE打分函数建立的定量模型具有较好的相关性(r=0.9165,RMS=0.38)和对外部样本的预测能力(rpred=0.9847,RMS=0.135)。结论基于SCORE打分函数,运用定量构效关系研究的理论和方法建立了HLA-A*0201限制性CTL表位亲和性的定量预测方法,为实验鉴定高亲和性HLA-A*0201限制性CTL表位提供了理论依据。

卡马西平致HLA-A*31:01基因携带者发生超敏反应综合征一例

目的:明确一例可能由卡马西平诱发的药物超敏反应综合征的诊断,确定致敏药物。方法:收集患者临床资料,提取患者外周血单个核细胞,进行HLA等位基因分型和淋巴细胞转化实验(lymphocyte transformation test,LTT)。结果:该患者HLA等位基因分型提示患者携带HLA-A*31:01;LTT结果显示在卡马西平刺激后,淋巴细胞进行增殖。结论:结合患者临床表现、HLA分型和LTT结果,诊断为由卡马西平诱发的药物超敏反应综合征。

卡马西平致HLA-A*3101基因阳性中国汉族人发生Stevens-Johnson综合征1例

1病例资料患者女,39岁,因“发热5天,躯干四肢皮疹伴疼痛4天”于2020年3月24日入北京大学第三医院皮肤科病房治疗。患者入院前18天开始因三叉神经痛服用卡马西平0.1 g,每日两次,甲钴胺0.5 mg,每日三次,入院前5天出现发热,体温最高达38.3℃,血常规提示血小板减少,外院考虑“上呼吸道感染”,并予口服头孢地尼0.1 g,每日三次;莲花清瘟颗粒6 g,每日三次;利可君20 mg,每日三次。入院前4天前胸和腹部出现红斑,并停用以上所有药物,后皮疹逐渐增多并扩散至四肢,部分红斑上出现米粒至黄豆大小水疱,口腔黏膜糜烂,双眼结膜充血,遂至北京大学第三医院皮肤科治疗。入院查体:体温36.3℃,脉搏90次/min,呼吸18次/min,血压130/85 mmHg,系统查体未见明显异常。

轮状病毒结构蛋白VP6 HLA-A*0201限制性CTL表位的初步鉴定

目的预测并初步鉴定轮状病毒W a株结构蛋白VP6 HLA-A*0201限制性CTL表位,为轮状病毒免疫保护机制研究及疫苗的研制奠定基础。方法应用表位亲和力预测软件SYFPEITH I及蛋白酶切位点预测软件PAProc和Fragpred ict相结合预测VP6 HLA-A*0201限制性CTL表位;用分子模拟对候选肽作进一步筛选;标准Fmoc方案合成候选肽,RP-HPLC纯化、分析,质谱进行鉴定;最后用T2细胞株测定候选肽与HLA-A*0201分子的亲和力及稳定性。结果结合SYFPEITH I、蛋白酶切位点预测结果及分子模建结果,选择分值最高同时在C末-端含有蛋白酶切位点的4条肽作为候选表位肽;标准Fmoc方案合成的各肽纯度均大于95%,质谱检测结果表明,各肽的相对分子质量与理论值基本一致;在候选的4条表位肽中,TLLANVTAV(340-348)和VLADANETL(333-341)与HLA-A*0201呈高亲和力结合,荧光系数(flu-rorescene index,FI)分别为2.66和2.64,同时肽-HLA-A*0201复合物半数解离时间(d issoc iation comp lex50,DC50)均大于8 h。结论TLLANVTAV(340-348)和VLADANETL(333-341)为潜在的HLA-A*0201限制性CTL表位。

负载HCMV pp65抗原肽的HLA-A*1101-GPI四聚体的制备和鉴定

为体外复性制备负载人巨细胞病毒(HCMV)pp65抗原肽的HLA-A*1101-GPI四聚体,研究优化HLA-A*1101重链与生物素化酶底物肽融合蛋白(HLA-A*1101-BSP)在大肠杆菌中的诱导表达的温度、时间和诱导剂IPTG浓度,并以抗HLA-A*0201抗血清进行免疫印迹鉴定HLA-A*1101-BSP的表达水平。将初步纯化的HLA-A*1101-BSP与β2-微球蛋白(β2m)和HCMV抗原肽pp6516-24(GPISGHVLK,简称GPI)一起利用稀释法进行重折叠复性,获得可溶性HLA-A*1101-GPI单体,经生物素化和纯化后,与Streptavidin-PE结合成四聚体。流式细胞仪分析显示HLA-A*1101-GPI四聚体具有与特异性细胞毒T细胞(CTL)的结合活性,表明成功获得可溶性HLA-A*1101-GPI四聚体,为研究HLA-A*1101限制性CTL的免疫应答打下基础。