HLA-DRA
HLA-DRA(Major Histocompatibility Complex, Class II, DR Alpha),即人类白细胞抗原-DR α链。它是 MHC-II类分子(HLA-DR)的恒定亚基。与 HLA-A、HLA-B 或其伴侣 HLA-DRB1 展现出的惊人多态性(Polymorphism)截然不同,HLA-DRA 在人群中几乎是单态的(Monomorphic),即序列高度保守,极少发生变异。它与高度多态性的 β 链(由 HLA-DRB1/3/4/5 编码)异源二聚化,形成功能性的 HLA-DR 受体,分布于抗原提呈细胞 (APC) 表面。在临床医学中,HLA-DRA 编码蛋白在单核细胞表面的表达水平(即 mHLA-DR)是评估脓毒症患者免疫功能状态(免疫麻痹 vs 免疫风暴)的“金标准”生物标志物。此外,肿瘤细胞上的 MHC-II 类分子(包含 HLA-DRA)表达是预测PD-1抑制剂疗效的重要指标。
分子机制:抗原呈递的通用基座
HLA-DRA 编码的 α 链与 β 链共同构成 HLA-DR 分子,是连接先天免疫与适应性免疫的桥梁。
- 结构基础: HLA-DR 是一个异源二聚体,由 HLA-DRA (α 链) 和 HLA-DRB (β 链) 组成。α 链相对保守,提供结构稳定性;β 链高度多变,负责特异性结合不同的肽段。两者共同形成肽结合槽,呈递外源性抗原给 CD4+ T细胞。
- 表达调控 (CIITA): HLA-DRA 的转录严格受控于主调节因子 CIITA (MHC Class II Transactivator)。在炎症状态下,干扰素-γ (IFN-γ) 是诱导 CIITA 及 HLA-DRA 表达的最强信号。
- 抗原加工途径: 细胞通过吞噬或胞饮作用摄取外源蛋白,在溶酶体中将其降解为肽段。新合成的 HLA-DRA/B 在内质网中与 Ii链 (CD74) 结合,运输至溶酶体样小室(MIIC),在此处 Ii 链被降解为 CLIP。在 HLA-DM 的辅助下,CLIP 被抗原肽置换,成熟的 MHC-II-肽复合物随后被转运至细胞膜。
临床景观:免疫麻痹与肿瘤热度
HLA-DRA 的表达水平(而非突变)是反映机体免疫状态的“晴雨表”。
| 疾病状态 | 生物标志物 | 临床意义 |
|---|---|---|
| 脓毒症 (Sepsis) | mHLA-DR 低表达 | 脓毒症后期常出现免疫麻痹(Immunoparalysis)。单核细胞表面的 HLA-DR (mHLA-DR) 表达量显著下降(通常 < 5000-15000 AB/cell)。这预示着患者清除病原体能力丧失,院内感染和死亡风险极高。 |
| 肿瘤免疫治疗 | MHC-II 高表达 | 在黑色素瘤、乳腺癌等实体瘤中,肿瘤细胞或浸润淋巴细胞(TILs)高表达 HLA-DRA 提示肿瘤具有较强的免疫原性(“热肿瘤”),预测对 PD-1抗体(如帕博利珠单抗)疗效较好。 |
| 自身免疫病 | 表达异常 | 在 系统性红斑狼疮 (SLE) 和 类风湿性关节炎 (RA) 中,HLA-DR 的异常高表达可能促进了自身抗原向 CD4+ T 细胞的呈递,加剧自身免疫反应。 |
| 器官移植排斥 | 错配 (Mismatch) | 虽然 DRA 变异少,但供受者之间 HLA-DR 复合体的错配是诱发移植物抗宿主病 (GVHD) 和急/慢性排斥反应的最主要原因之一。 |
治疗策略:免疫状态的重塑
针对 HLA-DRA(及 MHC-II)的干预主要是调节其表达水平,以逆转免疫抑制或增强抗肿瘤免疫。
- 免疫刺激疗法 (针对脓毒症):
干扰素-γ (IFN-γ)、GM-CSF。
*原理:这些细胞因子能强效诱导 CIITA 转录,恢复单核细胞表面的 HLA-DR 表达,逆转免疫麻痹,降低继发感染风险。临床试验正在进行中。 - 肿瘤疫苗与佐剂:
设计包含 MHC-II 限制性表位(Epitope)的癌症疫苗,旨在激活 CD4+ 辅助 T 细胞,从而协助 CD8+ T 细胞产生更持久的抗肿瘤效应。 - 表观遗传药物:
HDAC抑制剂 或 DNMT抑制剂。
*机制:肿瘤细胞常通过启动子甲基化或组蛋白修饰沉默 MHC-II。使用表观遗传药物可去抑制,恢复 HLA-DRA 表达,使“冷肿瘤”变热。
关键关联概念
- MHC-II类分子: HLA-DRA 所属的蛋白家族。
- 单核细胞: 临床检测 HLA-DR 表达水平的主要细胞载体。
- 免疫麻痹 (Immunoparalysis): 脓毒症中 HLA-DR 低表达所指示的病理状态。
- CIITA: HLA-DRA 转录的“总开关”。
- CD4+ T细胞: HLA-DR 呈递抗原的直接对象。
学术参考文献与权威点评
[1] Reith W, et al. (2005). Regulation of MHC class II gene expression by the class II transactivator. Nature Reviews Immunology.
[学术点评]:机制综述。详细解析了 CIITA 如何精细调控 HLA-DRA 等 MHC-II 基因的转录,是理解该领域表达调控的必读文献。
[2] Monneret G, et al. (2006). Persisting low monocyte human leukocyte antigen-DR expression predicts mortality in septic shock. Intensive Care Medicine.
[学术点评]:临床金标准。确立了 mHLA-DR 低表达作为脓毒症免疫抑制和死亡风险预测因子的地位,推动了其在重症监护中的应用。
[3] Johnson DB, et al. (2016). Tumor-specific MHC-II expression drives a unique pattern of resistance to immunotherapy via LAG-3/FGL1 signaling. (注:更基础的关联见 Johnson DB, et al. (2016). Melanoma-specific MHC-II expression represents a tumour-autonomous phenotype and predicts response to anti-PD-1/PD-L1 therapy. Nature Communications).
[学术点评]:肿瘤免疫。证明了肿瘤细胞自主表达 MHC-II (HLA-DR) 是抗 PD-1 疗法产生应答的重要前提,揭示了 CD4+ T 细胞在抗肿瘤免疫中的直接作用。
[4] Chu, H.H., et al. (2011). MHC class II transactivator (CIITA) is a specific target of the viral protein... (注:关于病毒逃逸的机制)。
[学术点评]:病毒逃逸。揭示了病毒如何通过抑制 CIITA 来下调 HLA-DRA,从而逃避 CD4+ T 细胞的监控,为感染免疫提供了机制解释。
[5] Meisel C, et al. (2009). Granulocyte-macrophage colony-stimulating factor to reverse sepsis-associated immunosuppression... American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine.
[学术点评]:治疗干预。临床试验证明 GM-CSF 可以恢复脓毒症患者的 mHLA-DR 水平,为免疫刺激疗法提供了实证支持。