Способность врожденного иммунитета обеспечивать элиминацию инфицированных и измененных клеток, сохраняя при этом толерантность к своим собственным неповрежденным тканям, во многом определяется наличием в его арсенале естественных киллерных клеток (Natural Killer – NK). Помимо поддержания гомеостаза NK играют немаловажную роль в репродукции человека, обеспечивая контроль ремоделирования материнских кровеносных сосудов трофобластом в процессе формирования плаценты [10].
Одну из ключевых ролей в регуляции активности NK-клеток организма играют взаимодействия между иммуноглобулинподобными рецепторами этих клеток (KIR) и их HLA лигандами – некоторыми антигенами главного комплекса гистосовместимости I класса (HLA). Связывание HLA-лигандов с ингибирующими KIR-рецепторами (iKIR, имеют длинные интрацитоплазматические концы – L) приводит к подавлению функциональной активности NK-клеток. Взаимодействие с активирующими KIR-рецепторами (aKIR, имеют короткие интрацитоплазматические концы – S) усиливает функциональную активность NK. HLA-лиганды для двухдоменных KIR-рецепторов включают в себя аллели локуса HLA-C. Два взаимоисключающих HLA-C эпитопа, различающиеся позицией 80 альфа-1 домена тяжелой цепи, взаимодействуют с разными KIR-рецепторами. Молекулы HLA-C с лизином в позиции 80 и аспарагином в позиции 77 (группа HLA-C2), распознаются KIR2DL1 и KIR2DS1. Остальные молекулы HLA-C содержат аспарагин в позиции 80 и серин в позиции 77 (группа HLA-C1) и распознаются KIR2DL2 и KIR2DL3 [1]. Существуют убедительные доказательства, что KIR и HLA системы эволюционировали совместно, и репертуар KIR оказывает давление на баланс HLA-гаплотипов [6].
За последнее десятилетие большое число исследований было посвящено ассоциации полиморфизма KIR-рецепторов с развитием заболеваний, тяжестью их течения и исходом, однако распределению HLA-лигандов для KIR уделялось гораздо меньше внимания. Особенно это касается российских популяций, сообщений по которым насчитываются единицы [2, 3].
Цель исследования: Оценить особенности распределения аллелей гена HLA-C, а также HLA-C1 и -C2 групп лигандов для KIR среди доноров костного мозга регистра ФГБУ «Гематологический научный центр» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ ГНЦ МЗ РФ), самоопределившихся как русские.
Материалы и методы исследования
В исследование вошли 865 человек, рекрутированных в качестве доноров костного мозга регистра ФГБУ ГНЦ МЗ РФ. Все включенные в исследование идентифицировали себя как русские. в качестве материала для исследования использовали венозную кровь, взятую в пробирки с 0,5 % раствором ЭДТА. Выделение ДНК проводили на приборе NorDiag Arrow с использованием соответствующих наборов Blood DNA 200 и 500 Extraction Kit (NorDiag, Норвегия). Высокоразрешающее HLA-типирование локуса HLA-C проводили методом PCR-SSO (polymerase chain reaction using sequence-specific oligonucleotides) на платформе Luminex с использованием набора Lifecodes HLA-C eRES SSO Typing Kit (Immucor, США). в случае неоднозначных результатов, полученных на Luminex, типирование дополнялось методом PCR-SSP (polymerase chain reaction using sequence-specific primers) с праймерами Olerup (Швеция) для типирования вариантов гена HLA-С с высоким разрешением. Частоты аллелей локуса HLA-C, лигандов HLA-C1 и -C2 групп определялись прямым подсчетом. Статистическую значимость различий в частоте встречаемости оценивали с помощью критерия Х2.
Результаты исследования и их обсуждение
У доноров регистра костного мозга ФГБУ ГНЦ МЗ РФ, идентифицирующих себя как русские, были выявлены следующие частоты аллельных вариантов гена HLA-C. Самыми распространенными аллелями оказались C*07:02 (13 % от общей выборки), С*04:01 и *07:01 (12,5 % и 12,4 % соответственно), *06:02 (11,9 %), *12:03 (11,6 %), см. табл. 1. Примерно с такой же частотой данные варианты HLA-C встречаются в основных европейских популяциях. Однако исследуемая группа имела некоторые особенности. Наиболее частотным в нашем исследовании оказался аллель C*07:02, что характерно и для доноров из Германии. Среди доноров Польши и Австрии чаще всего встречались аллели C*07:01 и C*04:01, которые у наших доноров занимали по частоте второе и третье место. в группе доноров Регистра ПСПбГМУ (Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет) имени акад. И.П. Павлова, первое место по частоте встречаемости занимал вариант C*06:02 (вместе с аллелями C*07:02 и C*04:01), который в нашем исследовании оказался лишь четвертым. Частота аллеля HLA-C*07:02 в нашем исследовании схожа с таковой у доноров из Японии, несмотря на характерные особенности распределения у них HLA-C-аллелей, как представителей азиатской популяции. Также отличительной чертой доноров ГНЦ являлась высокая частота аллеля HLA-C*12:03 по сравнению с другими европейскими популяциями, особенно с донорами Германии (P<0.05). Наиболее редкими среди доноров ГНЦ оказались следующие аллельные варианты: HLA-C*01:07, *04:03, *04:04, *15:06, *16:04. Данные варианты встретились в нашем исследовании всего по одному разу, указывая на их низкую частотность (0,06 %), что так же вполне характерно для европейских популяций. в целом, не смотря на свои особенности, распределение аллелей локуса HLA-C у доноров ГНЦ соответствовало таковому у других европейских популяций, в частности у немцев, австрийцев и поляков.
Все выявленные варианты гена HLA-C были отнесены в ту или иную группу в соответствии с их строением и функциональной активностью в качестве лигандов для KIR-рецепторов: группа HLA-C1 – HLA-C*01/03/07/08/12/14/15:07/16:01, и группа HLA-C2 – C*02/03:07/04/05/07:07/07:09/ 06/12:04/12:05/15/16:02/17 [1].
Анализ распределения групп HLA-лигандов у доноров ГНЦ выявил следующие особенности – лиганды HLA-C1 имели более высокую частоту по сравнению с HLA-С2 (59,7 % и 40,3 %, соответственно). Схожие значения наблюдаются у чехов (см. табл. 2). Преобладание в той или иной степени HLA-C1 группы наблюдается во многих мировых популяциях. Результаты, полученные у московских доноров, отличались от таковых у доноров Северо-Западного региона России. у них также наблюдалось преобладание аллелей HLA-C1, однако их частота была почти в 1,5 раза выше, по сравнению с нашими данными. Для доноров ГНЦ характерно преобладание гетерозиготных генотипов С1/С2 (49,3 %), и более высокая частота гомозиготных генотипов С1/С1 (35 %) по сравнению с С2/С2 (15,7 %). Преобладание гетерозигот над гомозиготами присуще европейским популяциям и не свойственно азиатским, отличительной чертой которых является повышенная частота гомозигот по аллелям группы HLA-С1 (тайцы, монголы) [6]. в целом частота C1/C1 и C1/C2 генотипов в нашем исследовании имела схожие значения с донорами Северо-Западного региона России. Однако обращает на себя внимание, что частота C2/C2 генотипов у московских доноров оказалась в два раза выше по сравнению с донорами Северо-Запада России (данные статистически достоверны).
Таблица 1
Частоты аллельных вариантов локуса HLA-C в некоторых популяциях [2, 4, 5, 7, 8]
Аллели |
Доноры ГНЦ, Москва 2n=1730 |
Доноры ПСПбГМУ, Санкт-Петербург, 2n=400 [2] |
Доноры Польши, 2n=41306 [8] |
Доноры Германии, 2n=17808 [5] |
Доноры Австрии, 2n=308 [7] |
Доноры Японии, 2n=9000 [4] |
01:02 |
3,29 |
2,3 |
4,31 |
3,521 |
3,24 |
17,6 |
01:07 |
0,06 |
- |
- |
- |
- |
- |
02:02 |
6,41 |
5,7 |
7,6 |
5,385 |
5,844 |
0,026 |
03:02 |
2,02 |
- |
0,41 |
0,376 |
0,56 |
|
03:03 |
4,22 |
3,7 |
4,155 |
6,183 |
3,24 |
13,05 |
03:04 |
3,93 |
4,0 |
5,38 |
8,041 |
9,09 |
12,39 |
04:01 |
12,49 |
12,3 |
12,52 |
11,68 |
11,03 |
4,4* |
04:03 |
0,06 |
- |
0,005 |
0,011 |
- |
- |
04:04 |
0,06 |
- |
0,007 |
0,011 |
- |
- |
05:01 |
3,81 |
- |
4,32 |
7,328 |
9,74 |
0,38 |
06:02 |
11,85 |
12,3 |
11,78 |
9,383* |
11,68 |
0,808* |
07:01 |
12,37 |
10,9 |
14,32* |
14,94* |
8,44 |
0,073* |
07:02 |
13,12 |
12,3 |
11,87 |
15,229* |
9,09 |
12,7 |
07:04 |
1,85 |
- |
2,5 |
1,993 |
1,95 |
0,98 |
08:01 |
0,23 |
- |
0,03 |
0,039 |
- |
7,35 |
08:02 |
2,25 |
- |
1,73 |
2,207 |
- |
0,026 |
08:03 |
0,29 |
- |
0,13 |
0,039 |
- |
1,36 |
12:02 |
2,54 |
- |
1,46 |
0,752 |
- |
11,18 |
12:03 |
11,56 |
9,1 |
10,38 |
5,183* |
9,091 |
0,083* |
14:02 |
1,1 |
- |
0,93 |
1,219 |
- |
6,87 |
14:03 |
0,12 |
- |
0,015 |
0,006 |
- |
6,68 |
15:02 |
2,49 |
- |
1,86 |
2,342 |
- |
3,081 |
15:05 |
0,23 |
- |
0,32 |
0,32 |
- |
0,016 |
15:06 |
0,06 |
- |
0,024 |
0,017 |
- |
- |
16:01 |
0,64 |
- |
1,36 |
2,19 |
- |
- |
16:02 |
0,52 |
- |
0,43 |
0,326 |
- |
- |
16:04 |
0,06 |
- |
0,13 |
0,168 |
- |
0,005 |
17:01 |
2,37 |
3,7 |
1,71 |
0,764 |
- |
0,01 |
*P<0.05 в сравнении с донорами ФГБУ ГНЦ МЗ РФ, Москва. |
Таблица 2
Распределение HLA-лигандов в различных популяциях [3, 6]
HLA-лиганды |
Москва, n=865 |
СЗ РФ, n=100 [3] |
Чехия, n=125 [3] |
Италия, n=270 [6] |
Таиланд, n=500 [6] |
Монголия, n=160 [6] |
С1 |
59,7 |
93 |
63 |
52,5 |
96,8 |
90,6 |
С2 |
40,3 |
66 |
37 |
47,5 |
34 |
47,5 |
С1/С1 |
35 |
34 |
41 |
- |
66* |
52,5* |
С1/С2 |
49,3 |
59 |
43 |
- |
30,8* |
38,1* |
С2/С2 |
15,7 |
7* |
16 |
- |
3,2* |
9,4* |
СЗ РФ – Северо-Западный регион РФ, г. Санкт-Петербург; *P<0.05 в сравнении с донорами ФГБУ ГНЦ МЗРФ, Москва. |
Знать особенности распределения HLA-лигандов в популяции имеет определенный смысл. Анализ литературы указывает на ассоциацию некоторых заболеваний с носительством той или иной групп HLA-лигандов, в частности, между носительством HLA-C2 и развитием острого лимфобластного лейкоза у детей [9]. Другой не менее важной причиной является тот факт, что HLA-лиганды принимают участие в репродуктивной функции человека. Известно, что такие осложнения беременности, как преэклампсия и слишком маленький вес новорожденных, ассоциированы с наличием у матери KIR-генотипа АА и HLA-C2 лиганда у плода, который он унаследовал от отца. Риск преэклампсии значительно возрастает, если у матери отсутствуют аллели HLA-C2 группы, и она гомозиготна по HLA-C1. Скорее всего это связано с тем, что С2–лиганды способны специфически связываться с сильным ингибиторным рецептором KIR2DL1, характерным для KIR А-гаплотипов, и тем самым оказывать выраженный ингибиторный эффект на NK-клетки слизистой матки, что в свою очередь ведет к недостаточной плацентации и дальнейшим осложнениям беременности. Напротив, присутствие у матери гена KIR2DS1, входящего в некоторые KIR В-гаплотипы, при носительстве ребенком HLA-C2 молекулы, унаследованной от отца, ассоциируются с рождением детей избыточного веса – другим потенциально опасным осложнением беременности [10].
Заключение
Распределение аллелей гена HLA-С у доноров костного мозга регистра ФГБУ ГНЦ МЗ РФ, самоопределившихся как русские, соответствуют таковому в большинстве европейских популяций, имея при этом свои особенности. Наиболее частотным в группе московских доноров является аллель HLA-C*07:02. Частоты HLA-лигандов характеризуются преобладанием гетерозигот C1/C2. Полученные данные имеют значение при оценке генетически детерминированной функциональной активности NK (посредством взаимодействия с HLA-лигандами) при исследовании их ассоциаций с заболеваниями и в вопросах, касающихся взаимодействия между иммунной системой и репродукцией.
Библиографическая ссылка
Кузьминова Е.П., Чапова Р.С., Хамаганова Е.Г. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСТОТ АЛЛЕЛЕЙ ГЕНА HLA-C И HLA-C1, -C2 ГРУПП ЛИГАНДОВ ДЛЯ KIR СРЕДИ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ДОНОРОВ КОСТНОГО МОЗГА // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. – № 12-2. – С. 291-294;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=10826 (дата обращения: 17.08.2024).