【NGS介紹系列- HLA定序方法簡介】

發佈於 2025-5-2

       免疫系統主要的核心功能是辨識及消滅非自身物質、維持正常的生理活動、防止外來病原體的入侵,此功能由「主要組織相容性複合體」 (MHC, Major Histocompatibility Complex)分子來辨識與傳導非自身物質訊息。MHC相關基因中有部分基因被單獨挑出來稱為人類白血球抗原 (HLA, Human Leukocyte Antigen)。

        MHC相關基因位於人類第六號染色體上,主要分為三個區域:MHC I區、MHC II區、MHC III區,而HLA則位於MHC I和MHC II區主要包含MHC I:HLA-A, HLA-B, HLA-C;MHC II:HLA-DR, HLA-DP, HLA-DQ等基因。

        HLA基因多樣性高,並且具有強大的免疫功能。進行HLA定序,即是對這些基因進行深入分析,從而確定個體的HLA基因型。準確測定HLA基因的基因型,對於免疫反應、免疫感染、移植排斥以及一些自體免疫疾病等問題具有重要意義。

 

以下簡單介紹常見HLA定序的方法:

1.  SSOP序列特異性寡核酸法 (Sequence-Specific Oligonucleotides Probes)

原理:以同位素或非放射性標記的探針與PCR擴增的目標片斷產物直接雜交 (direct hybridization),或是將探針固定在固體支持物上,例如帶有顏色編碼的球體,並與標記的PCR產物反向雜交 (reverse hybridization),之後根據訊號點位判斷個體基因型。

應用:用於快速的基本HLA分型。靈敏度高、特異性強、需樣本量少。

2.  PCR-SSP (PCR-Sequence Specific Primer)技術

原理:使用特定引物對HLA基因區域進行擴增,然後透過PCR結果的模式判定基因型。這種方法比較簡單,通常應用於HLA基因的初步分型。

應用:用於快速的HLA-A、HLA-B、HLA-DR等基本HLA分型。

3.  PCR-SBT (PCR-Sequencing Base Typing)技術

原理:使用特定引物對HLA基因區域進行擴增,以Sanger定序方法來進行基因定序。

應用:Sanger定序方法精確度高,適合於單一基因的測定,常常用於確定HLA的具體型別。

4.  NGS次世代高通量定序技術 (Next-Generation Sequencing)

原理:高通量定序技術是目前最精確的HLA定序方法。可以同時定序大量樣本,並能夠高效地獲取HLA基因的詳細訊息。這項技術不僅能準確識別HLA基因型,還能檢測到微量的突變。

應用:定序可以提供高解析度的HLA基因型資訊,適用於多重HLA等位基因的識別。

5.  三代定序技術 (Third Generation Sequencing)

原理:有別於NGS次世代高通量定序技術,三代定序技術為長片段定序,不依賴參考基因組 (Reference Genome),避免重複序列及缺失片段的問題。長片段定序解決了染色體序列多態性的順反方向,例如:Cis配置 (順向)指的是兩個特定的HLA等位基因位於同一條染色體 (來自同一個親本)上;Trans配置 (反向)指的是兩個等位基因分別位於不同的染色體 (分別來自父親和母親)。HLA 的順反方向會影響免疫辨識,進而影響移植相容性。三代定序技術可直接提供相關甲基化結果,有別於傳統bisulfite轉換導致甲基化表現有可能被錯估。

應用:定序一樣可以提供高解析度且長片段的HLA基因型資訊。

 

        總結來說,MHC/HLA定序是一項強大的技術,從傳統的PCR分型到先進的高通量定序技術都在不斷發展及提升,最終目的使得能夠準確分析HLA基因型,為臨床診斷和治療提供重要的基因資訊。

 

# HumanLeukocyteAntigen(HLA)

# MajorHistocompatibilityComplex(MHC)

#源資國際生物科技股份有限公司

 

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