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本文通过系统综述和荟萃分析,探讨人类白细胞抗原(HLA)I、II 类基因多态性与多种神经、精神疾病脑成像表型的关联。发现 HLA-DRB1*15:01 与多发性硬化(MS)病变体积等相关,且 II 类基因关联更显著,为疾病研究提供新视角。
引言
主要组织相容性复合体(MHC),在人类中称为人类白细胞抗原(HLA)系统,对免疫功能至关重要。它位于 6 号染色体,包含 I 类(HLA-A、-B、-C)、II 类(HLA-DR、-DQ、-DP)和 III 类(编码肿瘤坏死因子(TNF)-α 等调节免疫和炎症过程的分子)。I 类分子向细胞毒性 T 细胞呈递细胞内抗原,II 类分子向辅助性 T 细胞呈递处理后的细胞外抗原。
近年来,遗传研究发现 HLA 多态性与超百种疾病相关,包括自身免疫性疾病、癌症和中枢神经系统(CNS)疾病。越来越多证据表明,神经免疫相互作用是许多 CNS 疾病的关键机制,HLA 基因变异可能影响如多发性硬化(MS)、阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)等神经系统疾病,以及精神疾病如精神分裂症、双相情感障碍和自闭症谱系障碍的发展和进程。
以 MS 为例,HLA-DRB115:01 是其最明确的遗传风险因素。研究发现,该等位基因与 MRI 显示的脑恶化有关,如白质(WM)病变增加、全脑和局部脑容量减少。这些脑结构变化可能进一步介导 HLA-DRB115:01 与疾病进展、发病年龄和免疫调节治疗反应等临床结果的联系 。
基因组 - 神经成像研究不断探索 HLA 基因变异与脑结构和功能的关联,包括针对特定疾病的脑成像特征研究,以及在健康个体中的研究。大规模基于人群的研究,如利用英国生物银行数据的研究,也在探究普通人群中 HLA 基因变异与脑 MRI 指标的关系。但目前这些研究结果尚未得到系统整合,因此需要全面评估现有研究。本系统综述旨在综合 HLA 相关脑成像研究,明确 HLA 基因变异对脑成像表型的影响,重点关注直接参与抗原呈递的 HLA I 类和 II 类分子的遗传关联。
搜索策略
本研究遵循系统综述和荟萃分析的首选报告项目(PRISMA)指南,研究方案已在 PROSPERO 注册(注册号:CRD42024517600)。制定了详细的电子文献检索策略,并在 PubMed/MEDLINE 中进行了敏感性测试,利用医学主题词(MeSH)和相关词汇,以识别研究 HLA I 类和 II 类基因等位基因与脑成像表型关系的原始研究。
搜索结果和纳入研究概述
系统文献检索共识别出 2039 条记录。去除重复项后,对 1857 条独特记录进行标题和摘要筛选。排除 1677 条不相关记录后,对 180 篇全文报告进行资格评估,随后排除 138 篇。最终,42 项研究符合定性系统综述的纳入标准,每项研究的排除原因详见补充表 S3。
讨论
据了解,这是首次对 HLA I 类和 II 类基因变异在不同健康状况和人群的脑成像表型中的作用进行全面总结和综合的系统综述和荟萃分析。研究结果为探索 HLA 系统基因变异如何通过免疫或炎症途径影响脑结构和功能提供了更多依据。研究发现,在神经退行性疾病中,HLA II 类多态性与脑成像的关联模式比 I 类更强。考虑到 HLA II 类分子在外源性蛋白质 / 肽呈递中的作用,这突出了神经免疫 - 环境相互作用在疾病发病机制和进展中的潜在重要性。英国生物银行的基于人群的研究表明,HLA I 类和 II 类基因多态性对脑结构的影响可能超出特定疾病背景,对神经发育和神经退行性变有更广泛的意义。
尽管有这些新发现,但目前研究仍存在局限性。使用结构 MRI 以外成像方式的研究有限,且在特定疾病及不同疾病间的研究结果不一致。这表明需要进一步研究特定基因变异对影响脑结构和功能结果的机制贡献。未来研究应纳入更大、更多样化的研究队列,并采用先进的基因分型技术,以更全面地研究 HLA 在整个生命周期中对脑健康的作用。