HLA-типирование

Оптимальное мультилокусное HLA-типирование у потенциальных доноров аллогенных гемопоэтических стволовых клеток

ТРАНСПЛАНТАЦИЯ КОСТНОГО МОЗГА , , ,

Е.Г. Хамаганова, С.П. Хижинский, Е.П. Кузьминова, А.Р. Абдрахимова, Е.А. Леонов, Т.В. Гапонова, Е.Н. Паровичникова

ФГБУ «НМИЦ гематологии» Минздрава России, Новый Зыковский пр-д, д. 4, Москва, Российская Федерация, 125167

Для переписки: Екатерина Георгиевна Хамаганова, д-р биол. наук, Новый Зыковский пр-д, д. 4, Москва, Российская Федерация, 125167; тел.: +7(495)613-24-76; e-mail: ekhamag@mail.ru

Для цитирования: Хамаганова Е.Г., Хижинский С.П., Кузьминова Е.П. и др. Оптимальное мультилокусное HLA-типирование у потенциальных доноров аллогенных гемопоэтических стволовых клеток. Клиническая онкогематология. 2023;16(4):399–406.

DOI: 10.21320/2500-2139-2023-16-4-399-406

РЕФЕРАТ

Актуальность. HLA-типирование и выбор совместимого донора имеют решающее значение при трансплантации аллогенных гемопоэтических клеток (аллоТГСК), как и выявление донор-специфических анти-HLA-антител. По рекомендациям Центра международных исследований в области трансплантации гемопоэтических стволовых клеток крови и костного мозга (CIBMTR) оптимальное HLA-типирование проводится по 11 HLA-генам (-A, ‐B, ‐C, ‐DRB1, ‐DRB3/4/5, ‐DQA1, ‐DQB1, ‐DPA1, ‐DPB1) с адекватным покрытием генов с целью получить результаты на уровне двухпольных значений.

Цель. Оценить результаты мультилокусного HLA-типирования у доноров костного мозга/гемопоэтических стволовых клеток из базы данных ФГБУ «НМИЦ гематологии» Минздрава РФ на их соответствие рекомендациям CIBMTR при аллоТГСК с анализом частоты и распределения HLA-аллелей и мультилокусных HLA-гаплотипов.

Материалы и методы. В исследование включено 3485 доноров с HLA-типированием методом секвенирования следующего поколения.

Результаты. У всех доноров аллели HLA-генов I класса установлены на уровне 4-го поля (нуклеотидной последовательности). При редукции результатов до уровня 2-го поля (аминокислотной последовательности) выявлен 61 аллель HLA-A, 92 — HLA-B, 49 — HLA-C. Аллели генов II класса установлены на уровне или двухпольных значений, или высокого разрешения. Среди генов локуса HLA-DRB обнаружено 57 аллелей гена DRB1, 11 — гена DRB3, 6 — гена DRB4, 5 — гена DRB5. Выявлено 23 аллеля HLA-DQA1, 30 — HLA-DQB1, 14 — HLA-DPA1, 33 — HLA-DPB1. Установлено 3289 различных HLA-гаплотипов генов A-B-C-DRB1-DQA1-DQB1-DPA1-DPB1.

Заключение. В ФГБУ «НМИЦ гематологии» Минздрава РФ создана база данных потенциальных доноров костного мозга/гемопоэтических стволовых клеток, типированных по 11 классическим полиморфным генам HLA-A, ‐B, ‐C, ‐DRB1, ‐DRB3/4/5, ‐DQA1, ‐DQB1, ‐DPA1, -DPB1, что согласуется с рекомендациями CIBMTR. Частота и распределение HLA-аллелей и мультилокусных HLA-гаплотипов у доноров соответствуют таковым у популяций европейского происхождения. HLA-типирование и выбор донора с учетом 11 HLA-генов будут способствовать улучшению результатов неродственных и гаплоидентичных ТГСК.

Ключевые слова: аллоТГСК, HLA-типирование, HLA-аллели, HLA-гаплотипы, доноры костного мозга/гемопоэтических стволовых клеток.

Получено: 14 июня 2023 г.

Принято в печать: 18 сентября 2023 г.

Читать статью в PDF

Статистика Plumx русский

ЛИТЕРАТУРА

  1. Протоколы трансплантации аллогенных гемопоэтических стволовых клеток. Под ред. В.Г. Савченко. М.: Практика, 2020. 320 с.
    [Savchenko VG, ed. Protokoly transplantatsii allogennykh gemopoeticheskikh stvolovykh kletok. (Allogeneic hematopoietic stem cell transplantation protocols.) Moscow: Praktika Publ.; 2020. 320 p. (In Russ)]
  2. Standards for Histocompatibility and Immunogenetics Testing. Version 8.0. [Internet] Available from: https://efi-web.org/committees/standards-committee (accessed06.2023).
  3. Приказ Министерства здравоохранения Российской Федерации № 519-н от 29.07.2022 г. «Об утверждении Порядка проведения медицинского обследования донора, давшего письменное информированное добровольное согласие на изъятие своих органов и (или) тканей для трансплантации». М., 2022.
    [Decree No. 519-n of the Ministry of Health of the Russian Federation dated July 29, 2022, On the approval of the Procedure of conducting a medical examination of a donor who has given written informed voluntary consent to the removal of his organs and/or tissues for transplantation. Moscow; 2022. (In Russ)]
  4. Организация работы «типирующей лаборатории» в Федеральном регистре доноров костного мозга и гемопоэтических стволовых клеток, донорского костного мозга и гемопоэтических стволовых клеток, реципиентов костного мозга и гемопоэтических стволовых клеток: методические рекомендации ФМБА России. М., 2022. 6 с.
    [“Typing laboratory” management in the Federal Registry of Bone Marrow and Hematopoietic Stem Cell Donors, Donor Bone Marrow and Hematopoietic Stem Cells, Bone Marrow and Hematopoietic Stem Cell Recipients: methodological guidelines of the FMBA of Russia. Moscow; 2022. 6 p. (In Russ)]
  5. Yu N, Askar M, Wadsworth K, et al. Current donor selection strategies for allogeneic hematopoietic cell transplantation. Hum Immunol. 2022;83(10):665–73. doi: 10.1016/j.humimm.2022.04.008.
  6. Timofeeva OA, Philogene MC, Zhang QJ. Current donor selection strategies for allogeneic hematopoietic cell transplantation. Hum Immunol. 2022;83(10):674–86. doi: 10.1016/j.humimm.2022.08.007.
  7. Хамаганова Е.Г., Дроков М.Ю., Хижинский С.П. и др. Антитела к антигенам лейкоцитов (HLA) у больных с запланированной трансплантацией аллогенных гемопоэтических стволовых клеток. Трансфузиология. 2022;23(2):156–69.
    [Khamaganova EG, Drokov MYu, Khizhinskii SP, et al. Antibodies to human leukocyte antigens (HLA) in patients with planned transplantation of allogeneic hematopoietic stem cells. 2022;23(2):156–69. (In Russ)]
  8. Fleischhauer K, Shaw BE, Gooley T, et al. International Histocompatibility Working Group in Hematopoietic Cell Transplantation. Effect of T-cell-epitope matching at HLA-DPB1 in recipients of unrelated-donor haemopoietic-cell transplantation: a retrospective study. Lancet Oncol. 2012;13(4):366–74. doi: 10.1016/S1470-2045(12)70004-9.
  9. Pidala J, Lee SJ, Ahn KW, et al. Nonpermissive HLA-DPB1 mismatch increases mortality after myeloablative unrelated allogeneic hematopoietic cell transplantation. Blood. 2014;124(16):2596–606. doi: 10.1182/blood-2014-05-576041.
  10. Fleischhauer K, Shaw BE. HLA-DP in unrelated hematopoietic cell transplantation revisited: challenges and opportunities. Blood. 2017;130(9):1089–96. doi: 10.1182/blood-2017-03-742346.
  11. Fuchs EJ, McCurdy SR, Solomon SR, et al. HLA informs risk predictions after haploidentical stem cell transplantation with posttransplantation cyclophosphamide. Blood. 2022;139(10):1452–68. doi: 10.1182/blood.2021013443.
  12. Nunes E, Heslop H, Fernandez-Vina M, et al. Definitions of histocompatibility typing terms: Harmonization of Histocompatibility Typing Terms Working Group. Hum Immunol. 2011;72(12):1014–16. doi: 10.1016/j.humimm.2011.06.002.
  13. Nomenclature for Factors of the HLA System. [Internet] Available from: http://hla.alleles.org/nomenclature/naming.html (accessed 08.06.2023).
  14. QIAamp DNA Mini and Blood Mini Handbook. 5th edition. [Internet] Available from: https://www.qiagen.com/cn/resources/download.aspx?id=62a200d6-faf4-469b-b50f-2b59cf738962&lang=en (accessed 08.06.2023).
  15. Excoffier L, Lischer H. Arlequin suite ver 3.5: a new series of programs to perform population genetics analyses under Linux and Windows. Mol Ecol Resour. 2010;10(3):564–7. doi: 10.1111/j.1755-0998.2010.02847.x.
  16. Null and Alternatively Expressed Alleles. [Internet] Available from: https://hla.alleles.org/alleles/nulls.html (accessed 08.06.2023).
  17. Hurley CK, Kempenich J, Wadsworth K, et al. Common, intermediate and well-documented HLA alleles in world populations: CIWD version 3.0.0. HLA. 2020;95(6):1–16. doi: 10.1111/tan.13811.
  18. IMGT/HLA. Release Documentation. [Internet] Available from: https://www.ebi.ac.uk/ipd/imgt/hla/release/ (accessed 08.06.2023).
  19. Dawkins RL, Lloyd SS. MHC Genomics and Disease: Looking Back to Go Forward. Cells. 2019;8(9):1–10. doi: 10.3390/cells8090944.
  20. Kauppi L, Stumpf MP, Jeffreys AJ. Localized breakdown in linkage disequilibrium does not always predict sperm crossover hot spots in the human MHC class II region. Genomics. 2005;86(1):13–24. doi: 10.1016/j.ygeno.2005.03.011.
  21. Fernandez-Vina MA, Klein JP, Haagenson M, et al. Multiple mismatches at the low expression HLA loci DP, DQ, and DRB3/4/5 associate with adverse outcomes in hematopoietic stem cell transplantation. Blood. 2013;121(22):4603–10. doi: 10.1182/blood-2013-02-481945.
  22. Yamamoto H, Uchida N, Naofumi MN, et al. Anti-HLA Antibodies Other than Against HLA-A, -B, -DRB1 Adversely Affect Engraftment and Nonrelapse Mortality in HLA-Mismatched Single Cord Blood Transplantation: Possible Implications of Unrecognized Donor-specific Antibodies. Biol Blood Marrow Transplant. 2014;20(10):1634–40. doi: 10.1016/j.bbmt.2014.06.024.
  23. Tsamadou C, Engelhardt D, Platzbecker U, et al. HLA-DRB3/4/5 Matching Improves Outcome of Unrelated Hematopoietic Stem Cell Transplantation. Front Immunol. 2021;12:771449. doi: 10.3389/fimmu.2021.771449.
  24. Ducreux S, Dubois V, Amokrane K, et al. HLA-DRB3/4/5 mismatches are associated with increased risk of acute GVHD in 10/10 matched unrelated donor hematopoietic cell Am J Hematol. 2018;93(8):994–1001. doi: 10.1002/ajh.25133.
  25. Хамаганова Е.Г., Леонов Е.А., Абдрахимова А.Р. и др. HLA-генетическое разнообразие русской популяции, выявленное методом секвенирования следующего поколения. Медицинская иммунология. 2021;23(3):509–22. doi: 10.15789/1563-0625-HDI-2182.
    [Khamaganova EG, Leonov EA, Abdrakhimova AR, et al. HLA diversity in the Russian population assessed by next generation sequencing. Medical Immunology. 2021;23(3):509–22. doi: 10.15789/1563-0625-HDI-2182. (In Russ)]
  26. Smirnova D, Loginova M, Druzhinina S, et al. Distributions of HLA-A, -B, -C, -DRB1 and -DQB1 alleles typed by next generation sequencing in Russian volunteer donors. HLA. 2023;101(6):623‐ doi: 10.1111/tan.15007.
  27. Creary LE, Gangavarapu S, Mallempati KC, et al. Next-generation sequencing reveals new information about HLA allele and haplotype diversity in a large European American population. Hum Immunol. 2019;80(10):807–22. doi: 10.1016/j.humimm.2019.07.27.
  28. Begovich AB, Moonsamy PV, Mack SJ, et al. Genetic variability and linkage disequilibrium within the HLA-DP region: analysis of 15 different populations. Tissue Antigens. 2001;57(5):424–39. doi: 10.1034/j.1399-0039.2001.057005424.x.
  29. Hollenbach JA, Madbouly A, Gragert L, et al. A combined DPA1~DPB1 amino acid epitope is the primary unit of selection on the HLA-DP heterodimer. Immunogenetics. 2012;64(8):559–69. doi: 10.1007/s00251-012-0615-3.
  30. Grundschober C, Sanchez-Mazas A, Excoffier L, et al. HLA-DPB1 DNA polymorphism in the Swiss population: linkage disequilibrium with other HLA loci and population genetic affinities. Eur J Immunogenet. 1994;21(3):143–57. doi: 10.1111/j.1744-313x.1994.tb00186.x.
  31. Scibola СF, Akers NK, Conde L, et al. Multi-locus HLA class I and II allele and haplotype associations with follicular lymphoma. Tissue Antigens. 2012;79(4):279–86. doi: 10.1111/j.1399-0039.2012.01845.
  32. Linjama T, Rather C, Ritari J, et al. Extended HLA Haplotypes and Their Impact on DPB1 Matching of Unrelated Hematologic Stem Cell Transplant Donors. Biol Blood Marrow Transplant. 2019;25(10):1956–64. doi: 10.1016/j.bbmt.2019.07.008.
  33. Allele Frequency Net Database. [Internet] Available from: http://www.allelefrequencies.net/. (accessed 08.06.2023).
  34. Gragert L, Eapen M, Williams E, et al. HLA match likelihoods for hematopoietic stem-cell grafts in the U.S. registry. N Engl J Med. 2014;371(4):339–48. doi: 10.1056/NEJMsa1311707.
  35. Dehn J, Setterholm M, Buck K, et al. HapLogic: A Predictive Human Leukocyte Antigen-Matching Algorithm to Enhance Rapid Identification of the Optimal Unrelated Hematopoietic Stem Cell Sources for Transplantation. Biol Blood Marrow Transplant. 2016;22(11):2038–46. doi: 10.1016/j.bbmt.2016.07.022.