人类白细胞抗原等位基因与路易体疾病神经病理学结果之间的关联

《Annals of Neurology》：Association between Human Leukocyte Antigen Alleles and Neuropathological Outcomes in Lewy Body Disease

Lewy body disease (LBD)的神经病理学负担受HLA基因型影响，研究通过高分辨率全基因组测序分析539例欧洲血统LBD病例，发现HLA-DPB1*06:01与海马旁回Lewy体计数显著降低相关，HLA-DRB1*11:01与Thal amyloid期降低相关，HLA-B*15:01与弥漫型LBD风险增加相关。研究揭示了HLA免疫机制在LBD病理进展中的作用，为遗传干预提供新靶点。

　　本研究聚焦于Lewy体疾病（LBD）的神经病理学特征与人类白细胞抗原（HLA）基因变异之间的关系。LBD是一类复杂的神经退行性疾病，其主要特征是大脑中异常折叠的α-突触核蛋白在Lewy体（LB）和Lewy神经元中积累，同时伴随中枢神经系统和自主神经系统的神经元丢失。临床表现通常包括运动功能的进行性退化以及记忆、语言、空间认知、执行功能和人格变化等多方面的认知障碍，这些症状对患者的日常生活产生显著影响。尽管LBD的病因尚未完全阐明，但已有大量证据表明神经炎症和免疫系统功能障碍在该病的发病机制中扮演重要角色。例如，尸检研究发现小胶质细胞激活和炎症介质的改变，这提示HLA基因可能通过影响神经炎症和蛋白质聚集的清除过程，进而影响LBD的易感性和进展。

HLA基因编码的分子是免疫系统的重要组成部分，分为I类（如HLA-A、-B、-C）和II类（如HLA-DR、DP、DQ）。这些分子在不同细胞类型中表达，主要功能是识别和呈递抗原性肽，从而激活T细胞。HLA命名系统具有层级结构，其中第一组数字代表HLA抗原特异性，第二组数字则进一步细化到特定的蛋白变异。由于抗原识别域在HLA分子中至关重要，因此G组分辨率被用于将具有相同抗原识别域编码区核苷酸序列的HLA等位基因归类，而不考虑整个基因序列。这种分类方式有助于捕捉最具功能意义的变异。

本研究通过高分辨率全基因组测序和下一代测序（NGS）技术，对来自美国梅奥诊所脑库的539例欧洲裔LBD病例进行了HLA等位基因的全面分析。研究中对每个样本的HLA等位基因进行鉴定，并评估其与神经病理学结果之间的关联。这一方法不仅提供了更详细的分析，还可能揭示之前未被发现的HLA等位基因对LBD病理表现的影响。此前的研究仅限于两个HLA变异位点（rs9275326和rs13201101），未能发现显著关联，而当前研究则扩展了分析范围，采用了更全面的HLA等位基因评估方式。

在神经病理学评估方面，研究涵盖了多个脑区的样本，包括6个新皮层区域、2个海马水平、基底前脑（包括杏仁核、豆状核和下丘脑）、前脑干、丘脑（在下丘脑核水平）、中脑、脑桥、延髓和2个小脑区域（其中一个包含深部小脑核）。采用福尔马林固定的脑组织进行标准化和系统化的病理学分析，使用5微米厚的石蜡包埋切片，并通过苏木精-伊红（H&E）染色和硫黄素S（Thioflavin S）染色进行检测。此外，还使用抗α-突触核蛋白抗体对皮层、海马、基底前脑和脑干区域进行免疫染色，以确认LBD的病理诊断。评估的神经病理学结果包括LBD亚型（脑干型、过渡型和弥漫型）、Lewy体数量、多巴胺能系统损伤程度、神经元丢失情况、tau病理、淀粉样斑块分布、蛋白清除障碍、TDP-43蛋白病以及脑血管病变等。

在统计分析方面，研究采用了多种多变量回归模型，以适应不同类型的神经病理学结果。例如，对于有序结果（如神经元丢失评分和Thal淀粉样斑块阶段），使用比例优势逻辑回归模型；对于连续结果（如多巴胺能免疫反应评分和pS65-Ub水平），采用线性回归模型；对于二分类结果（如LBD亚型、TDP-43病理和脑血管病变），使用二元逻辑回归模型；而对于计数结果（如Lewy体数量），采用负二项回归模型。为应对多重检验的问题，研究采用了SNPSpD校正方法，通过计算变量之间的相关性矩阵的特征值和方差，得出有效的变量数量，并据此调整显著性水平。该研究中，校正后的显著性阈值为3.43×10^-5，而p值小于0.001的关联则被视为“提示性”证据。

研究结果表明，某些HLA等位基因与LBD的神经病理学结果存在显著或提示性的关联。其中，HLA-DPB1*06:01与海马旁回的Lewy体数量显著减少相关（p值为3.30×10^-5），而其在中额叶和下顶叶区域的关联则较弱，但仍然具有统计学意义（p值分别为1.80×10^-4和6.33×10^-4）。此外，HLA-DRB1*11:01与较低的Thal淀粉样斑块阶段存在提示性关联（p值为1.56×10^-4），而HLA-B*15:01则与弥漫型LBD的风险增加相关（p值为7.58×10^-4）。这些发现提示HLA介导的免疫机制可能在LBD的进展和亚型分化中发挥关键作用。

值得注意的是，研究还发现了一些其他HLA等位基因与神经退行性疾病相关的结果，其中部分与当前研究中的神经病理学特征存在关联。例如，HLA-DRB1*03:01和HLA-DRB1*01:01均与pS65-Ub水平的增加有关，而pS65-Ub是线粒体功能障碍的标志物，与帕金森病（PD）和LBD等神经退行性疾病密切相关。这提示HLA等位基因可能通过影响线粒体质量控制机制，间接参与LBD的发病过程。此外，HLA-DRB1*04:01在之前的研究中被发现具有保护作用，但在本研究中，该等位基因与更高的Thal淀粉样斑块阶段存在弱相关性，这可能意味着其保护作用在某些病理背景下（如淀粉样蛋白沉积）可能不显著或存在矛盾。因此，需要进一步研究其作用机制及适用条件。

本研究的局限性主要包括以下几点。首先，尽管样本量较大，但多重检验校正可能导致部分潜在的关联被忽略，特别是那些p值接近但未达到显著水平的变量。其次，研究仅包括欧洲裔人群，未来需要扩展至其他种族，以评估HLA在不同人群中的普遍性。第三，由于研究基于尸检样本，临床诊断信息的缺失限制了对疾病进展和临床表型的分析。然而，这种研究方法对于理解LBD的神经病理学特征具有重要意义，因为它允许在不考虑临床亚型的情况下，对疾病的核心病理变化进行评估。最后，研究未包含复制样本，因此未来需要在独立的LBD病例队列中验证这些发现，以确保其可重复性和临床适用性。

综上所述，本研究揭示了HLA等位基因在LBD神经病理学中的潜在影响，特别是HLA-DPB1*06:01与海马旁回Lewy体数量减少之间的显著关联，以及HLA-DRB1*11:01和HLA-B*15:01与不同病理特征之间的提示性关联。这些发现不仅有助于理解LBD的遗传基础，还强调了进一步探索HLA相关机制在神经退行性疾病中的重要性。未来的研究应关注HLA变异如何影响神经炎症、蛋白清除和线粒体功能，以期为LBD的早期诊断、疾病进展预测和个体化治疗提供新的思路。此外，由于HLA在多种神经退行性疾病（如AD和PD）中均被发现具有重要影响，进一步研究其在不同疾病之间的共性与差异，将有助于构建更全面的神经退行性疾病遗传图谱。