115年:(醫檢)檢驗(2)

關於HLA 基因檢測,下列何種方法最可能發現HLA 新型別?

Aserology
Bsequence-specific primers(SSP)
Csequence specific oligonucleotide probes(SSOP)
Dsequence-base typing(SBT)

詳細解析

本題觀念

HLA(human leukocyte antigen)基因分型是器官移植配對、輸血醫學與部分自體免疫疾病關聯性檢驗的核心技術,臨床檢驗室常用的分型方法包括血清學與多種分子生物學技術。這些方法在解析度、偵測原理與能否辨識全新型別上有本質差異,理解每一種方法的偵測策略,是判斷何者最適合用來發現HLA新型別的關鍵,也是本題考核的重點。

目前HLA分型技術大致可分為兩大策略:一是「已知序列比對」,包括血清學、序列特異性引子法(SSP)與序列特異性寡核苷酸探針法(SSOP),這三種方法都需要事先針對已知的HLA對偶基因序列設計對應的抗體、引子或探針,再去偵測樣本中是否存在該特定訊號;二是「直接定序」策略,也就是定序型分型(sequence-based typing, SBT),此法不依賴預先設計的探針或引子組合,而是直接讀出待測基因每一個鹼基的序列。這兩種策略在能否偵測到資料庫尚未收錄的新型別上,有相當不同的表現。

選項分析

A:血清學方法是利用特異性抗體偵測HLA蛋白質表面的抗原表位,本質上偵測的是蛋白質層級的訊號而非核酸序列本身。這種方法解析度最低,只能區分已知的抗原群組,若核苷酸序列出現新的變異但未造成可辨識的抗原表位改變,血清學完全無法察覺,因此在四個選項中最不利於發現HLA新型別,不正確。

B:SSP是以對應已知HLA對偶基因序列設計出的特異性引子進行PCR增幅,再依增幅產物的有無判讀基因型。由於引子只能與事先設計、已知的序列片段互補,樣本中若存在引子涵蓋範圍以外的新核苷酸變異,SSP無法產生對應的增幅訊號,也就無從辨識,因此不利於發現新型別,不正確。

C:SSOP使用已知序列所設計的寡核苷酸探針,與待測DNA進行雜合反應以判讀型別。這種方法同樣僅能偵測探針資料庫中已收錄的已知序列動機,比較研究已證實SSOP會遺漏次世代定序才能辨識出的新序列,顯示其偵測範圍侷限於已知型別,不正確。

D:SBT以定序技術直接讀出標的基因的完整核苷酸序列,不受限於事先設計的探針或引子涵蓋範圍。任何在既有資料庫中未收錄的新核苷酸變異,只要出現在定序讀取的區段內都能被完整呈現,因此SBT是四個選項中最可能發現HLA新型別的方法,為本題答案。

答案解析

本題答案為D。要判斷哪一種方法最可能發現HLA新型別,關鍵在於分辨「已知序列比對」與「直接定序」兩種偵測策略的本質差異。血清學(A)、SSP(B)與SSOP(C)三者的共通限制,都是必須仰賴事先設計好的抗體、引子或探針,這些工具的設計基礎來自已經被收錄在資料庫中的已知對偶基因序列,因此無論偵測靈敏度再高,都只能回答「樣本中是否存在已知的某個序列」,而無法回答「樣本中是否存在資料庫沒有的全新序列」。相對地,SBT直接對標的基因進行定序,逐一讀出每個鹼基,因此能完整捕捉到任何未被既有探針或引子涵蓋到的新變異,這也是為什麼SBT長期以來被視為HLA分子分型中發現新型別最有效、也是傳統上的金標準方法。臨床上若懷疑某個病人帶有罕見或尚未命名的HLA對偶基因,通常需要進一步以定序類方法確認,而非僅仰賴血清學或探針比對類技術。

核心知識點

HLA基因分型方法可依偵測原理分為「已知序列比對」(血清學、SSP、SSOP)與「直接定序」(SBT)兩大類;已知序列比對類方法都需要預先設計對應已知對偶基因的抗體、引子或探針,因此偵測範圍侷限於資料庫已收錄的已知型別,無法發現新型別;血清學解析度最低,偵測的是蛋白質抗原表位而非核酸序列;SBT直接讀出完整核苷酸序列,不受限於預先設計工具的涵蓋範圍,是發現HLA新型別最有效的傳統分子分型方法。這些原理是醫事檢驗人員選擇適當HLA分型技術、判讀移植配對或輸血相容性檢驗結果時的基礎依據。

參考資料

  1. Human leukocyte antigen
  2. Comparison of HLA typing methods
  3. Novel HLA alleles identified by sequencing
  4. Sequencing-Based Typing (SBT) Technology
  5. HLA genotyping methods overview