《HLA》:Impact of BoLA-DRB3 Polymorphisms on Clonality of Bovine Leukaemia Virus-Infected Cells of Cattle With Lymphoma
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本文综述了牛白血病病毒(BLV)诱导淋巴瘤过程中,宿主主要组织相容性复合体(MHC)基因BoLA-DRB3多态性对病毒整合位点特征及感染细胞克隆扩增模式的调控作用。研究通过BLV前病毒DNA捕获测序技术分析99例淋巴瘤样本,发现耐药性等位基因携带者呈现显著更高的单克隆增殖倾向,揭示了遗传背景通过免疫应答差异影响BLV致病进程的新机制。
引言
牛白血病病毒(BLV)作为地方性牛白血病的病原体,属于逆转录病毒科丁型逆转录病毒属,其感染特征为前病毒基因组整合入宿主染色质引发终身潜伏感染。约70%感染牛表现为无症状携带,30%发展为持续性淋巴细胞增多症(PL),仅1%-5%在长期潜伏期后进展为CD5+B细胞淋巴瘤。BLV基因组包含gag、pol、env等结构基因及pX区域附属基因,两端为含U3-R-U3结构的长末端重复序列(LTR)。病毒通过"感染周期"在宿主基因组产生随机整合位点,每个感染事件形成独特克隆标记;而"有丝分裂周期"中感染细胞克隆经历大规模耗竭与选择性扩增,最终导致肿瘤发生。
BoLA-DRB3多态性与BLV易感性关联
牛白细胞抗原(BoLA)作为牛主要组织相容性复合体(MHC),其II类基因DRB3位点具有高度多态性,目前IPD-MHC数据库已登记387个等位基因。研究表明,BoLA-DRB3多态性与BLV感染相关参数显著相关:BoLA-DRB3 * 015:01和012:01被定义为淋巴瘤易感等位基因,而009:02、014:01:01、010:01和*011:01为抗性等位基因。携带抗性等位基因的个体表现为低前病毒载量(PVL)和淋巴瘤发生率,其机制可能与MHC分子抗原呈递效率差异引发的免疫应答强度有关。
整合位点分析方法与样本特征
研究采用BLV前病毒DNA捕获测序技术(BLV proviral DNA-capture-seq)对99例日本荷斯坦牛淋巴瘤样本进行全基因组整合位点分析。通过PCR序列分型(SBT)鉴定BoLA-DRB3等位基因,将样本分为耐药组(携带至少1个抗性等位基因)、易感组(携带易感等位基因且无抗性等位基因)和中性组。病毒-宿主嵌合读段通过Burrows-Wheeler比对工具映射至牛参考基因组(ARS-UCD1.2/bosTau9),整合位点克隆丰度通过去重后的病毒-宿主读段数量化。
整合位点分布特征
在99个动物中发现的235个整合位点均呈独特分布,未发现重复位点。染色体分布图谱显示BLV前病毒广泛分布于各条染色体,无显著位置偏好性(图2)。基因区域分析显示整合频率在外显子、内含子和基因间区分别为4.3%、46.8%和48.9%,组间比较无统计学差异(图3)。前病毒结构分析显示完整前病毒(76.2%)占比显著高于5'LTR型(22.6%)和3'LTR型(1.3%),且正负链整合方向接近1:1比例,耐药组与易感组间无显著差异(图4-5,表1)。
克隆性分析的关键发现
按整合位点数量将克隆性分为单克隆(1个位点)、寡克隆(2-3个位点)和多克隆(≥4个位点)。全样本中单克隆占比34.3%,耐药组单克隆比例(43.2%)显著高于易感组(19.5%)(p=0.0305),而易感组以寡克隆为主(61.0%)(图6)。这一现象提示耐药个体由于强效免疫应答导致感染克隆大规模耗竭,仅少数幸存克隆获得扩增优势;而易感个体免疫清除效率较低,允许多个克隆共存扩增。
讨论与展望
本研究首次揭示BoLA-DRB3多态性通过调控感染细胞克隆构成影响BLV致病进程,而非改变整合位点基因组特征。耐药个体表现出的单克隆优势可能与MHC-II类分子抗原结合槽特异性相关,如70-71位点精氨酸-赖氨酸(RK)基序与丝氨酸-精氨酸(SR)基序的电荷差异影响抗原呈递效率。后续需拓展BoLA其他区域(如I类基因、DQA/DQB)与克隆进化的关联研究,并结合病程动态监测阐明克隆演化规律。该发现为基于遗传选育的BLV防控策略提供理论依据。