太原市血液中心联合浩瑞基因共建高质量血小板供者库

研究背景
血小板输注是临床救治血液病、肿瘤等患者的关键手段,但反复输注患者易出现血小板输注无效(PTR)问题,其核心诱因之一是HLA与HPA不匹配。传统Sanger测序、NGS等技术存在单倍型分析困难、长片段变异检测不足等局限,难以满足高质量血小板供者库构建的精准分型需求。为突破技术瓶颈,太原市血液中心与西安浩瑞基因达成深度合作,依托长读长测序技术优势,共同探索HLA与HPA同步分型的创新方案。
研究方法
u 对268名太原地区汉族血小板捐献者(均为多次献血者)进行系统基因分型。浩瑞基因凭借在三代测序领域的技术积累,提供基于PacBio 平台的长读长测序完整解决方案;
u 设计专属基因检测panel,覆盖HLA-A/B/C全基因序列及HPA1-35w全系统相关基因,实现一次实验同步完成两类抗原分型;
u 采用长片段PCR扩增技术,结合单分子实时测序(SMRT)的HiFi模式,获得高准确度、高覆盖度的测序数据;
u 通过自主优化的生物信息学分析流程,整合SMRT Link、Deep Variant等工具,精准解析基因单核苷酸变异(SNV)、插入缺失(indels)及单倍型序列,解决传统技术的分型歧义问题。
研究结果
(1)HPA抗原分布特点
研究采用靶向三代测序技术分析HPA和HLA系统的基因变异,测序数据碱基识别准确率均超0.99,且各样本有效测序读长数均稳定大于100 条。为验证检测准确性,研究选取60例样本,将三代测序对HPA-1 至HPA-5及HPA-15共6个系统的分型结果与TaqMan法交叉验证,二者吻合率达100%。检测发现,HPA-1至 HPA-6w、HPA-15w及HPA-21w系统存在基因多态性,其余27 个HPA 系统均为aa纯合基因型;HPA-3b(0.4086)、HPA-15b(0.4310)等常见等位基因分布均符合Hardy–Weinberg平衡。此外,共检测到49个SNV,其中2个为未收录于dbSNV数据库的全新变异,即ITGA2B基因c.689C>T突变和GP9基因c.134C>T突变,且这两处变异均可能导致编码氨基酸发生改变。

(2)HPA系统相关基因的遗传多样性模式
研究聚焦ITGA2基因中HPA相关等位基因的序列特征展开探究,发现HPA-1b与HPA-4b、HPA-6b与HPA-21wb之间均无连锁关系;c.166-1029C>T 变异仅存在于携带HPA-1b等位基因的样本中,或可作为HPA-1b筛查的辅助标记;c.1959C>T 变异则与HPA-21wa等位基因存在相似的特异性关联。此外,HPA-5b存在特征性变异组合,ITGA2B基因中的HPA-3b等位基因与c.2187+34_2187+42delCAGGGGCTC、c.2187+260G>A 等一系列内含子突变高度关联;CD109 基因中的HPA-15等位基因存在两种独特的序列模式。

(3)HLAI类位点分布特点
研究对268名供者的HLA-A、HLA-B、HLA-C基因全长序列开展全面分析,随机选取60例样本采用LABType® SSO分型试剂盒验证,结果显示靶向三代测序在HLA第一域、第二域分型水平上与验证结果完全一致。研究还首次发现A*33:03、B*51:39、C*01:85、C*15:26四个未被IPD-IMGT数据库收录的等位基因全长基因组序列。
研究结论
本研究依托PacBio三代长读长测序技术建立靶向检测方法,可同步完成35种HPA系统与HLA-A/B/C位点的精准分型,兼具高通量、高同步性与单倍型分辨能力;研究分析268名太原汉族供者的基因多态性,发现HPA-1至6w、15w、21w多态性较高,HPA-35呈纯合型可在供者库构建中排除,还鉴定出多个与HPA等位基因关联的内含子SNV及2个全新SNV,为后续快速分型提供潜在标记,同时明确了太原地区HLAⅠ类基因的优势等位基因分布特征;该技术与传统检测方法比对一致性100%,能有效规避传统方法的分型错误,还可通过靶向核心区域实现成本优化,是构建高质量血小板供者库、降低临床血小板输注无效风险的高效技术手段,为临床精准匹配输注提供重要支撑。
文章来源:Zhao P, Lyu Q, Xu Y, et.al. A novel approach to simultaneous genotyping of human platelet antigen systems and human leucocyte antigen class I loci using PacBio long-read sequencing. Vox Sang. 2025 Jan;120(1):63-70.