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背景:HLA基因是目前已知的最复杂的人类基因系统,具有高度的多态性,其基因区域仅占人全基因组大小0.13%,却与100多种疾病相关,主要在调节免疫应答、免疫功能紊乱、疾病易感性、癌症以及药物反应等方面。对HLA基因的分型,能促进理解疾病的因果关系,以及促进移植医学的发展。而高分辨率的HLA分型结果对自身免疫性疾病和感染性疾病的治疗具有重要意义。在移植医学领域中,HLA基因的高分辨率分型也极为重要,如果供体与受体之间的HLA配型不合,那么将引发器官或骨髓移植后产生的免疫排斥反应。建立大规模HLA高分辨率分型数据库,也是移植医学领域和精准医疗领域所必须的。尽管目前已经开发了很多基于第二代测序技术的HLA分型方法,但由于低效率、步骤复杂和高成本的原因,限制了这些方法成为群体水平的高通量HLA分型手段。第三代测序技术单分子测序方法能对接近20 kb的序列进行测序,能实现超高分辨率的HLA分型。而传统的PCR方法在获得用于第三代测序文库时具有潜在的如嵌合或断缺的风险,因此,高质量文库的获得对实现超高分辨率的HLA分型至关重要。结果:基于上述原因,我们开发了一种成本低廉的瓦状垒叠靶向捕获测序技术来实现HLA分型。该方法一次性捕获14个HLA基因的序列,包括HLA-I基因家族的HLA-A、HLA-B、HLA-C、HLA-E和HLA-G和HLA-II基因家族的HLA-DPA1、HLA-DPB1、HLA-DQA1、HLA-DQB1、HLA-DRA、HLA-DRB1、HLA-DRB3、HLA-DRB4和HLA-DRB5。同时,我们还开发了对应的HLA分型算法。通过测试了 31个中华骨髓库标准样品和351个数据集,我们的方法对HLA-A、HLA-B、HLA-C、HLA-DRB1和HLA-DQB1的分型正确率达到了 98%的一致性(分区1和分区2)。同时,我们的捕获技术可以从基因组文库中直接捕获长度超过3 kb的HLA基因,用于第三代测序技术中。结论:综上所述,我们开发的瓦状垒叠靶向捕获测序技术是一种高精确度、流程简便和低成本的HLA分型方法,能促进建立群体水平的HLA配型数据库,能为精准医疗和移植医学领域的发展做出贡献。