人类白细胞抗原（HLA）基因分型
——by不是杀杀
主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC），又称主要组织相容性复合基因，是存在于大部分脊椎动物基因组中的一个基因家族，与免疫系统密切相关。MHC有两个类型，第一类MHC（I型）处理细胞内部被分解后的蛋白质（例如病毒的），其分布最广，存在于体内所有有核细胞表面。而第二类MHC（II型）主要在某些免疫细胞表面表达，其功能在于当外部入侵者经过胞吞并利用溶酶体处理后形成碎片，MHC与这些碎片结合，并呈现在细胞表面上供T细胞所辨识（呈递抗原）。
其中人类的MHC糖蛋白，又称为人类白细胞抗原（human leukocyte antigen，简称HLA），与人类的免疫系统功能密切相关。其位于6号染色体的短臂上（6p21.31），包括一系列紧密连锁的基因座，部分基因编码细胞表面抗原，成为每个人的细胞不可混淆的“特征”，是免疫系统区分自身和异体物质的基础。HLA基因高度多态化，存在许多不同的等位基因，因此能够细致调控后天免疫系统。此外，在进行移植手术时人类白细胞抗原决定组织相容性。捐献者和接受者的人类白细胞抗原越相似，排异反应就越小。只有同卵双胞胎的人类白细胞抗原是完全一样的。
HLA根据不同的基因位点分为三大类型：I型，II型和III型
图片出处：http://sciscogenetics.com/technology/human-leukocyte-antigen-complex/
基于HLA基因座的高度多态性，且由于目前有众多的研究在深入了解HLA类型和疾病之间的关系，因此HLA分型在免疫学分析中是不可或缺的。在了解HLA基因分型之前让我们先看看HLA等位基因的命名方式。
HLA等位基因命名方法
HLA等位基因命名方法示意图
从示意图可以看出，一个HLA 等位基因可以分成四个字段，在加上最后的修饰后缀，共5个字段；在定义HLA分型结果的分辨率时，会根据分型结果的最大位数来判断，例如只给出了字段一，即血清学分类信息，代表的是2位的分型结果；果如最多给出了字段二，即对应的蛋白信息，代表是4位的分型结果；如果最多给出了字段三，即CDS区信息，代表是8位的分型结果。
HLA基因分型
HLA分型的方法主要有血清分型和DNA分型
- 血清分型：侧重于分析HLA抗原的特异性，主要通过HLA微量淋巴胞毒实验方法来分析HLA类型，血清学方法是确定HA配型的重要方法，也是国际通用的标准技术。
- DNA分型：侧重于分析基因本身，主要分为两种方法：基于核酸序列的识别方法和基于序列分子构型的方法。基于核酸序列的识别方法主要有：PCR-RFLP，PCR-SSO，PCR-SSP，PCR-SBT 以及近年兴起的下代测序的方法。
随着二代测序技术的发展，对高通量测序数据的挖掘显得越来越重要，如何从海量的测序数据中识别出HLA序列从而对其进行分型呢？近年来有许多研究者开发了基于二代测序数据的HLA基因分型方法，这些方法各有各的优势以及侧重点。
基于全外显子组测序（WES）或全基因组测序（WGS）的HLA分型算法及工具
- ATHLATES(2013年) [PMID: 23748956]
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ALPHLARD (2018年) —— 基于贝叶斯方法的识别工具 [PMID：30384854]
ALPHLARD分析流程
a计算每条reads对于每种HLA类型的读取得分（HR得分），从而量化reads来自HLA类型的可能性。根据计算出的HR分数，确定reads是否来自某个HLA基因。B 根据计算出的HR分数，确定reads是否来自某个HLA基因
- PHLAT(2014年) [PMID: 24884790]
- OptiType(2014年) —— 基于整数线性规划的HLA基因分型算法 [PMID: 25143287]
- xHLA (2017年) [PMID：28674023] （听说对硬件要求较高
- HLA-HD (2017年) [PMID: 28419628] （较不适用于覆盖区域较少的数据
- HLAscan(2017年) —— 基于比对的方法 [PMID: 28499414]
基于转录组测序（RNA-seq）的HLA分型算法及工具
- arcasHLA(2020年) [PMID: 31173059]
以及其他一些工具还待收集 ^ _ ^，下次再讲讲如何具体使用这些工具
