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人类白细胞抗原(HLA)分子在人体免疫系统中发挥着不可替代的重要作用。HLA分型是研究HLA基因变异的主要方法。HLA分型技术可以应用于器官或干细胞移植，群体遗传学研究，以及自身免疫疾病、传染病、癌症等疾病研究。 随着高通量测序(NGS)成本的降低和准确度的提高，利用NGS数据对HLA基因分型已成为主流趋势。学术界已开发了众多基于NGS数据的HLA分型方法，然而这些方法都没有针对DRB3/4/5基因进行优化。通过结合序列比对和组装，以及利用测序深度判断拷贝数，DRB3/4/5的分型可以达到很高的准确度。本文按此思路开发了一个新的基于NGS数据的DRB3/4/5基因分型方法，然后通过模拟数据和真实数据验证了该方法的准确性，最后将该方法应用于群体遗传学研究和疾病研究。论文的具体研究内容为: 1.开发新的基于NGS数据的DRB3/4/5分型方法。新的分型方法依托于型别数据库，将NGS数据比对数据库以后进行单体型组装，在单体型的基础上进行过滤，打分和型别判断，并结合拷贝数判断，从而达到了很高的准确度。依据参考基因组序列生成的模拟NGS数据被首先用来评价新方法的效果，30X测序深度时DRB3/4/5在4位水平均达到100％准确率。另外188个有着Sanger法分型结果的真实NGS数据被用来验证新方法的准确性，在40X测序深度时DRB3/4/5分型准确率为96.56％，98.89％和99.34％。 2.将新的DRB3/4/5分型方法应用于群体遗传学研究。使用新方法分析千人基因组计划中150个来自5个不同地理区域的个体的低深度全基因组测序(WGS)数据。研究不同人群的DRB3/4/5基因和型别的频率差异，发现非洲人群和任意其他人群的DRB4基因频率都有显著差异。分析DRB1与DRB3/4/5的连锁不平衡，发现与已知的DRB单体型结构一致。 3.将新的DRB3/4/5分型方法应用于疾病研究。招募100名PLA2R有关的膜性肾病患者，50名PLA2R无关的膜性肾病患者，100名健康对照。对所有样本进行MHC捕获测序，然后用新方法和SOAP-HLA软件处理数据。发现DRB1*15∶01和DRB3*02∶02是PLA2R有关的膜性肾病的两个独立风险型别，DRB3*02∶02是PLA2R无关的膜性肾病的独立风险型别。