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科研动态丨关于 COVID-19 易感因素和严重程度的遗传线索

归去来兮 2021-7-27 145人围观 杂谈


    众多因素影响着新型冠状病毒(SARS-CoV-2)导致新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019,COVID-19),简称“新冠肺炎”的发病风险。包括有效隔离病毒,以及是否已经从疫苗或早期感染中获得了自身免疫力。


    但是,健康人群被感染的致病因素包括年龄和现有的医疗条件,将影响人们患重病的风险。


    虽然较早的研究指出,COVID-19的严重程度与人们的抗病毒防御和血型的基因变异联系起来,但对于基因构成如何影响COVID-19的易感性和严重程度,仍需要一步研究与探索。


    近期,一项全球研究发现SARS-CoV-2病毒感染和COVID-19严重程度的遗传基因存在联系,这项研究涉及分析全球成千上万的COVID-19患者的基因组。


    

    经过全面的研究,发现了13个潜在COVID-19感染或严重程度中发挥作用的人类基因组区域。虽然还需要更多的研究,但它们可能为这种病毒用来致病的途径提供了高质量的线索,并有助于解释为什么有些人更容易感染SARS-CoV-2或发展成严重疾病。


    该项名为《COVID-19宿主遗传学倡议》的国际研究由芬兰赫尔辛基分子医学研究所(Institute for Molecular Medicine Finland)成员:安德里亚·甘纳(Andrea Ganna)领导,由其研究团队梳理出这些重要的基因影响并非易事。这需要大量的研究数据,因此甘纳通过国外社交媒体平台推特(Twitter)与学术领域展开合作,宣布了一项新的COVID-19基因搜集工作,并寻求帮助。


    全球数以万计的研究人员响应了他的号召。这项新研究发表在《自然》杂志上,包括截至2021年1月通过该计划收集的数据,涉及近5万名COVID-19患者和另外200万未受感染的对照组。

    

    

    为了寻找可能影响感染SARS-CoV-2的人群及其患病程度的常见基因变异,Ganna的国际团队转向了全基因组关联研究(GWAS)。作为这项研究的一部分,该团队分析了患者基因组数据中数百万个单核苷酸多态性(SNPs)。


    虽然在整个基因组中发现的这些单一“字母”核苷酸替换通常不具备健康作用,但它们可以指明基因变异的位置,这些变异通常与特定特征或条件有关——在这种情况下,与COVID-19易感性或严重程度有关。


    研究人员将COVID-19患者的snp与来自同一人群组的约200万人的健康献血者snp进行了比对。除此以外,还试图搜寻到在病情严重的人群体内出现频率更高的变异。


    通过研究团队分析,在人类基因组的13个区域中发现了一些与SARS-CoV-2感染或严重COVID-19相关的基因变异,其中6个区域是新的。13人中有4人会影响人们感染SARS-CoV-2的风险。其他9种会影响人们在感染后发展成严重疾病的风险。


    有趣的是,其中一些基因变异已经被发现与其他类型的肺部疾病或自身免疫性疾病有关。新的发现也有助于证实先前的研究,即决定人们的血型的基因可能会影响人们对SARS-CoV-2感染的易感性,以及其他在免疫中发挥作用的基因。


    例如,研究结果显示,TYK2基因的变异与之前研究显示的抵御自身免疫相关疾病的基因变异有重叠。其中一些变异还表明,需要开展进一步工作,研究此前未探索的可能在COVID-19中发挥潜在重要作用的生物过程。


    其中两个与疾病严重程度相关的新变异是通过包括东亚血统的个体发现的,这突出了这种分析的多样性的价值,以获得更全面的生物学理解。

    

    这些新发现的变异中有一种与FOXP4基因接近,这一基因特别有趣,因为已知这种基因在肺部气道中发挥作用。


    研究人员继续寻找COVID-19生物学方面的更多潜在线索。事实上,他们最新的未发表的分析将COVID-19患者的人数从约5万人增加到了12.5万人,因此有可能在名单上再增加10个基因变异。

参考资料:

[1] Mapping the human genetic architecture of COVID-19. COVID-19 Host Genetics Initiative. Nature. 2021 Jul 8.

[2] https://directorsblog.nih.gov/


我有话说......