人體基因差異可預測感染新冠病毒的嚴重程度
據國外媒體報道,基因成分的個體差異可能解釋人類對新冠病毒的易感性,以及引起疾病的嚴重程度。自從幾個月前新冠疫情爆發以來,科學家們一直在努力探索分析該病毒的不同表現方式,其表現範圍從完全沒有症狀的病例,到涉及急性呼吸窘迫綜合症的嚴重病例,後者可能導致患者死亡,是什麼因素導致了新冠病毒患者存在個體差異?這與人體基因有關嗎?
科學家對冠狀病毒提出此類疑問已有十幾年之久,早在2003年SARS病毒全球爆發時,美國北卡羅來納大學教堂山分校的拉爾夫·巴里克(Ralph Baric)和同事研究發現一種基因,該基因一旦突變並被抑制,就會使試驗小鼠容易感染SARS病毒。這種基因叫做「TICAM2」,它能編碼蛋白質促使一種叫做「鍾狀受體(TLRs)」的系列受體激活,它們與先天免疫系統有關,是抵禦病原體的第一道防線。
對於當前肆虐全球的新冠病毒,研究人員再次對TLRs受體產生了濃厚興趣,這可能有助於解釋遭受嚴重感染的男性人數過多的原因。[1]
4月23日,法國公布的一項調查報告顯示,在法國醫院重症監護室中,男性新冠病毒患者占總患者73%,他們的行為特徵和激素差異可能與之有關,但是基因可能是混合性因素之一,與男性不同的是,女性擁有兩條X染色體,因此攜帶兩倍的TLRs基因,這是有助於提高免疫力的一個重要病毒活性檢測指標。
血型遺傳可以辨識人們是否容易感染病毒,研究人員發現A血型似乎與感染病毒風險較高有關,而O血型的防護作用最大,其具體原因尚不清楚。
2003年爆發的SARS病毒提供了一些經驗教訓,血型在血紅細胞表面存在兩種不同的糖分子,每種糖分子都是由一種酶產生,這種酶的基因有兩種形式,分別是A型和B型。第三種基因變體編碼一種不活躍的酶——O型,擁有變體A型和B型酶的人就是AB血型。
每種糖分子(A型或者B型)都可以作為抗原,它可以引發針對它所缺乏抗原的抗體的產生,這就是為什麼人們輸血時必須非常謹慎的原因。在ABO血型系統中,O血型人群身體抗體最豐富,它同時具有A型和B型抗體,而AB血型人群則沒有這兩種抗體。
2008年,法國南特大學研究員Jacques Le Pendu和同事調查研究了SARS病毒的體外模型樣本,研究結果顯示,病毒蛋白S與細胞ACE2(2型血管緊張肽轉化酶)受體發生結合,是病毒感染的必需過程,該結合過程被A型抗體抑制,但他們對B型抗體的研究數據仍十分匱乏。
在血壓控制過程中,ACE2的一個近親是「1型血管緊張肽轉化酶(ACE1)」,ACE1 D基因是該轉化酶的幾種基因突變之一,最終細胞中允許感染SARS病毒的受體顯著減少了。
ACE1 D基因的出現與人們所生活的國家和地區有關,特別是歐洲,科學家認為該變異基因人群的地理分布與新冠病毒傳播有關,這一指數是否反映了新冠病毒在全球範圍內的傳播程度?比利時根特大學研究員Marc De Buyzere稱,事實的確如此,我和同事們認為ACE1 D基因人群與新冠病毒易感性密切相關。
基於來自25個國家的調研數據(其中包括:葡萄牙、愛沙尼亞、土耳其、芬蘭等國家),研究人員發現,新冠病毒患病率的變化有38%可由ACE1 D基因出現頻率進行解釋,死亡率統計數據也出現了類似的相關性。他們表示,ACE1基因在嚴重感染新冠病毒的亞洲國家出現的頻率較低。
新冠病毒易感性的更多基因成分可能與人類白細胞抗原體(HLAs)的基因編碼有關,HLAs是一組阻止保持人體免疫系統免遭病毒攻擊的蛋白質,它們組成了「主要組織相容性複合體(MHC)」,它標誌着「自我成分」,並與「非自我成分」相區分。目前,美國俄勒岡州健康科學大學研究員里德·湯普森(Reid Thompson)和同事發現特定HLA基因與新冠病毒感染程度存在密切關係。
湯普森稱,攜帶一種叫做「HLA-B*46:01」的突變基因更容易感染SARS病毒,就像之前證明的新冠病毒易感情況一樣,相比之下,HLA-B*15:03突變基因可能提供一些保護。通過識別某人的HLA基因特徵,可以快速、廉價地完成測試,可能有助於更好地預測疾病感染程度,甚至有助於確定哪些人會接種疫苗效果更好。
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