COVID-19 的遗传学:为什么有些人会出现严重症状

高龄和合并症是已知的新冠肺炎高危因素。基因构成是否会使某些人更容易出现重症?反之,基因构成是否也会使某些人具有先天免疫力,从而对新冠肺炎免疫,这意味着这些人可能不需要接种疫苗?通过基因组分析识别具有遗传易感性的人群,或许能够为对抗这场疫情以及其他高负担疾病(如癌症)提供更有效的个性化/精准医疗方法。

已知新冠病毒感染对老年人和合并症患者的影响尤为严重,但似乎存在另一种模式。显然,有些人天生更容易出现危及生命的严重症状¹,例如,有报道称,三兄弟年龄相仿(他们分开居住,身体健康),却都死于新冠病毒感染²。这部分人群由于细胞因子风暴(CS)的发生而出现过度炎症反应、临床症状恶化和多器官衰竭,其中白细胞介素-6(IL-6)是关键介质。两种常见的易导致过度炎症反应的基因多态性是家族性地中海热(FMF)和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺乏症,而肥胖会进一步增加这种风险³

一项系统性综述将易感性与免疫反应基因的遗传变异联系起来。研究发现40个基因与易感性相关,其中21个基因与重症症状的发生有关<sup> 4</sup> 。另一项研究支持ACE2基因多态性会增加COVID-19易感性的观点<sup> 5</sup>。导致COVID-19的病毒利用细胞表面的血管紧张素转化酶2 (ACE2) 受体蛋白进入细胞。ACE2基因的任何变异都可能对COVID-19的易感性产生显著影响。Sahajpal NS等人最近在预印本中发表的一项研究从结构变异(SV)层面探讨了宿主遗传在COVID-19易感性中的作用。在这项研究中,研究人员对37名重症COVID-19患者进行了基因组分析。这项以患者为中心的研究发现了11个涉及38个基因的大型结构变异,这些变异可能在COVID-19重症症状的发生中发挥作用<sup> 6</sup>

关于宿主遗传COVID-19疾病进展中的作用,快速发展的知识体系可能表明,应将重点转向针对性强的 COVID-19 预防和治疗方法。或许可以考虑针对个体独特的基因构成进行精准干预<sup> 7</sup>。然而,个性化、精准的治疗或干预需要个体层面的基因组分析数据。虽然可能存在隐私问题需要解决,但从长远来看,这在成本效益方面也可能更有效。

目前,一些商业机构提供涵盖个人基本健康倾向的个性化服务。然而,要使个性化精准医疗成为现实,公共部门需要做出更多有组织的努力,以构建知识库和基础设施。GEN-COVID 多中心研究8旨在通过生物样本库和健康记录获取个体层面的表型和基因型数据,并向全球COVID-19研究人员提供这些数据,这是朝着这个方向迈出的重要一步。

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参考文献:  

  1. Kaiser J.,2020 年。冠状病毒会让你生病吗? 答案可能就在您的基因中。 科学。 27 年 2020 月 XNUMX 日发布。DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb9192 
  1. Yousefzadegan S. 和 Rezaei N.,2020 年。病例报告:三兄弟因 COVID-19 而死亡。 美国热带医学和卫生杂志。 第 102 卷:第 6 期 页码:1203–1204。 在线发布:10 年 2020 月 XNUMX 日。DOI: https://doi.org/10.4269/ajtmh.20-0240 
  1. Woo Y.、Kamarulzaman A. 等,2020。A 遗传 危及生命的 COVID-19 感染中细胞因子风暴的易感性。 OSF 预印本。创建时间:12 年 2020 月 XNUMX 日。DOI: https://doi.org/10.31219/osf.io/mxsvw    
  1. Elhabyan A., Elyaacoub S., et al, 2020. 主持人的角色 遗传基因 人类对严重病毒感染的易感性以及对严重 COVID-19 宿主遗传学的见解:系统综述,病毒研究,第 289 卷,2020 年。9 年 2020 月 XNUMX 日在线提供。DOI: https://doi.org/10.1016/j.virusres.2020.198163 
  1. Calcagnile M. 和 Forgez P.,2020。分子对接模拟揭示了 ACE2 多态性,这可能会增加 ACE2 与 SARS-CoV-2 Spike 蛋白的亲和力。 Biochimie 第 180 卷,2021 年 143 月,第 148-9 页。 2020 年 XNUMX 月 XNUMX 日在线提供。 DOI: https://doi.org/10.1016/j.biochi.2020.11.004   
  1. Sahajpal NS, 赖 CJ,  2021. 通过光学基因组图谱对结构变异的宿主基因组分析提供了对与重症 COVID-19 患者的关键免疫、病毒感染和病毒复制途径有关的基因的临床有价值的见解。 预印本 medRxiv。 8 年 2021 月 XNUMX 日。DOI: https://doi.org/10.1101/2021.01.05.21249190 
  1. Zhou, A.、Sabatello, M.、Eyal, G. 等。 精准医学与 COVID-19 时代相关吗? 基因医学(2021)。 发布时间:13 年 202 月 XNUMX 日。DOI:  https://doi.org/10.1038/s41436-020-01088-4 
  1. Daga, S.、Fallerini, C.、Baldassarri, M. 等人。采用系统方法进行生物样本库分析并分析临床和 遗传 用于推进 COVID-19 研究的数据。欧洲人类遗传学杂志 (2021)。发布日期:17 年 2021 月 XNUMX 日。  https://doi.org/10.1038/s41431-020-00793-7  

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