《COVID-19》30國聯合研究: 哪些人特殊的遺傳與免疫特徵 更容易感染新冠 (專業閱讀)
在面對傳染性疾病時,我們總是很好奇,為何有些人感受性很高,有些人卻有天然的抵抗力?相似的問題同樣也出現在 COVID-19,科學家試圖由遺傳與免疫因素去了解。10 月中,發表在《Nature Immunology》上一則由將近 30 個國家聯合研究的成果,剖析了目前對於抵抗 SARS-CoV-2 感染的遺傳學研究現況,並提出了一個探討對於 SARS-CoV-2 自然抵抗力的策略。
先天易感性
研究發現,特定的先天性免疫錯誤 (inborn errors of immunity, IEI) 被證明與「特別容易發生重度 COVID-19」有關。據分析,23 名重症病患中,有 8 個基因座上有 IEIs,而這些基因座控制著 TLR3-依賴性和 IRF7-依賴性的第一型干擾素 (type I interferons, IFN-I) 的誘導和擴增,而且,有 4 名無血緣關係、先前健康狀態良好的成年人有體染色體隱性的 IRF7 或 IFNAR1 缺陷。這些帶有 IEIs 的患者的數據顯示,IFN-I 對於控制 SARS-CoV-2 感染是必須的。更進一步,科學家發現,超過 10% 的 COVID-19 重症患者體內存在著可針對 IFN-I 的自體抗體。此外,X-隱性 TLR7 缺陷也可能與重症有關。
先天抵抗力
根據對瘧原蟲、HIV 和諾羅病毒的研究,我們可以得知遺傳因子的變化可能牽動著個體對傳染性疾病的抗性:
1. 體染色體上的隱性突變,影響了 DARC 啟動子中的 GATA-1 結合位點,使得紅血球上的 Duffy 抗原無法表現,進而使間日瘧原蟲無法感染。
2. 體染色體上隱性的 CCR5 缺陷,可使個體免於 HIV-1 感染。
3. 體染色體上隱性的 FUT2 缺陷,與個體對諾羅病毒的抵抗力有關。
對 SARS-CoV-2 有先天抵抗力的人口比例目前還未知;雖然科學家還沒有確切發現與「天生可抗 SARS-CoV-2 感染」有關的遺傳因子,但最近有一些研究成果,提出了一些可能性:
1. 一項綜合了 46 項研究、近 5 萬人的薈萃分析證實了,控制人類 ABO 血型的基因座,對感染的易感性有影響,目前對於其機制尚無定論,但 ABO 血型可能會透過「作為 SARS-CoV-2 的核心受體」在感染中直接產生影響。
2. ACE2 受體基因附近的一個罕見突變,也「可能」會透過降低 ACE2 表現量而干擾 SARS-CoV-2 的感染,而體外的實驗也證實,多樣化的 ACE2 與 SARS-CoV-2 棘蛋白的親和力確實不同 (親和力高,病毒與受體的結合越穩定,也就越容易感染細胞)。
3. TMEM41B 為一種內質網上的跨膜蛋白質,也是 SARS-CoV-2 感染的必要條件之一。
招募受試者以分析對 SARS-CoV-2 的自然抵抗力
為了篩選出對 SARS-CoV-2 感染有自然抵抗力的個體,研究人員提出了一個策略,來克服診斷的侷限性和暴露的不確定性、招募適當的受試者並進行分析:
1. 有症狀 COVID-19 患者 (WHO 臨床進展量表 3 分或 3 分以上) 的「未被感染的家庭接觸者」。
2. 沒有個人防護設備的保護下,在患者出現症狀前 3-5 天起,每天都與患者接觸 1 小時的人。
3. RT-PCR 檢測陰性,且暴露於病毒後 4 週仍為血清學陰性者。
4. 比較「可能對 SARS-CoV-2 有先天抵抗力者」與 SARS-CoV-2 感染者之間,T 細胞反應的差異,並透過全外顯子/基因組定序進行分析,目的是找出可強烈影響「對感染的抵抗力」的變異之處,最後再加以驗證。
尋找這些變異,不僅是為了純研究,更是具有特別的意義。首先,這將可使我們更深入瞭解感染 SARS-CoV-2 時所涉及的基本生物路徑;此外,這也將引導我們開發創新的治療或預防方式。
研究人員規畫的這項試驗,其實已經開始執行,目前已經招募了 400 多位符合上述標準的受試者,有意參與者,可至 http://www.covidhge.com 了解詳情。
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資料來源:Nature Immunology
