研究揭示与严重的COVID-19病例有关的基因变异如何影响免疫细胞

这项研究由拉霍亚免疫学研究所（LJI）的科学家领导，是首次深入研究COVID-19严重程度与许多类型的免疫细胞的基因表达之间的联系。这项工作可以指导开发新的COVID-19疗法以促进免疫细胞功能。

在他们的发现中，研究人员报告说，一种叫做非经典型单核细胞的细胞类型中的一个基因，是人体先天免疫细胞"第一反应者"团队的一部分，可能是COVID-19疗法的一个潜在目标。

《自然通讯》研究的资深作者、医学博士、LJI教授Pandurangan Vijayanand说：“这项研究突出了人类遗传学发现与疾病有关的新途径的力量。”

科学界已经发现了许多遗传差异，称为多态性，他们称之为“严重的COVID-19风险变体”。这些遗传变体与基因表达有关，似乎影响到病例的严重性。然而，科学家们并不知道哪些免疫细胞受这些风险变体的影响最大。

在新的研究中，Vijayanand和他的同事结合了来自COVID-19宿主遗传计划和LJI开放的免疫细胞表观基因组数据库（DICE）的患者遗传数据，以确定受这些风险变异影响的基因和易感细胞类型。该团队研究了人体关键的保护性和对抗病毒的细胞的13种亚型：T细胞、B细胞、NK细胞和单核细胞。

“有许多不同的免疫细胞类型，它们都为全局贡献了微小的功能，”研究的第一作者、LJI的讲师Benjamin Schmiedel博士说。“我们必须分别研究每一种免疫细胞类型，以弄清免疫系统如何能够对COVID作出反应。”

研究人员确定了遗传变体与基因的几个重要关联。其中有一个风险变异，影响了所研究的13种细胞类型中的12种。21号染色体上的这个严重的COVID-19风险变体与细胞上一种叫做IFNAR2的受体表达减少有关。这种受体是提醒免疫系统注意感染的信号通路的一部分。这种新的关联可能有助于解释为什么一些人不能对SARS-CoV-2产生强烈的免疫反应。

同时，12号染色体上的一个风险变体在非经典单核细胞中显示出最强的影响，非经典型单核细胞是一种先天免疫细胞，它在体内巡逻并发送信号分子以提醒其他免疫细胞注意威胁。该风险变体导致非经典型单核细胞减少一种名为OAS1的基因的表达。OAS1表达的缺乏可能通过减少通常降解病毒RNA和激活免疫系统抗病毒反应的蛋白质家族的表达而阻碍身体的防御。

Schmiedel说：“非经典型单核细胞是一种罕见的、研究不足的细胞类型。它们只占免疫细胞的百分之二左右。”

Schmiedel希望进行进一步的临床前评估，以确定这些基因在COVID-19致病机制中的作用。“我们能够确定这些种类的遗传机制是向前迈出的一大步，”他说。“我们可以利用外面的信息，将其与我们关于免疫细胞的数据相结合，并找到潜在的治疗目标。”