抵抗新冠肺炎的關鍵線索!多數無症狀感染者帶有特定 HLA 基因分型?

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主要組織相容性複合物(major histocompatibility complex,MHC)是免疫系統負責分辨自我和外來分子的細胞表面構造,例如移植組織的排斥反應即與 MHC 有關。而在人體中最先被發現的MHC 構造位在白血球表面上,因此人體 MHC 又被稱為人類白血球抗原(human leukocyte antigen, HLA)。

HLA 基因位在人體第 6 對染色體上,且具有複等位基因的特性,使得它是人體中最複雜的基因系統之一。HLA 基因分型包含 HLA-A、HLA-B、HLA-C、HLA-DR、HLA-DQ 不同類群,各自都涵蓋成千對以上等位基因。

比較不同地區族群的 HLA 基因會發現,其等位基因的分佈形塑了族群之間相異的免疫反應。其中 HLA-DRB1*04:01 便是一組已知與種族差異密切相關的等位基因,北歐、西歐族群帶有此對基因頻率較高。

特定族群高比例出現的 HLA-DRB1*04:01 基因,更與對抗新冠病毒的免疫反應有關。

歐裔無症狀新冠患者多帶有特定 HLA 基因分型

英國新堡大學(Newcastle Unoversity)研究團隊刊登於《HLA》一項研究,透過次世代定序(NGS)比較兩歐裔族群 HLA 基因分型。他們招募 49 名新冠重症住院患者與 69 名血液抗體檢測呈陽性的無症狀患者。結果指出感染新冠症狀發展的遺傳證據:在無症狀人群中,帶有 HLA-DRB1*04:01 基因的比例是其他人的 3 倍。

疾病的基因分型與環境成因

這並不是第一個指出基因頻率與特定族群地緣關係的研究,在多發性硬化症(multiple sclerosis)的案例上,過去科學家已知多發性硬化症發生率會隨地區的緯度提高而增加,但多將此歸因於高緯地區的低紫外線暴露導致維他命 D 不易合成所致,反而基因變異的變因並沒有被正視。

新堡大學執行這項比較歐裔新冠感染患者與 HLA 關連的研究,則指出關鍵的線索:感染新冠的症狀發展與個體基因、所處環境都緊密相關,居住高緯、帶有 HLA-DRB1*04:01 基因分型者感染後較有可能成為無症狀患者。然而,他們仍可能會傳染給易感族群。

從基因變異的角度預防新冠感染

建立在新冠症狀與基因關聯的基礎上,可以衍伸出 2 方面的預防策略。

從個人角度來說,現有研究已知帶有特定 HLA 基因與體內低維他命 D 濃度,是導致免疫疾病的成因,因此透過維持高維生素 D 濃度強化 HLA 基因的免疫功能,是目前該研究團隊正在探究降低感染新冠風險因子的做法。此外,特定 HLA 基因分型或其他基因標的,未來可能作為施打疫苗前的檢測目標。

而以族群角度來說,了解無症狀感染族群的基因特徵,將有助於防範該類感染者造成的病毒擴散。

延伸閱讀:新冠病毒如何延遲先天免疫反應?STING 促效劑來破解

參考資料:
1. https://www.ncl.ac.uk/press/articles/latest/2021/05/geneprotectionforcovid19identified/
2. HLA, 2021; https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tan.14284

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