《Nature:新研究首次揭示为何一些感染新冠病毒的人从未出现症状》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2023-07-26
  • 感染 SARS-CoV-2冠状病毒但从未出现症状的人---所谓的超级躲避者(super dodger)---可能有遗传王牌。在一项新的研究中,来自美国加州大学旧金山分校等研究机构的研究人员发现这些超级躲避者携带特定基因变异的几率是那些出现症状的人的两倍多,而且这种基因变异可以帮助前者消灭这种病毒。相关研究结果于2023年7月19日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“A common allele of HLA is associated with asymptomatic SARS-CoV-2 infection”。

    这篇论文首次证明了无症状 SARS-CoV-2感染的遗传基础。这项研究有助于解开为什么有些人会感染SARS-CoV-2而不发病的谜团。其中的秘密在于人类白细胞抗原(HLA),即向免疫系统发出信号的蛋白标志物。编码 HLA 的一个基因发生了突变,这似乎有助于杀死病毒的 T 细胞识别 SARS-CoV-2 并发动闪电攻击。一些携带这种基因突变的人的 T 细胞可以识别SARS-CoV-2,即使他们以前从未接触过这种病毒,这要归功于它与他们已经了解的季节性感冒冠状病毒的相似性。

    这一发现为药物和疫苗提供了新的靶标。论文通讯作者、加州大学旧金山分校威尔神经科学研究所成员Jill Hollenbach博士解释说,“如果你有一支能够及早识别敌人的军队,那将是一个巨大的优势。这就好比有了做好战斗准备的士兵,他们已经知道要寻找什么,知道这些是坏人。”

    这种突变---HLA-B*15:01---相当常见,研究人群中约有 10%携带这种突变。它并不能阻止SARS-CoV-2感染细胞,反而会阻止人们出现任何症状,包括流鼻涕,甚至是几乎不明显的喉咙痛。这些作者发现,在感染后仍无症状的研究人群中,有20%的人携带至少一个HLA-B*15:01变体拷贝,而在报告有症状的人群中,这一比例仅为9%。携带两个基因变体拷贝的人避免生病的几率要大得多,是报告有症状的人群的八倍多。

    利用美国国家骨髓捐献者数据库

    这些作者很早就猜测这与 HLA 有关,幸运的是,一个全国性的登记处包含了他们正在寻找的数据。美国国家骨髓捐献者计划/Be The Match 是美国最大的 HLA 类型志愿捐献者登记处,它为捐献者和需要骨髓移植的人牵线搭桥。

    但是他们仍需要了解捐献者对SARS-CoV-2的抵抗情况。于是,他们求助于加州大学旧金山分校开发的一款名为 COVID-19 公民科学研究(COVID-19 Citizen Science Study)的移动应用程序。他们招募了也在骨髓登记处进行了登记的近 3 万人,并在COVID-19大流行的第一年进行了跟踪。当时,疫苗尚未问世,许多人因工作需要或在可能暴露的情况下接受了常规 COVID -19检测。

    论文共同作者、加州大学旧金山分校流行病学与生物统计学教授Mark Pletcher博士说,“我们并没有打算研究遗传学,但我们很高兴看到我们与Hollenbach博士和美国国家骨髓捐献计划的多学科合作取得了这一成果。”

    这个主要研究群体仅限于那些自我认同为白人的人,因为最终的研究受访者中没有足够的其他民族和种族群体的人可供分析。这些作者确定了 1428 名未接种疫苗的捐献者,他们在 2020 年 2 月至 2021 年 4 月底期间SARS-CoV-2检测结果呈阳性,当时疫苗还未广泛上市,而且检测结果还需要很多天才能出来。

    在这些人中,136 人在检测结果呈阳性前后至少两周内没有任何症状。只有一种HLA变异---HLA-B*15:01---与无症状SARS-CoV-2感染有很强的相关性,而且这种情况在两个独立的队列中都得到了证实。严重COVID-19感染的风险因素,如年龄较大、超重和患有糖尿病等慢性疾病,似乎与无症状感染无关。

    论文共同作者、美国国家骨髓捐献计划/Be The Match 研究副主席Martin Maiers说,“我们很荣幸能合作开展研究,这类研究有可能利用长期公共投资来建立国家登记处,以帮助治愈疾病并提高我们避免未来流行病的能力。”

    为了弄清 HLA-B15 是如何战胜这种病毒的,Hollenbach团队与澳大利亚拉筹伯大学的研究人员进行了合作。他们研究了T细胞记忆的概念,即免疫系统如何记住以前的感染。他们察了携带HLA-B15但从未接触过SARS-CoV-2病毒的人的T细胞,发现这些细胞仍然对这种病毒中名为NQK-Q8肽的一部分有反应。

    他们得出的结论是,暴露于一些季节性感冒冠状病毒(这些冠状病毒有一个非常相似的多肽,叫做NQK-A8),能使这些人体内的T细胞迅速识别SARS-CoV-2,并做出更快、更有效的免疫反应。拉筹伯大学教授兼实验室主任Stephanie Gras说,“通过研究他们的免疫反应,这也许能让我们找出促进对SARS-CoV-2免疫保护的新方法,从而可用于未来疫苗或药物的开发。”

    参考资料:

    Danillo G. Augusto et al. A common allele of HLA is associated with asymptomatic SARS-CoV-2 infection. Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-06331-x.

  • 原文来源:https://news.bioon.com/article/d32ce83293af.html
相关报告
  • 《Nat Commun:动物研究揭示新冠病毒可以感染眼睛》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2022-12-28
    • 科学家们研究了导致COVID-19的冠状病毒SARS-CoV-2是否能影响感染者的视觉和深度感知。在一项新的研究中,来自澳大利亚格里菲斯大学和韩国化学技术研究院等研究机构的研究人员想要了解SARS-CoV-2如何影响眼睛,以及它是否可以作为一种病毒感染途径。他们发现眼睛和三叉神经(trigeminal nerve)容易受到SARS-CoV-2的影响,而且在动物模型中,这种病毒可以通过呼吸道,经由大脑感染眼睛。相关研究结果于2022年12月12日发表在Nature Communications期刊上,论文标题为“Ocular tropism of SARS-CoV-2 in animal models with retinal inflammation via neuronal invasion following intranasal inoculation”。 论文共同作者、格里菲斯大学的Suresh Mahalingam教授说,当视神经炎症、异常液体堆积和免疫细胞浸润导致视网膜变厚时,SARS-CoV-2就会开始影响视力。“这种病毒可以通过眼睛后面的神经组织感染眼睛,这些神经组织在眼睛的视觉方面起着作用,并为视觉目的发送信号。这种视网膜炎症的结果是由于视力模糊而导致深度感知的下降。”这种视力模糊似乎只是症状性的,而不是眼睛组织的永久性变性。它也只可能影响非常少的人。 论文共同作者、格里菲斯大学博士生Wern Hann Ng先生说,虽然很多关于COVID-19的研究都集中在呼吸道感染上,特别是在肺部和鼻腔区域,但对眼睛的关注却不多。 他说,“我们发现这种病毒确实可以通过正常的鼻内途径感染眼睛,但如果这种病毒的飞沫直接接触到眼睛,也可以感染眼睛。为了感染组织或器官中的特定细胞,这种病毒会附着在ACE2受体上,这种受体在肺部、扁桃体、鼻腔、肾脏和心脏中大量存在,这就是为什么针对这些器官发表了很多报告,但是我们发现ACE2受体在眼睛中也存在,因此有利于感染。” 这些研究结果使人们对COVID-19疾病有了新的认识,并可能促进开发针对COVID-19患者的治疗策略。 参考资料: Gi Uk Jeong et al. Ocular tropism of SARS-CoV-2 in animal models with retinal inflammation via neuronal invasion following intranasal inoculation. Nature Communications, 2022, doi:10.1038/s41467-022-35225-1.
  • 《Nature:新研究发现9种新的冠状病毒》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2022-02-20
    • 在一项新的研究中,来自加拿大、法国、俄罗斯、西班牙、美国和德国的研究人员重新分析了所有公开的RNA测序数据,发现了比以前已知的RNA病毒多出近10倍的病毒,包括在一些意想不到的地方发现的几种新的冠状病毒。这个全球规模的RNA病毒数据库可以帮助快速识别病毒外溢到人类,以及那些影响牲畜、作物和濒危物种的病毒。相关研究结果于2022年1月26日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Petabase-scale sequence alignment catalyses viral discovery”。论文通讯作者为加拿大独立研究员Artem Babaian博士。 Babaian博士是Serratus项目合作的幕后推手。Babaian说,与云创新中心(加拿大英属哥伦比亚大学和亚马逊网络服务之间的公共/私人合作)合作,Serratus项目能够在亚马逊网络服务上建立一台“极其强大”的超级计算机,其功率相当于22500个CPU。 这台超级计算机读取了来自世界各地570万个生物样本的2000万GB(gigabyte, 千兆字节)的公开基因序列数据,寻找表明存在RNA病毒的特定基因。这些样本已经收集了13年,并在世界研究界内自由分享,包括从冰芯样本到动物粪便的一切样本。 Serratus项目的研究人员发现了132000种RNA病毒(以前只知道15000种)和9种新的冠状病毒。Babaian估计,如果没有云创新中心和亚马逊网络服务,传统的超级计算机需要花费一年多的时间和几十万美元来完成这项分析所需的2000年的CPU时间。Serratus项目在11天内花费24000美元完成了这一任务。 Babaian说,“我们正在进入一个了解自然界中病毒的遗传和空间多样性的新时代,以及各种各样的动物如何与这些病毒接触。我们希望是如果像SARS-CoV-2---导致COVID-19的冠状病毒---之类的病毒再次出现,我们不会措手不及。这些病毒可以更容易地被识别,并且可以更快地找到它们的天然病毒库。真正的目标是这些感染被及早识别,以至于它们永远不会成为大流行病。如果一名病人出现不明原因的发烧,一旦对血液进行测序,你如今可以将人类中的未知病毒与现有病毒的更大数据库联系起来。例如,如果一名病人在圣路易斯市出现了来源不明的病毒感染,你如今可以在大约两分钟内通过这种数据库进行搜索,并将这种病毒与例如2012年在撒哈拉以南非洲取样的一只骆驼联系起来。” 32岁的Babaian之前一直在加拿大英属哥伦比亚省癌症研究中心进行癌症基因研究,当COVID-19大流行病发生时,他转换了研究方向。Babaian说,这项新的研究是作为一个“有趣的副业”开始的,始于2020年3月3日,当时他和他的登山伙伴朋友---英属哥伦比亚大学工程系学生Jeff Taylor---“在一张餐巾纸的背面”勾勒出了这个想法。他指出,“我应该保留那张餐巾纸。” Babaian不久后向英属哥伦比亚大学的云创新中心(Cloud Innovation Centre)寻求帮助。Serratus项目,以英属哥伦比亚省Tantalus山脉的Serratus山命名,他和Taylor在2020年的一次攀登中看到了这座山,于是发起了这个项目。 Babaian回忆说,当第一批研究结果开始在他的笔记本电脑上闪现时,他正坐在他妻子的护理椅上,这表明Serratus项目不仅在工作,而且以几乎难以理解的速度产生数据。 他说,“这可能是我生命中最激动人心的科学时期。有两种类型的乐趣。第一类是微笑和开玩笑。第二类是当你在做这件事的时候很痛苦,但记忆却很闪亮,就像攀岩。在许多方面,Serratus项目是第二类乐趣。你只需要相信它会成功。” Babaian说,如果没有英属哥伦比亚大学云创新中心的支持,他不可能完成这项研究。他说,“云创新中心确实在那里为我们打开了大门。我们有一个想法,他们从他们的网络中带来了专家,使其成为现实。如今,全球社会可以从所有这些以前未被利用的研究中受益。” 英属哥伦比亚大学云创新中心主任Marianne Schroeder说,“Babaian带着一个创新的愿景找到了我们。英属哥伦比亚大学云创新中心的力量在于,我们将英属哥伦比亚大学的内部创新和技术团队与亚马逊网络服务的团队配对。我们非常荣幸能够支持这一愿景的实现;协助为复杂问题找到技术解决方案是我们的工作。” 参考资料: Robert C. Edgar et al. Petabase-scale sequence alignment catalyses viral discovery. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-021-04332-2.