纽约-由爱丁堡大学研究人员领导的一项新的全基因组关联研究表明,有助于免疫系统抗病毒和炎症功能的基因可能介导来自英国个体的COVID-19疾病严重程度,为开发、测试和定制治疗方案提供了一种途径。
通讯作者Kenneth Baillie是爱丁堡大学罗斯林研究所、遗传学和分子医学研究所以及爱丁堡皇家医院的重症监护医学研究员,他在一份声明中说:“我们的遗传结果提供了一个通过免疫信号复杂性的路线图,显示了到达关键药物靶点的路线。”
Baillie补充说,新的发现“突出了哪些药物应该在临床试验的清单上名列前茅,”他解释说,“我们一次只能测试几种药物,所以做出正确的选择将挽救数千人的生命。”
当他们报道在加速预览文章中自然周五,他和“重症监护死亡率遗传学”研究的同事们对2244名在英国200多家重症监护病房接受严重SARS-CoV-2感染治疗的患者进行了基于阵列基因型的严重COVID-19疾病的GWAS。然后,他们将严重COVID-19病例的基因型与英国生物银行、苏格兰一代和10万个基因组项目中登记的现有人群控制的现有基因谱进行了比较。
利用这种方法,研究小组重点研究了与更严重疾病相关的四个新的或已知位点的变异:一个位于干扰素受体编码基因IFNAR2的21号染色体位点;两个19号染色体位点,包括酪氨酸激酶TYK2附近的一个位点和二肽基肽酶编码基因DPP9内含子中的一个位点;以及12号染色体上含有OAS1及相关基因的抗病毒限制性内切酶激活物基因簇附近的一个位点。
在随后的全转录组关联分析中,研究人员强调了几个更严重的covid -19相关基因——包括单核细胞/巨噬细胞趋化受体编码基因CCR2和3号染色体上的其他基因,该分析利用了来自GTEx的表达定量特征位点线索,从GWAS中发现的危险变异推断出肺组织表达改变的基因。
作者报告说:“我们的研究结果确定了与关键宿主抗病毒防御机制和COVID-19炎症器官损伤介质相关的强大遗传信号。”“这两种机制都可能适用于现有药物的靶向治疗。”
根据这些方法发现的宿主基因和途径,研究小组指出了针对这些过程的潜在治疗策略,可能值得未来的研究,包括具有降低炎症作用的JAK抑制剂,可以降低TYK2基因活性。
作者解释说:“由于治疗干预的机会,特别是实验性治疗,在后期更严重的疾病中更丰富,因此我们的结果还揭示了可能导致炎症性器官损伤的基因,这很重要。”“TYK2是JAK抑制剂(如baricitinib)的[四个]基因靶点之一,baricitinib是我们在创建我们的研究中使用的9种候选药物之一先天的目标列表。”
由于涉及INFAR2基因的关联似乎对发展为严重的COVID-19提供了保护作用,另一方面,研究人员预测,在疾病早期阶段增强或模仿干扰素活性可能会阻止更晚期疾病的发展。
作者写道:“其中一些关联直接导致潜在的治疗方法,以增强干扰素信号,拮抗单核细胞激活和肺部浸润,或专门针对有害的炎症途径。”“虽然这大大增加了支持特定治疗方法的生物学基础,但每种治疗方法在进入临床实践之前都必须在大规模临床试验中进行测试。”