コロナウイルス耐性および感受性に対応するDNAマーカーの特定:COVID-19耐性に関する遺伝子

Dr. Timothy Sexton

Coronavirus Genetic Markers: An Overview of Their Role in Diagnosis and Treatment.


コロナウイルス(CoVs)(目Nidovirales、科Coronaviridae、亜科Coronavirinae)は、多くの脊椎動物種における呼吸器疾患のアウトブレイクの原因となっています。これらは、異なる動物種から分離可能な、単鎖RNAエンベロープウイルス(+ssRNA)の大きなファミリーです。ゲノムサイズは26から32キロ塩基(kb)の範囲で、RNAウイルスの中で最も大きなゲノムを持っており(その結果、フェイスマスクの効果が高まります)、COVID-19、すなわち重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)または「新型コロナウイルス2019」として知られる新しいウイルスであり、人間における抵抗性と感受性を理解し始めたばかりです。


COVID-19は、重症急性呼吸器症候群(SARS)と似ており、両方のウイルスが同じ受容体であるアンジオテンシン変換酵素2(ACE2受容体)を介して人間の宿主に感染し、類似の臨床的および病理的特徴を引き起こします。興味深いことに、受容体結合に関与するスパイクタンパク質は、2019-nCoVとSARS-CoVの間で非常に似ており、これは同じ受容体に対する重要な選択の結果です(Wu., 2020)。SARSに対する私たちの体の防御機構に関する研究は、COVID-19に対する私たちの体の防御機構を明らかにするかもしれません。


最近のいくつかの全ゲノム関連解析(GWAS)は、なぜ一部の個人がCOVID-19にほとんど影響を受けないのか、また他の人々にとってウイルスが生命を脅かすか、さらには致命的であるのかを説明するのに役立つ遺伝的変異について、より深い洞察を提供しています。

この投稿では、査読付き文献のレビューを提供し、SARS-CoV耐性に関する候補遺伝子の情報を提示します。23andMe、Ancestry DNA、Dante Labsなどの自宅で行うDNAテストを受けたことがある場合は、あなたの生のDNAデータを評価し、あなたのDNA配列が研究結果とどのように比較されるかを確認できます。


コロナウイルスの抵抗力や感受性を解析する方法は?


ステップ1) 自分の生の常染色体DNAファイルをダウンロードし、安全な場所に保存します

DNAデータを分析するために、まず生の常染色体DNAをダウンロードし、安全な場所に保存してください。 以下は、あなたの生のDNAファイルをダウンロードするための手順です:

23andMe, Ancestry DNA, Family Tree DNA, Dante Labs, My Heritage, Genes For Good, Vitagene, and Living DNA.


ステップ2)生のDNAファイルを分析する


「テキストラングラー」や「メモ帳」などのテキストエディタを使用して、またはコマンドラインを使用して、あなたの生のDNAデータを検索してください。

生のDNAファイルを開くと、ユニークなSNP ID (rs# または i#)、染色体、位置、遺伝子型のヘッダーが表示されます。フォーマットは各消費者向けDNAテスト会社によって若干異なります。


COVID-19からの回復が不良であるリスクを評価するために、以下に説明されているDNAマーカーを探してください:

最近、SARS-CoV-2に感染した患者の呼吸不全に関連する遺伝子座を説明するいくつかの全ゲノム関連解析(GWAS)が発表され、3つの研究ではネアンデルタール人から受け継がれた同じ約50 kbのゲノムセグメント内のSNPマーカーが特定されました。

(Ellinghaus D et al., 2020, Zeberg & Pääbo, and Blokland et al., 2020). これらのGWAS研究は、COVID-19に関連するいくつかの他のDNAマーカーも特定しました。これらは以下の表に示されています。


さらに、この投稿で取り上げられている他のDNAマーカーには、SARSと関連付けられているrs4804803や、ヒト呼吸器コロナウイルスNL63、SARSコロナウイルス(SARS-CoV)、および新型コロナウイルス2019-nCoV/SARS-CoVの同じ受容体であることが証明されたアンジオテンシン変換酵素2(ACE2)受容体に位置するものが含まれます(Li et al., 2017; Lu et al., 2019)。コロナウイルスのスパイクタンパク質はACE2受容体に適合するように進化しているため、タンパク質配列を変化させる変異を持つ個体は、COVID-19に対する一定の抵抗力を持つ可能性があります。以下は、ACE2転写産物NM_021804.2からの非同義SNPであり、特に重要なのは、早期停止コドンを引き起こすrs199951323のような大きな変化をもたらすSNPです。


遺伝子 dbsnp 染色体(GRCh37) POS REF ALT リスク対立遺伝子 マーカー効果 参照
IVNS1ABP rs6668622 1 185414582 T C 男性の感受性変異体 T:T および T:Cs オッズ比1.44 Roberts., 2020;
SRRM1 rs111972040 1 24999361 A G リスク遺伝子型G:GおよびA:G、3_prime_UTR_variant 入院のオッズ比= 8.29
LZTFL1 rs35044562 3 45909024 A G リスク遺伝子型G:GおよびA:G、intron_variant、genic_upstream_transcript_variant odds ratio 1.60 Blokland et al., 2020; Zeberg & Pääbo
LZTFL1 rs11385942 3 45876460 A - or A or AAA InDel, A:A and A:- 呼吸不全の感受性が高い、intron_variant odds ratio 1.77 Ellinghaus et al., 2020; Roberts., 2020
LZTFL1 rs10490770 *LD with rs11385942 3 45864732 T C リスク遺伝子型T:CおよびC:C、intron_variant ヘテロ接合性保因者のオッズ比1.7 Zeberg and Pääbo., 2020;
LZTFL1 rs67959919 *LD with rs11385942 3 45871908 G A リスク遺伝子型G:AおよびA:A、intron_variant ヘテロ接合性保因者のオッズ比1.7
LZTFL1 rs35624553 *LD with rs11385942 3 45867440 A G リスク遺伝子型G:AおよびG:G、intron_variant ヘテロ接合性保因者のオッズ比1.7
LZTFL1 rs71325088 *LD with rs11385942 3 45862952 T C リスク遺伝子型C:TおよびC:C、intron_variant ヘテロ接合性保因者のオッズ比1.7
ABO rs657152 9 136139265 A C or T リスク対立遺伝子、intron_variant odds ratio 1.77 Ellinghaus et al., 2020; Roberts., 2020
Intergenic rs5798227 12 53120100 C - リスク対立遺伝子は欠失です p = 2.2x10-7 Blokland et al., 2020;
IGHV3-7 rs11844522 14 106522576 C T 感受性の高い変動T:T、C:T p=1.9x10-7
Immunoglobulin Lambda Locus (IGL) rs73166864 22 23340580 T C or G 感受性の高い変動T:TおよびT:C odds ratio 1.7 Roberts., 2020;
TLR7 rs200553089 ChrX 12906010 G T リスク遺伝子型T:GおよびT:T、missense_variant Made et al., 2020;
ACE2に配置された同義のSNP
ACE2 rs373153165 chrX 15580093 C T or A missense_variant p.Asp785Asn/c.2353G>A Cao et al., 2020
ACE2 rs140016715 chrX 15582154 G A missense_variant p.Arg768Trp/c.2302C>T
ACE2 rs147311723 chrX 15582265 G A missense_variant p.Leu731Phe/c.2191C>T
ACE2 rs41303171 chrX 15582298 T C missense_variant p.Asn720Asp/c.2158A>G
ACE2 rs370187012 chrX 15582327 C T missense_variant p.Arg710His/c.2129G>A
ACE2 rs776995986 chrX 15582334 G A missense_variant p.Arg708Trp/c.2122C>T
ACE2 rs149039346 chrX 15584416 A G missense_variant p.Ser692Pro/c.2074T>C
ACE2 rs200180615 chrX 15584488 C T missense_variant p.Glu668Lys/c.2002G>A
ACE2 *rs199951323 chrX 15585879 A C stop_gained p.Leu656*/c.1967T>G
ACE2 rs183135788 chrX 15585933 T C missense_variant p.Asn638Ser/c.1913A>G
ACE2 rs748163894 chrX 15588434 G A missense_variant
ACE2 rs202137736 chrX 15591485 T C splice_region_variant + intron_variant c.1541+5A>G
ACE2 rs140473595 chrX 15591530 C T missense_variant p.Ala501Thr/c.1501G>A
ACE2 rs191860450 chrX 15593829 T C missense_variant p.Ile468Val/c.1402A>G
ACE2 rs758142853 chrX 15609868 A G missense_variant p.Val184Ala/c.551T>C
ACE2 rs754511501 chrX 15609902 C T missense_variant p.Gly173Ser/c.517G>A
ACE2 rs746034076 chrX 15609943 T C missense_variant p.Asn159Ser/c.476A>G
ACE2 rs373252182 chrX 15609973 T C missense_variant p.Asn149Ser/c.446A>G
ACE2 rs2285666 chrX 15610348 C T splice_region_variant + intron_variant c.439+4G>A
ACE2 rs768736934 chrX 15612963 C T splice_region_variant + intron_variant c.345+5G>A
ACE2 rs4646116 chrX 15618958 T C missense_variant p.Lys26Arg/c.77A>G
ACE2 rs73635825 chrX 15618980 A G missense_variant p.Ser19Pro/c.55T>C
SARSに関連するSNP
CD209 rs4804803 19 7812733 A G 感受性遺伝子型A:A、upstream_transcript_variant NC_000019.10:7747846 Sakuntabhai et al., 2005; Chan et al., 2010


興味深い観察として、ACE2遺伝子はX染色体上に位置しているため、男性はこの遺伝子のコピーを1つしか受け継がないということがあります。女性が持つ2つ目のX染色体上のACE2遺伝子の追加の多様性は、女性がCOVID-19に対してより少ない感受性を示す理由の一部を説明するのに役立つかもしれません。


ステップ3)遺伝子型/ SNPを追加の研究結果と比較する

このSNPに関連する情報を説明している豊富なリソースがありますので、dbSNPやSNPediaをチェックしてください。


dbSNP

dbSNP には、人間の単一ヌクレオチド変異、マイクロサテライト、および小規模な挿入と欠失が含まれており、一般的な変異と臨床変異の両方に関する出版情報、集団頻度、分子の結果、ゲノムおよびRefSeqマッピング情報が提供されています。


SNPpedia

SNPediaは、人間の遺伝学を調査するウィキです。彼らはDNAの変異の影響に関する情報を共有し、査読付きの科学出版物を引用しています。これは、PrometheaseがあなたのDNAの変異をそれに関する情報にリンクさせた個人レポートを作成するために使用されています。



**DNAの結果に関して気になることがある場合は、必ず医師や遺伝カウンセラーに相談してください。




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