深圳三院与华大研究院最新研究成果发布:新冠症状严重程度与患者自身遗传因素有关 | CNGBdb支撑发表科研成果速递

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2020年11月10日,深圳市第三人民医院联合深圳华大生命科学研究院在国际知名学术期刊《细胞发现》(Cell Discovery)发表了题为“Initial whole-genome sequencing and analysis of the host genetic contribution to COVID-19 severity and susceptibility”的研究成果,发现新冠症状严重程度与患者自身遗传因素有关,为认识新冠的作用机制、科学防控新冠肺炎疫情提供了参考。

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支持这项研究结果的数据,包括五组患者群体基因多态性统计信息和全基因组关联研究的统计结果已保存在国家基因库生命大数据平台(CNGBdb),项目编号为:CNP0001107.

*特别说明:上述数据不包含任何个体数据,仅保留群体分析后的统计结果。

研究背景

由SARS-CoV-2病毒引起的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)在全球范围内大流行,截止到2020年11月9日,全球已有逾5010万感染病例,125万死亡病例。根据报道,不同个体在感染新冠病毒(SARS-CoV-2)后的症状有较大差异,约80-85%的感染者表现为无症状或者轻症,15-20%的患者则罹患重症、危重症甚至死亡。除年龄、性别、并发症等已知的高风险因素外,患者自身的遗传背景也是影响其症状严重程度的重要因素。

自疫情发生以来,已有多项新冠患者遗传背景与免疫反应、严重程度以及易感性等相关研究在不同国家开展。其中,英国最近的双胞胎研究显示新冠患者的临床表现和易感性受到遗传因素较强的影响[1];西班牙和意大利的研究则在三号及九号染色体上发现了与重症显著关联的基因座[2],其中三号染色体上的相关区域可能与已经灭绝的尼安德特人有关[3];基于中国人群的临床数据统计分析曾显示新冠患者和正常人群的ABO血型比例存在差异[4],间接提示遗传因素对症状的影响。

研究内容

本项目联合研究团队基于华大智造自主可控的基因测序技术(DNBSEQTM技术)首次探究了中国人群遗传背景对新冠症状严重程度以及易感性的影响。课题组招募了332例核酸阳性但表现为无症状,轻症,普通,重症和危重等不同严重程度的新冠患者。通过对患者及自然对照人群进行深度测序和分析,发现了位于六号染色体的人类白细胞抗原区域(HLA)特定单倍型以及GOLGA3、 DPP7等基因功能的缺失会增加罹患新冠重症的风险。

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此外,虽然流行病学研究显示我国与欧洲人群新冠患者有着相似的症状分布比例,但曾在欧洲人群中发现与重症显著关联的三号染色体相关基因多态性位点rs11385942在此项研究的患者人群中频率为0,在ChinaMAP [5]等其它中国人群数据库中的频率也极低,关联信号无法得到重复,提示不同遗传背景的人群感染后症状严重程度可能不同,需要进一步深入研究与比较。

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研究意义

该研究成果的发布将有力推动新冠相关的基础科学研究,所发现的遗传背景差异将为科研人员进一步认识新冠病毒及其与人体的相互作用机制提供指引,进而为科学防控新冠肺炎疫情提供参考。

深圳市第三人民医院的刘磊教授、何清教授以及深圳华大生命科学研究院的金鑫研究员、刘斯洋研究员为论文共同通讯作者。深圳三院王方教授等为共同第一作者。项目得到了深圳国家基因库的平台支持。

*本项目按照我国人类遗传资源管理相关规定开展,相关数据已在科技部备案并获得批准。

如何将数据存储至CNGBdb并完成文章发表?

CNGBdb 的数据[存]储功能由旗下的国家基因库序列归档系统(CNSA,db.cngb.org/cnsa)负责,这是国内首个实现在线批量上传和审编的组学数据归档库,可支撑全球科研成果发表。截至2020年10月27日,CNSA已支持论文发表166篇,发表期刊101个,包括Lancet、Nature、Science、Cell等。

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参考文献:
[1] Williams, F. M. et al. Self-reported symptoms of covid-19 including symptoms most predictive of SARS-CoV-2 infection, are heritable. medRxiv(2020).  
[2] Ellinghaus, D.et al. Genomewide Association Study of Severe Covid-19 with Respiratory Failure. N. Engl. J. Med.(2020). doi:10.1056/NEJMoa2020283.  [3] Zeberg, H., Pääbo, S. The major genetic risk factor for severe COVID-19 is inherited from Neanderthals. Nature (2020).  
[4] Wu, Y., Feng, Z., Li, P. & Yu, Q. Relationship between ABO blood group distribution and clinical characteristics in patients with COVID-19. Clin. Chim. Acta (2020).  
[5] Cao, Yanan, et al. The ChinaMAP analytics of deep whole genome sequences in 10,588 individuals. Cell Research (2020).[6] Wang, F., Huang, S., Gao, R. et al. Initial whole-genome sequencing and analysis of the host genetic contribution to COVID-19 severity and susceptibility. Cell Discov 6, 83 (2020). 
信息源于“BGI华大” 公众号,图片来源于Nature官网和参考文献。

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