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2017年8月30日

人类红细胞受体变异与疟疾自然抵抗力相关

研究人员发现,最严重的疟疾的保护系统与人类红细胞基因的自然变异有关。英国桑格研究所的一项研究,人类遗传学威康信托中心及其合作者已经确定了红细胞血型糖蛋白受体基因重排,可减少40%患严重疟疾的风险。

这项研究发表在科学杂志上,是表明人类血型糖蛋白基因中大型结构变异的第一项研究,这在非洲是非常常见的,对疟疾的防御。它为预防疟疾寄生虫侵入红细胞的疫苗研究开辟了一条新途径。

每年有超过2亿人感染疟疾,2015年该疾病导致全球近50万人死亡。由蚊子传播的非洲最普遍的疟疾寄生虫是恶性疟原虫,也是最危险的。

疟原虫感染人红细胞并通过细胞表面的受体进入。以前对疟疾自然抵抗力的研究涉及到人类基因组接近一组受体基因的部分。这些受体——glycophorins --位于红细胞表面,是众多结合恶性疟原虫的受体中的一种。然而,直到现在他们才被证明参与了预防疟疾的工作。

研究人员比以前更详细地研究了基因组的血型糖蛋白区域,用765名冈比亚、布基纳法索、喀麦隆和坦桑尼亚的志愿者新的全基因组序列数据。利用这一新的信息,然后进行了在冈比亚、肯尼亚和马拉维的研究,包括5310个正常人和4579个住院治疗重症疟疾的患者。他们发现,有一种特殊的重组糖蛋白的基因的人,有40%的可能减少严重疟疾的风险。

Ellen Leffler博士来自于牛津大学,也是本文第一作者说:“在这项新的研究中我们发现了强有力的证据表明,血型糖蛋白基因簇变异影响疟疾的易感性。我们发现有些人的GYPB GYPA基因复杂重排,形成一个混合类型,这些人是不容易患这种疾病的严重并发症。”

混合gypb-a基因是在一个特定的稀有血型中发现的——MNS血型系统的一部分部分*——它被称为丹徒。研究发现,gypb-a丹徒的杂化在东非,肯尼亚、坦桑尼亚和马拉维的人群中出现,但西非人群的志愿者中没有这一现象。

牛津大学的Kirk Rockett博士说:“DNA序列的分析使我们能够识别混合基因中血型糖蛋白AB的之间的连接位置。这表明MNS血型系统中抗原特性的丹徒序列是具有一定特性的。”

研究血型糖蛋白基因簇来准确确定三基因序列之间的差异是非常有挑战性的。这项研究为选择区域以及它是如何与MNS血型系统和疟疾易感性之间取得联系提供了参考。

英国桑格研究所和牛津大学的Dominic Kwiatkowski教授,主要作者说:“我们开始发现,基因组的血型糖蛋白区域在保护人们免受疟疾感染中发挥了重要作用。我们还发现血型糖蛋白受体的一种特定变种入侵能够为重度疟疾提供实质保护,这一发现会激发对恶性疟原虫如何侵入红细胞的进一步研究。这也可以帮助我们发现新的寄生虫的弱点,可以在未来对这种致命疾病的治疗中利用。”

MNS系统是一个基于两中基因的人类血型系统——血型糖蛋白A和血型糖蛋白B ——位于 4号染色体。在系统中有46种抗原,最常见的被称为MNSSU.