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为探究免疫球蛋白重链（IGH）基因组区域与 COVID-19 特征的关联，研究人员对 445 名欧洲血统个体进行 4 个单核苷酸多态性（SNP）分型研究。结果发现两种单倍型在年轻重症患者中代表性不足，在年轻抵抗者中过度代表，这有助于理解宿主遗传与病毒感染结果的关系。
2019 年末，新冠病毒（SARS-CoV-2）引发的新冠肺炎（COVID-19）迅速席卷全球，给人类健康带来了巨大威胁。即便在 2023 年 5 月，WHO 宣布其不再是国际关注的突发公共卫生事件，新冠病毒仍在人群中传播，时刻威胁着人们的健康。
感染新冠病毒后，患者症状差异极大。有的人症状轻微，类似普通感冒；有的人则会出现严重症状，如呼吸困难、胸痛等，甚至需要住院接受重症监护。更让人困惑的是，部分人感染后毫无症状，还有人似乎天生对病毒有抵抗力。
为什么会出现这些差异呢？科学家们发现，遗传因素在其中起着重要作用。之前的研究表明，干扰素（IFN）通路中的罕见基因突变与重症 COVID-19 密切相关，同时，针对 I 型干扰素的自身抗体也会影响免疫反应，增加重症风险。
而抗体在抗击新冠病毒的过程中至关重要。分泌型免疫球蛋白 A（SIgA）作为黏膜的首道防线，能限制病毒在上呼吸道的传播。免疫球蛋白重链（IGH）基因簇位于 14 号染色体，其编码区域的变异会影响抗体的产生和类别转换。
在此背景下，意大利罗马 Tor Vergata 大学等机构的研究人员开展了一项关于 IGH 基因组区域遗传多样性与 COVID-19 关系的研究。该研究成果发表在《Human Genomics》上，对深入理解新冠病毒感染的遗传机制具有重要意义。
研究人员为开展此项研究，采用了多种关键技术方法。首先，选取了 445 名欧洲血统的个体，包括 305 名 COVID-19 患者和 140 名抵抗者（Resistors，即接触病毒却未感染的人），收集了他们的相关信息并进行分组。然后，针对 4 个位于 IGH 基因组区域的单核苷酸多态性（SNP）进行基因分型，这 4 个 SNP 与 IGH 基因片段表达或氨基酸替换有关。最后，运用 Arlequin、PHASEv2.1 等软件进行统计分析，重建 4 - 位点单倍型并计算频率，还用 R 语言进行进一步计算和多维度分析。
下面来看具体的研究结果：
- 单基因座分析：对所有个体进行 4 个 SNP 基因分型，发现大部分 SNP 的等位基因和基因型频率符合哈迪 - 温伯格平衡（Hardy–Weinberg Equilibrium，HWE）。在一些比较中，rs10137020 和 rs12896746 出现了显著差异，但总体来说，单 SNP 水平上各亚组间差异的证据较弱。
- 多基因座分析：研究人员推断出 4 - 位点基因型的单倍型，发现重建的 13 种单倍型与 1000 Genomes Project 中托斯卡纳人的单倍型结构和频率相符。通过多维度分析绘制散点图发现，按年龄分组后，年轻组和老年组中重症病例和抵抗者的分布存在差异。进一步分析疾病严重程度与单倍型的关系，发现单倍型 GGAA 和 GGAG 在年轻重症患者中代表性不足，在年轻抵抗者中过度代表。
在研究结论和讨论部分，研究人员发现两种单倍型 GGAA 和 GGAG 在年轻个体中起到保护作用，能对抗因年龄增长而增加的易感性。这一结果与之前其他研究中发现的年轻患者对某些易感基因的遗传效应更强的现象相符。虽然这两种单倍型在总体人群中占比不高，但在年轻人群中意义重大。
此外，研究还发现，3’RR 区域可能是 SARS-CoV-2 感染影响基因组的潜在靶点。同时，IGH 变异可能与个体对多种疾病的抗体介导反应能力有关，例如在一些自身免疫性疾病中，HS1.2 等位基因频率存在差异。这表明 3’RR 及周围区域可能存在一种共同的免疫防御机制，对抗病毒感染导致的疾病严重程度和进展。
总的来说，这项研究揭示了 IGH 基因组区域单倍型与 COVID-19 严重程度的关联，尤其是在年轻个体中的保护作用。这为我们理解宿主遗传与病毒感染结果之间的复杂关系提供了新的视角，有助于开发针对 COVID-19 及其他传染病的精准公共卫生干预措施，特别是针对易感年龄群体，从而降低传染病的死亡率。
