非洲螺类宿主全基因组关联研究揭示曼氏血吸虫抗性基因位点

本研究针对非洲重要媒介生物Biomphalaria sudanica螺类，通过全基因组关联分析(GWAS)鉴定出两个与曼氏血吸虫(Schistosoma mansoni)抗性相关的关键基因组区域SudRes1和SudRes2。研究发现抗性相关单倍型存在基因拷贝数变异和结构变异，揭示了非洲媒介与南美模式螺种截然不同的免疫遗传机制，为基于基因驱动的血吸虫病防控策略提供新靶点。

　　

血吸虫病作为全球第二大寄生虫病，每年导致超过2.6亿人感染。尽管吡喹酮大规模给药(MDA)是当前主要防控手段，但由于缺乏有效的媒介控制方法，疫区人群重复感染问题突出。非洲大湖区的淡水螺Biomphalaria sudanica是曼氏血吸虫(S. mansoni)的主要中间宿主，其免疫遗传机制长期未被阐明。美国新墨西哥大学等机构的研究团队在《Nature Communications》发表重要成果，通过全基因组分析揭示了非洲媒介螺类抗血吸虫感染的独特遗传基础。

研究采用pooled-GWAS技术结合靶向测序验证，对肯尼亚维多利亚湖疫区的1,109只B. sudanica进行基因型-表型关联分析。主要技术包括：野外螺群样本队列建立（暴露于当地学龄儿童来源的S. mansoni尾蚴）、Illumina NovaSeq 6000平台全基因组测序（平均1.5×覆盖度）、GT-seq基因分型技术验证（470个扩增子）、PacBio三代测序组装抗性单倍型基因组。

Pooled-GWAS揭示抗性相关变异
通过对615只易感螺和393只抗性螺的全基因组分析，发现45个显著性变异（p≤1e-15），其中18.6Mb区域（占基因组2%）符合"双变异"标准（<50kb内存在两个p≤2.5e-9的变异）。

群体结构与验证分析
ADMIXTURE分析揭示螺群存在两个祖先群体（K=2），群体2 ancestry与抗性显著相关（OR=5.7）。经Bonferroni校正后，仅SudRes1（含受体样蛋白酪氨酸磷酸酶基因）和SudRes2（含富含亮氨酸重复序列的GPCR基因簇）保持显著关联。

SudRes1区域特征
该1.07Mb区域包含23个基因，其中10个编码含多重表皮生长因子(MEGF)结构域的受体样蛋白酪氨酸磷酸酶(RPTP)。抗性单倍型Bs2280基因组显示该区域存在结构变异，包括EGF结构域缺失和基因拷贝数差异。

SudRes2区域特征
440kb区域包含14个基因，其中12个编码GRL101样G蛋白偶联受体（含C型凝集素和低密度脂蛋白受体结构域）。抗性单倍型中锌指-RING-IAP基因(BSUD.25704)存在功能获得性变异。

研究首次证明非洲媒介螺类的血吸虫抗性机制与南美模式物种B. glabrata存在显著差异，SudRes1和SudRes2区域的超变异特征提示其可能通过基因剂量效应或配体-受体互作参与宿主防御。维多利亚湖螺群的复杂群体结构（73%易感群体A vs 26%抗性群体B）为解释疫区传播热点现象提供了新视角。该发现为开发基于CRISPR-Cas9的基因驱动策略阻断血吸虫传播奠定了理论基础，对实现WHO 2030消除血吸虫病目标具有重要意义。