立場新聞 Stand News

【武漢肺炎】帶「尼安德特人」基因者 重症風險增最多 4 倍

2020/12/21 — 19:44

圖片素材來源:PIERRE ANDRIEU/AFP via Getty Images

圖片素材來源:PIERRE ANDRIEU/AFP via Getty Images

尼安德特人 (Neanderthal,簡稱尼人) 是現代智人已滅絕的近親,但過去已知兩個人族成員有雜交,現代人口基因組中亦平均有 1.8–2.6% 的基因來自尼人。早前刊於預印期刊網站 bioRxiv 的研究發現,如帶有尼人 DPP4 基因變異體的現代人患武漢肺炎 (COVID-19) 嚴重併發症風險增加最多 4 倍。

DPP4 即二肽基肽酶-4 (Dipeptidyl peptidase-4) ,是一種人體酵素。科學家已知道 DPP 4 可令冠狀病毒 MERS-CoV 感染人類細胞,造成中東呼吸綜合症。

過去研究顯示,COVID-19 的冠狀病毒 SARS-CoV-2  主要與血管緊張素轉化酵素 2 (Angiotensin-converting enzyme 2, ACE2)  結合從而感染人類細胞。但對 COVID-19 患者中 DPP4 基因差異的新分析指, DPP4 酵素還會開啟 ACE2  以外,另一道新冠狀病毒感染人體的大門。

廣告

重症風險最多增 4 倍

Pääbo 團隊研究了 COVID-19 重症人口當中,尼人或其他已滅絕近親基因變體,是否比未感染者更頻繁地出現。他們最終在一個新針對 COVID-19 而設立的基因庫數據發現,在 7,885 個重症病人身上,才找到有尼人版本的基因, DDP4 尼人版本的變異亦較頻繁地出現。

廣告

團隊指,如果只有一個尼人 DPP4 基因變異副本,帶該副本的人被感染時出現 COVID-19 嚴重病徵風險就會增加一倍;如果患者體內兩個 DPP4 的副本都是尼人版本,其患重症風險將增加 4 倍。

團隊估計,歐洲和亞洲人口中有 1–4% 人繼承了尼人版本的 DPP4 基因。現在的關鍵問題是,尼人基因的差異如何改變該酵素的活性或功能? DPP4 除了與感染 MERS 有關外,過去的研究亦表明該蛋白質還在細胞中葡萄糖分解起作用。這就是為為 DPP4 成為糖尿病藥物的目標。然而,尼人對 DPP4 基因的改變可能不會直接影響該酵素的形狀或功能。

過去已知,部份尼人基因會令現代人口更易上癮、抑鬱、患心臟病等多種「現代疾病」,但這些基因被遺傳,同時亦可助現代人類免疫系統抵抗如現代 HIV 、甲型流感與丙型肝炎病毒等的 RNA 病毒侵襲,這顯示尼人過去也曾受大量病毒感染困擾。

發現助研疫苗以外治療方向

雖然其他團隊在基因數據庫中尋找影響 COVID-19 病情因素時,並無發現與 DPP4 基因有關,但是次研究有啟發性,表明一些針對細胞表面蛋白的糖尿病藥,可能有助治療 COVID-19 。

是次研究的馬克斯普朗克演化人類學研究所著名演化基因學家 Svante Pääbo 指出,團隊希望迅速將發現可方便其他團隊有系統地測試 DPP4 是否可成為 COVID-19 患者的治療靶標。

未參與該研究的中國中南大學病毒學家盧建紅向《科學》表示,發現更強證據證明 DPP4 可能在 SARS-CoV-2 的感染中發揮作用。今年 6 月 iScience 刊出的盧建紅團隊研究曾指,對比 ACE2 的氨基酸序列和晶體結構, DPP4 也應該能與 SARS-CoV-2 刺突蛋白良好結合。

早前馬克斯普朗克演化人類學研究所另一份未受同儕審查的研究也顯示,其中一個可追溯至尼人的染色體部份,可預防 COVID-19 ,另一個在 3 號染色體的片段則可能令病情更嚴重。

來源:
Science, Neanderthal gene found in many people may open cells to coronavirus and increase COVID-19 severity, 18 December 2020

報告:
Pääbo, S. & Zeberg, H. (2020). The MERS-CoV receptor gene is among COVID-19 risk factors inherited from Neandertals. bioRxiv 2020.12.11.422139; doi: 10.1101/2020.12.11.422139

文/Alan Chiu

發表意見