以下、サンフランシスコ州立大学(SFSU)生物学部教授のマイケル・A・ゴールドマン博士(Michael A. Goldman)による記事より:  COVID-19 は、コロナウイルスSARS-CoV-2にさらされることで発症する感染症であるが、個人がCOVID-19に罹患するかどうかは、宿主の遺伝的要因が一因となっている。COVID-19の特徴の1つは、症状が出ない、あるいは非常に軽い人がいる一方で、人工呼吸器をつけたり、死亡したり、長期にわたる影響(long-COVIDと呼ばれる)を受けたりする人がいることである。

宿主の遺伝的要因としては、ゲノムワイド関連解析(GWAS)により、3p21.31、12q24.13、ABO式血液型、I型インターフェロン免疫異常などが特定されている。現在のパンデミックは、公衆衛生対策と記録的な速さで製造されたワクチンにより抑えられているが、病気のリスクに影響を与える宿主の要因を根本的に理解することは、将来のパンデミックに備え、COVID-19を迅速に終息させる上で、非常に大きな価値を持つ。 新研究では、DNA配列レベルでの遺伝的変化を伴う宿主遺伝に加えて、DNAメチル化などのエピジェネティックなレベルでの変化も関与している可能性が示された。哺乳類で最も一般的なDNAメチル化は、CpGジヌクレオチドのシトシンが5-メチル-シトシンに変換され、それが伝播することで起こる。CpGメチル化は、ゲノムの重要な制御領域で起こり、しばしば遺伝子の発現を抑制する。 げっ歯類とヒトのハイブリッド細胞に5-アザシチジンをin vitroで投与すると、メチル化が逆転し、ヒト女性の不活性X染色体上の遺伝子など、以前は沈黙していた遺伝子が再び活性化される。

スペイン・バルセロナのジョセップ・カレラス白血病研究所(IJC)のManuel Castro de Moura博士らは、Lancet誌のEBioMedicineオンライン版に2021年4月15日に掲載された論文(EBioMedicine)で、入院を必要としないCOVID-19感染者と、呼吸サポートを必要とした患者を比較したエピゲノムワイド関連研究(EWAS)の結果を報告した。患者はすべて61歳以下で、COVID-19感染症の転帰に影響を与えることが知られている併存疾患はなかった。約400人を対象としたこの研究では、85万個のCpGジヌクレオチドの分析が行われた。そのうち44個の部位が疾患の重症度と関連していることがわかった。そのうち約半数は、自然免疫(適応免疫ではなく)反応に重要なインターフェロン経路に関わる遺伝子に位置していた。これは、感染の初期段階が結果に大きく影響することを示唆するデータや、自然免疫反応が強いコウモリはコロナウイルス感染に比較的耐性がある(つまり、我々の感染源となる)ことと一致している。これらのメチル化パターンは、著者らが "EPICOVID "と名づけたDNAメチル化シグネチャーを構成している。

エピゲノムワイド関連解析で得られた結果がすべて正しいとは限らず、それはより確立されたゲノムワイド関連解析(GWAS)でも同様だ。また、検出されたすべての関連性が因果関係を持つとは限らず、情報を提供するものでもない。今回の研究では、約200人の被験者からなる「トレーニング」または「発見」セットと、同数の被験者からなる「検証」セットに分けられており、結果にさらなる信頼性が与えられている。しかし、数が限られているため、より多くの人を対象とした追加の研究が必要だ。しかし、今回の結果は魅力的なものだ。

COVID-19の転帰に関与する遺伝的およびエピジェネティックな要因を検討する際には、社会経済的、民族的、人種的なグループ間で疾病負担の分布に痛ましい不公平感をもたらしている社会的および環境的な要因の研究と対処を継続する必要がある。エピジェネティクスは、ストレスなどの環境要因によって影響を受ける可能性があるという点で、これらの要因の重要性を痛感する必要がある。今回の研究では、グループ間での差異の可能性や、合併症を持つ個人については議論されていない。しかし、いつの日かこれらすべての分野の橋渡しをするかもしれない、エキサイティングな研究であることは確かだ。

* ゴールドマン博士は、「ロサンゼルス・タイムズ」、「ウォール・ストリート・ジャーナル」、「サクラメント・ビー」、「サンフランシスコ・クロニクル」、「ニューヨーク・タイムズ」などに意見広告や書簡を寄稿しているほか、「サイエンス」や「ネイチャー・ジェネティクス」に掲載された論文をはじめとするさまざまな技術論文を執筆している。 また、「Chromosome Research」のアソシエイト・エディター、「Bio-IT World」のコントリビューティング・エディターも務めている。 ゴールドマン博士は、一般の人々は科学や生命倫理についてフィクションから学ぶことが多いと考えており、「ネイチャー」、「サイエンス」、「ネイチャー・ジェネティクス」、「サンフランシスコ・クロニクル」などの出版物で、遺伝子科学のさまざまな側面やその影響を取り上げた小説のレビューを行っている。 ゴールドマン博士の連絡先は、である。この記事の著作権はMichael A. Goldmanに帰属する。 BioQuick Newsは、Goldman博士のこの素晴らしい貢献に敬意を表する。

[EBioMedicine article]

BioQuick News:An Epigenetic Signature for Susceptibility to Severe COVID-19

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