코로나19 취약성과 중증도에 대한 인간 유전체 연구

코로나19 취약성과 중증도에 대한 인간 유전체 연구

※ Nature, Human genetic variants identified that affect COVID susceptibility and severity, 2021.7.8.

메디포뉴스, 유전자에 따라 코로나19 중증도 달라진다, 2021.7.9

ㅇ ‘COVID19-HGI*’ 연구팀, 인간 유전체에서 COVID19 취약성(susceptibility)과 중증도(secerity)에 영향을 미치는 13개 유전체 자리(genomic locus) 발견(nature 게재)

 관련 논문 : Nature, Mapping the human genetic architecture of COVID-19, 2021.7.8

* COVID19 Host Genetics Initiative(’20.3~), 약 3,000명의 연구자·임상의 협력팀으로 구성

- (대상) 6개 계통, 19개 국가에서 모집한 약 49,000명 이상의 코로나19 환자와 200만 명의 대조군을 대상으로 유전체 데이터 분석

※ 한국에서도 강북삼성병원, 분당서울대병원, 서울대병원, 이화여자대학교, 한국과학기술정보연구원(KISTI)가 아시안팀으로 참여

- (분석 범주) ①감염(infection), ②병원입원(hospitalization), ③위중한 질병(critical illness)로 분류하여 대조군과 유전자 변이 차이 비교

√ 정의 : (감염) 의사 확진, 연구실 확인, 자가보고에 의한 코로나19 환자
(병원입원) 연구실에서 확인된 중증도-고도 코로나19 환자
(위중한 질병) 코로나19 입원환자 중 인공호흡을 필요로 했거나 사망한 자

< 코로나19 취약성·중증도 관련 인간 유전체 영역 식별 모식도>

코로나19모니터링.JPG

출처 : Nature, Human genetic variants identified that affect COVID susceptibility and severity, 2021.7.8.

- (결과) 코로나19 감염 취약성 및 질병 중증도와 관련하여 13개 유전자 자리 발견, 이 중 4개는 취약성에 영향을 미치고 다른 9개는 중증도와 관련

※ 13개 중 6개는 선행 연구에서 보고되지 않은 새로운 유전자 자리였으며, 이 중 2개는 동아시아 계통의 참가자들이 포함되었을 때만 발견되어 인간 유전체연구의 다양한 인구집단 포함 가치 증명

ㅇ 13개 유전자 자리가 질병의 예후에 영향을 미치는 기전 이해를 위해 유전자 자리 주위 유전자(후보유전자, candidate gene) 검색 후 기능 분석

- 대부분 면역기능에 관여하거나 폐 질환, 자가면역 질환, 염증 질환에 영향을 미치는 것으로 알려진 40여개의 후보유전자 확인

※ 본 연구에서 발견된 13개 유전체 영역의 변이들이 호흡계를 경유하여 코로나19의 예후에 영향력을 행사함을 시사

- (주요 유전자) 바이러스, 세균 등의 감염 취약성을 증가시킬 수 있는 것으로 알려진 TYK2 유전자, 희귀 폐질환 위험을 증가시킬 수 있는 DPP9 유전자, 폐암 관련 FOXP4 유전자 등이 코로나19 중증도와 연관성 확인

※ FOXP4 유전 변이는 유럽인종에서 2~3%의 낮은 빈도를 보이는 반면에, 동아시아인 또는 남아시아인에서는 40% 정도인 상대적으로 높은 빈도로 나타남

< 코로나19 위험성에 영향을 미치는 유전자 변이 >

임상적 영향	위험증가율(%)	후보 유전자	염색체
감염 취약성	4-8	불확실	19
	5-8	불확실	3
	9-12	ABO(혈액형 결정)	9
	13-18	SLC6A20(SARS-CoV-2 유입을 매개하는 ACE2 수용체와 상호작용)	3
질병 중증도	9-18	불확실	17
	13-20	IFNAR1/2(면역반응을 강화하는 단백질인 인터페론 세포 수용체의 일부)	21
	14-26	OASfamily (바이러스 RNA 분해 효소)	12
	17-36	FOXP4 (폐질환 관여)	6
	20-32	DPP9(폐질환 관여 효소)	19
	24-52	불확실	8
	28-64	불확실	17
	29-59	TYK2(인터페론 신호전달 관여 효소)	19
	56-74	불확실	3

* 출처 : Nature, 생명공학정책연구센터 재가공

ㅇ 본 연구는 신속한 국제적 공조체계 구축으로 인간 유전학이 코로나19에 대한 취약성에 미치는 영향의 통계적 검증을 하였으나 아직 추가적 후속연구 필요

- 본 연구 참가자의 약 80%가 유럽계로 비-유럽계에 적용되는 다른 유전자 자리에 대한 추가적 확인과 코로나19 예후와 관련 있는 유전자와 신호전달경로, 생물학적 메커니즘에 대한 결정 필요

- SARS-CoV-2 유전체의 변이와 인간 유전체의 변이가 질병의 예후에 미치는 결합 효과에 대한 복잡성에 대한 문제 해결도 필요

- 유전적 변이, 질병 예후 간의 관련성에 대해 사회적·인구통계학적 요인들(예: 보건의료 접근성)에 따른 일부 왜곡 가능성 등이 존재해 복합적 분석도 고려

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