Preprints:中科院:无证据表明亚洲人新冠病毒细胞通道ACE2受体表达量更高

2020-02-27 Reduction C 转化医学网

近日,中科院遗传与发育所的钱文峰团队在证实肿瘤与ACE2受体表达无关后通过包括TCGA(癌症基因组图谱)在内的大量癌症基因组研究数据库中人类不同组织ACE2受体表达水平比对,发现与其余种族相比在亚洲人中ACE2的表达并无显着差异,然而其表达却与年龄呈正相关。

近日,新冠病毒相继在日本和韩国爆发,这不得不又一次引起大家对于是否亚洲人更易感染新冠病毒的思考。而鉴于SARS-CoV也是从中国爆发,而新冠病毒与SARS-CoV一样都已经被证明是通过ACE2受体(血管紧张素转化酶2)进入人类细胞的。那么亚洲人体内的ACE2受体是否表达量更高?这又是不是病毒首先在中国爆发的原因?这不能只是假想推测,还需要研究人员通过实验与数据说话。



近日,中科院遗传与发育所的钱文峰团队在证实肿瘤与ACE2受体表达无关后通过包括TCGA(癌症基因组图谱)在内的大量癌症基因组研究数据库中人类不同组织ACE2受体表达水平比对,发现与其余种族相比在亚洲人中ACE2的表达并无显着差异,然而其表达却与年龄呈正相关。这解释了老年人易感新冠病毒的原因,并提示其余各国对于新冠病毒不要掉以轻心,应团结一致共抗病毒。

鉴于之前有研究通过GTEx(基因型-组织表达项目)试图识别亚洲人体内ACE2受体表达的差异性,结果宣告失败,该研究的研究者认为这可能是由于样本量数量不够导致的,而目前针对不同组织的不同基因表达最全面的数据库也真的有,样本量庞大的TCGA数据库就是其一。作者首先选取了TCGA数据库中肺腺癌组织基因表达的数据,发现相较于肺腺癌患处周围正常组织的ACE2基因水平,肺腺癌肿瘤组织的该基因表达水平并无显着差距,这提示科学家ACE2表达与肿瘤无关。

那么用TCGA数据库中的ACE2基因数据套用到正常健康人体上灵敏度又如何?作者又进一步通过对38个GTEx项目中发现的与人类性别或种族有关的基因在肺腺癌样本中进行了研究,结果显示其中37个基因在肺腺癌样本中的基本趋势都与GTEx项目中所表现出的一致。这说明TCGA数据库中的样本数据灵敏度是完全够用的。

有了这些前期准备,研究者开始大展拳脚,首先作者发现ACE2受体表达数量在中老年人类中与年龄呈正相关,基本年龄每增长10岁,ACE2受体的表达量就增长20%。该结果有助于解释为什么老年人更易感SARS-CoV2。而性别与ACE2表达就没有什么相关度了。

到了我们最为关心的环节,ACE2表达到底和种族有关吗?结果是否定的,这驳斥了之前有研究者只通过单一亚洲样本作出的所谓ACE2受体亚洲人表达数更高的推断。


图1:ACE2表达与种族和性别无关,与年龄相关

这只是针对肺腺癌组织,那么在其他器官中也同样存在着ACE2受体的表达,之前也有研究发现在新冠病毒患者的粪便中检测出了活病毒,为了排除这些可疑项,作者也同时对包括癌、结肠癌以及肾癌样本中的ACE2表达量进行了统计,结果发现与肺腺癌一致,同样没有出现亚洲人种高表达的情况。当然作者也不能排除在其他组织中ACE2高表达的可能性。


图2:其余组织中ACE2表达水平比较

另一个疑惑就是同样存在东亚人体内拥有能够影响病毒进入细胞的编码ACE2的基因突变,于是作者针对1000基因组项目中能够找到的ACE2突变数据,对东亚人拥有的这些突变进行研究,发现东亚人并没有相较于其他人种的显着ACE2突变。


图3:比较东亚人与其余人种ACE2等位基因突变的差异

当然同时也不能排除影响蛋白表达的其他因素,包括翻译效率、蛋白修饰、蛋白折叠以及亚细胞定位等等。所以这需要后续科学家进一步的研究,包括是否存在SARS-CoV2共受体,ACE2在质膜的聚集是否有种族特异性等等。

结论:研究者证实了亚洲人体内ACE2表达数量相较于其他种族并无特异性的升高,同时也不存在ACE2的种族特异性突变。包括SARS在内的冠状病毒感染在中国频发的可能与冠状病毒的动物宿主和中国人的饮食习惯有关,其余各国也不能心存侥幸,毕竟病毒面前,人人平等。



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