揭秘新冠重症肺炎背后的遗传 “密码”：DOCK2 缺陷与 GATA2 单倍体不足的关键作用

《Journal of Clinical Immunology》：DOCK2 Deficiency and GATA2 Haploinsufficiency Can Underlie Critical Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) Pneumonia

在新冠重症肺炎病因不明的情况下，研究人员开展了针对已知单基因免疫缺陷病的研究。分析两个家庭发现，DOCK2 缺陷和 GATA2 单倍体不足分别导致家庭成员患重症 COVID-19 肺炎。这为揭示新冠重症肺炎病因及临床诊疗提供了新方向。

　　在新冠疫情的大背景下，新冠病毒（SARS-CoV2）的感染情况复杂多样。约 40% 的感染者无症状，40% 表现为良性上呼吸道疾病，10% 会发展为中度非低氧血症肺炎，7% 需要住院进行氧疗，还有 3% 会发展成重症肺炎，需重症监护治疗，而这部分威胁生命的疾病在 50 岁以下无基础疾病的感染者中，发病率不到千分之一。在重症新冠肺炎（COVID-19）肺炎患者中，虽然 1%-5% 的患者存在控制 I 型干扰素（IFN）免疫的基因种系变异，15% 的患者可能因针对 I 型 IFN 的自身抗体而发展为重症 COVID-19 肺炎，但仍有 80%-85% 的病例病因不明。为了解开这些谜团，探索新冠重症肺炎背后的遗传因素，伊朗伊斯法罕医科大学（Isfahan University of Medical Sciences）的研究人员开展了相关研究。
研究人员通过对三个免疫缺陷病（IEI）患者进行研究，这三名患者均发展为重症 COVID-19 肺炎并最终死于感染并发症。研究得出结论：DOCK2 缺陷和 GATA2 单倍体不足与重症且往往致命的 COVID-19 肺炎相关。这一研究成果发表在《Journal of Clinical Immunology》上，对于揭示 COVID-19 重症肺炎的病因、理解相关遗传因素的作用具有重要意义，也为临床治疗和遗传诊断提供了新的方向。
研究人员开展研究用到的主要关键技术方法有：首先是外显子组测序（ES），从外周血细胞中提取 DNA 进行测序，以鉴定致病基因变异；其次是 RNA 测序（RNA-seq），从皮肤活检组织中提取 RNA 进行测序，用于检测基因表达和病毒；此外还进行了共分离和逆转录聚合酶链反应（RT-PCR），用于验证候选变异在家族中的分离情况以及研究变异对基因剪接的影响。
下面介绍研究结果：

• IEI 患者的临床特征：在家庭 1 中，患者 1 是一名 8 个月大的女孩，有新生儿胆汁淤积、先天性巨细胞病毒（CMV）感染等多种病症，感染 COVID-19 后病情恶化，最终因血小板减少和急性出血死亡。患者 2 是其哥哥，有先天性 CMV 感染和牛奶蛋白过敏，多次因 COVID-19 住院，还出现了儿童多系统炎症综合征（MIS-C）等严重症状，最终因心律失常和缺氧死亡。在家庭 2 中，患者 3 是一名 26 岁女性，有广泛寻常疣、双侧淋巴水肿等病史，感染 COVID-19 后迅速发展为急性呼吸窘迫综合征（ARDS），4 天后死亡。
• 先证者 1 的免疫学特征：患者 1 在 4 个月大第二次入院时，存在贫血、淋巴细胞减少、CD4 辅助性 T 细胞减少等情况，免疫球蛋白（Ig）G、IgA 和 IgE 水平升高。在呼吸爆发试验中，其活性氧（ROS）指数明显降低，淋巴细胞转化试验（LTT）中对植物血凝素（PHA）和卡介苗（BCG）的反应受损，证实存在联合免疫缺陷（CID）。
• 危及生命的 COVID-19 患者的基因剖析：家庭 1 中，通过外显子组测序、纯合性定位等一系列分析，发现患者 1 和 2 存在 DOCK2 基因的纯合剪接变异（c.3624 + 5 G>A），该变异导致外显子 35 跳过，产生移码截断蛋白（p.L1157Ifs12），患者父母为杂合子。家庭 2 中，患者 3 存在 GATA2 基因的杂合变异（c.1075_1102del28，p.W360Sfs18），该变异导致提前终止密码子和无义介导的衰减，在患者的疣和正常皮肤样本中均检测到该基因的外显子 6 缺失，同时还检测到 α-HPV2 病毒。
  研究结论和讨论部分表明，研究发现了 DOCK2 和 GATA2 基因新的致病变异和表型。DOCK2 缺陷和 GATA2 单倍体不足是罕见的遗传疾病，与严重免疫缺陷和感染易感性相关。DOCK2 缺陷患者预后较差，造血干细胞移植（HSCT）可能是治愈方法。此外，研究还揭示了 COVID-19 与免疫缺陷之间的关系，为进一步理解 COVID-19 重症肺炎的发病机制提供了重要依据，也为遗传咨询和基因诊断应用于 COVID-19 重症患者的管理提供了理论支持。