Поиск генных вариантов, влияющих на тяжесть течения COVID-19, на основе результатов секвенирования клинического экзома
- Авторы: Апалько С.В.1,2, Ностаева А.В.1, Шиманский В.С.1,2, Сушенцева Н.Н.1, Попов О.С.1,2, Анисенкова А.Ю.1,2, Мосенко С.В.1,2, Глотов О.С.3,4, Сарана А.М.2, Щербак С.Г.1,2
-
Учреждения:
- Городская больница № 40 Курортного района
- Санкт-Петербургский государственный университет
- Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта
- Детский научно-клинический центр инфекционных болезней Федерального медико-биологического агентства
- Выпуск: Том 19, № 2 (2024)
- Страницы: 245-254
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://journals.rcsi.science/2313-1829/article/view/262953
- DOI: https://doi.org/10.17816/gc624810
- ID: 262953
Цитировать
Аннотация
Обоснование. Генотип человека является одним из факторов, определяющих тяжесть течения COVID-19. Ранее в широкомасштабном полногеномном исследовании ассоциаций COVID-19 HG project (COVID-19 Host Genetics Initiative, 2021) рассматривалась связь генетических вариантов, включающих множество локусов, с тяжестью течения данного заболевания. Ожидается, что генетические варианты, оказывающие наибольшее влияние на тяжесть течения COVID-19, будут иметь низкую частоту в популяции. Таким образом, изучение редких вариантов может дать дополнительные сведения о патогенезе заболевания и, следовательно, помочь в разработке способов его профилактики и лечения.
Цель исследования — поиск генов, обогащённых редкими генетическими вариантами, связанными с тяжестью течения COVID-19, на данных российской популяции при помощи репликационного анализа.
Методы. Проведено секвенирование клинического экзома российской когорты пациентов на базе СПб ГБУЗ «Городская больница № 40» и СПбГУ. В исследовании использовали биоматериал пациентов, госпитализированных в СПб ГБУЗ «Городская больница № 40» с диагнозом COVID-19, и здоровых людей, вошедших в группу популяционного контроля. Тяжесть течения COVID-19 определяли по результатам компьютерной томографии лёгких. Список генов для последующей репликации был сформирован в результате анализа литературы. Репликационный анализ генов, ассоциированных с тяжестью течения COVID-19, был выполнен с помощью методов нагрузочного тестирования (burden test).
Результаты. Проведено секвенирование 701 клинического экзома: 263 пациентов с тяжёлым течением COVID-19 и 438 здоровых доноров. В результате анализа литературы было найдено 18 генов, ассоциированных с тяжёлым течением COVID-19, которые вошли в репликационный анализ. Он не выявил генов, ассоциация которых с тяжёлым течением COVID-19 подтвердилась бы на исследуемой когорте.
Заключение. Несмотря на то, что генов, для которых была бы найдена значимая ассоциация между обогащением функциональными вариантами и тяжестью течения COVID-19, не обнаружено, рассчитанное направление корреляционной связи совпадает с данными ранее проведённых исследований. Расширение исследуемой когорты приведёт к усилению мощности тестов и, возможно, позволит обнаружить дополнительные редкие варианты, влияющие на тяжесть течения COVID-19.
Ключевые слова
Полный текст
ВВЕДЕНИЕ
COVID-19 представляет собой инфекционное заболевание, вызванное коронавирусом тяжёлого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2). У большинства инфицированных наблюдаются лёгкое или умеренное течение заболевания. Однако у некоторых пациентов COVID-19 протекает в тяжёлой форме, требующей оказания квалифицированной медицинской помощи в условиях стационара.
Исследования показали, что на тяжесть течения COVID-19 и вероятность летального исхода помимо штамма вируса в значительной мере влияют такие факторы, как возраст, социально-экономический статус и наличие сопутствующих заболеваний [1, 2]. Однако наблюдаемая вариабельность протекания COVID-19 не может быть объяснена только этими факторами. Восприимчивость к вирусу, определяемая как вероятность развития COVID-19 после заражения SARS-CoV-2, также широко вариабельна [3, 4]. Тяжесть фенотипических проявлений изменяется от бессимптомного течения до острого респираторного дистресс-синдрома и летальных исходов [3]. Уже в начале пандемии было отмечено, что тяжёлая форма заболевания может развиваться у пациентов младше шестидесяти лет без коморбидных состояний. Подобные случаи иногда носят семейный характер [5], что позволяет предположить роль генотипа человека как фактора риска.
Крупномасштабные исследования генетических ассоциаций, охватывающие как редкие, так и распространённые генетические варианты, используют различные схемы для выявления геномных регионов, ассоциированных с COVID-19. Предыдущие работы по изучению генетики носителей COVID-19 с помощью полногеномного поиска ассоциаций (genome-wide association studies, GWAS) выявили ряд генетических вариантов, статистически значимо ассоциированных либо с восприимчивостью к COVID-19, либо с тяжестью его течения [6–10].
Важно упомянуть, что надёжность и статистическая мощность GWAS снижаются по мере уменьшения частоты встречаемости полиморфизмов [11]. Определение редких генетических вариаций может быть улучшено с помощью технологии секвенирования [12]. Предполагается, что редкие варианты могут иметь более значительные эффекты и поэтому способны дать уникальное представление о генетической предрасположенности к различным осложнениям COVID-19. Из-за генетической неоднородности населения земного шара важным этапом изучения генетических факторов, связанных с протеканием заболевания COVID-19, является репликация ранее найденных ассоциаций в широком спектре различных популяций.
Цель исследования — поиск генов, обогащённых редкими генетическими вариантами, связанными с тяжестью течения COVID-19, на данных российской популяции при помощи репликационного анализа.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Секвенирование
Выделение ДНК из цельной крови выполнено методом фенольной экстракции. Концентрацию ДНК измеряли с помощью набора реагентов QuantiFluor dsDNA System (Promega, США) на приборе Quantus (Promega). Подготовка библиотек проведена с использованием набора зондов клинического экзома KAPA HyperChoice Max 12Mb и набора для приготовления библиотек KAPA HyperPrep Kit (Roche, Швейцария). Секвенирование методом парно-концевых прочтений (PE 150) выполнено на секвенаторе нового поколения HiSeq 4000 (Illumina, США) со средним покрытием целевых регионов 73х.
Идентификация вариантов и аннотация
После секвенирования полученные прочтения были выровнены по референсному геному hg38 с помощью программы BWA-MEM2. Для коррекции базового качества, выравнивания инсерций и делеций, удаления дубликатов, идентификации и генотипирования однонуклеотидных полиморфизмов (single nucleotide polymorphism, SNP), инсерций и делеций во всех образцах в соответствии с рекомендациями GATK Best Practices был использован инструмент Genome Analysis Toolkit (GATK v. 4.2.4.1). Обработку файлов (*.vcf) проводили с помощью программ Tabix и BCFtools. После идентификации вариантов выполнена их аннотация на предмет функционального влияния с помощью Variant Effect Predictor.
Отбор генов
Опубликованные результаты оригинальных исследований были найдены в базах данных PubMed и Google Scholar по поисковым запросам, включающим различные комбинации таких ключевых слов, как “genetics”, “genomics” и “SARS-CoV-2”, “COVID-19”. Кроме того, проанализированы отдельные обзорные статьи [13, 14]. Перечень исследуемых генов был ограничен в связи с отсутствием некоторых из них в используемой экзомной панели.
Исследуемая популяция и фенотипы исходов COVID-19
Исследование проведено на базе Санкт-Петербургского государственного бюджетного учреждения здравоохранения «Городская больница № 40 Курортного района» и Санкт-Петербургского государственного университета. Участниками являются пациенты, госпитализированные с тяжёлой формой COVID-19, и здоровые люди, входящие в группу популяционного контроля. Использовали биоматериал из коллекции биобанка СПб ГБУЗ «Городская больница № 40».
Этическая экспертиза
Все пациенты подписали информированное добровольное согласие. Исследование одобрено экспертным советом по этике СПб ГБУЗ «Городская больница № 40».
Нагрузочный генный тест
Нагрузочное тестирование проводили путём объединения генетических вариантов в два различных набора, называемых масками. Первая маска (M1) включала варианты, приводящие к потере функции, и обозначенные как HIGH IMPACT в базе данных Ensembl [15], вторая маска (M2) — все варианты из первой маски, а также варианты MODERATE IMPACT. После того как варианты были объединены по генам, на которых они расположены, для каждого участника и для каждой маски генам присваивали балл 0 — при отсутствии вариантов в этой маске; балл 1 — если у участника был один или несколько гетерозиготных вариантов в этой маске; и балл 2 — если у участника был один или несколько гомозиготных вариантов в этой маске. Векторы этих баллов применяли в качестве предикторов в моделях логистической регрессии, где тяжесть течения COVID-19 — зависимая величина. В модели логистической регрессии также были использованы 10 главных генетических компонент, полученных из распространённых генетических вариантов с частотой встречаемости минорного аллеля (minor allele frequency, MAF) >1%. Статистическая обработка выполнена с помощью Python 3 [16] с использованием библиотеки firthlogist, корректировка редких или несбалансированных событий проведена методом пенализации правдоподобия Фирта, что позволило получить несмещённые оценки эффекта. Анализ проводили для вариантов с MAF менее 1%, определённой на основе gnomAD [17]. Варианты, для которых доля пропущенных значений превышала 10%, были удалены из анализа. Уровень значимости корректировали с помощью поправки Бонферрони на множественную проверку гипотез.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Исследуемая популяция
Всего в исследование включен биоматериал 701 испытуемого, среди которых 318 женщин (45%), средний возраст которых составил 62 года (±14 лет); 383 мужчины (55%), средний возраст которых составил 58 лет (±14 лет). Группа участников исследования категоризирована по полу, тяжести течения заболевания и исходу (табл. 1). Использованы следующие клинические и клинико-рентгенологические критерии:
Таблица 1. Характеристика когорты пациентов, n
Table 1. Patient cohort characteristics (n)
Тяжесть течения заболевания и его исход | Мужчины | Женщины | Всего |
Тяжесть течения: не болел лёгкая средняя тяжёлая крайне тяжёлая | 32 24 171 154 2 | 29 19 163 104 3 | 61 43 334 258 5 |
Исход заболевания: не болел выздоровление смертельный | 32 287 64 | 29 246 43 | 61 533 107 |
- лёгкое течение COVID-19: температура тела ниже 38 °С, слабость, боль в горле, кашель, отсутствие показателей, свойственных для умеренного и тяжёлого течения;
- умеренное течение COVID-19: наличие лихорадки, температура тела выше 38 °С, частота дыхания более 22 в минуту, одышка, пневмония, периферическая капиллярная оксигенация (SpO2) <95%;
- тяжёлое течение COVID-19: частота дыхания более 30 в минуту; SpO2 ≤93%; индекс оксигенации (PaO2/FiO2) ≤300 мм рт.ст.; прогрессирование изменений в лёгких, характерных для COVID-19, пневмонии; а также появление признаков других патологических состояний; изменение уровня сознания; нестабильная гемодинамика;
- крайне тяжёлое течение COVID-19: признаки острого респираторного дистресс-синдрома, наличие септического шока и множественная органная недостаточность.
Отобранные гены
Основное внимание было сосредоточено на ранее выявленных ассоциациях из наиболее надёжных и интерпретируемых исследований. В результате обзора литературы определён список генов, потенциально подходящих для последующей репликации (табл. 2 [6–10, 18–25]).
Таблица 2. Список генов, отобранных для репликационного анализа
Table 2. List of genes selected for replication analysis
Название гена | Хромосома | Литература |
TLR3 | 4 | Zhang Q., et al., Science, 2020 [18] |
UNC93B1 | 11 | Zhang Q., et al., Science, 2020 [18] |
TICAM1 | 19 | Zhang Q., et al., Science, 2020 [18] |
TBK1 | 12 | Zhang Q., et al., Science, 2020 [18] |
AIRE | 21 | Zhang Q., et al., Nature, 2022 [19] Bastard P., et al., J Exp Med, 2021 [20] |
RAG1 | 11 | Zhang Q., et al., Nature, 2022 [19] Bastard P., et al., J Exp Med, 2021 [20] |
RAG2 | 11 | Zhang Q., et al., Nature, 2022 [19] Bastard P., et al., J Exp Med, 2021 [20] |
HLA-DQB1 | 6 | COVID-19 Host Genetics Initiative, Nature, 2022 [6] Kousathanas et al., Nature, 2022 [10] Pairo-Castineira E., et al., Nature, 2021 [9] |
HLA-DQB2 | 6 | COVID-19 Host Genetics Initiative, Nature, 2022 [6] Kousathanas A., et al., Nature, 2022 [10] Pairo-Castineira E., et al., Nature, 2021 [9] |
MUC1 | 1 | COVID-19 Host Genetics Initiative, Nature, 2022 [6] Kousathanas A., et al., Nature, 2022 [10] |
SLC6A20 | 3 | Kousathanas A., et al., Nature, 2022 [10] Shelton J.F., et al., Nat Genet, 2021 [21] COVID-19 Host Genetics Initiative, Nature, 2021 [7] Carracedo Á., et al., medRxiv, 2021 [22] |
LZTFL1 | 3 | Shelton J.F., et al., Nat Genet, 2021 [21] COVID-19 Host Genetics Initiative, Nature, 2021 [7] Roberts G.H.L., et al., medRxiv, 2020 [23] Pairo-Castineira E., et al., Nature, 2021 [9] The Severe Covid-19 GWAS Group, N Engl J Med., 2020 [8] Carracedo Á., et al., medRxiv, 2021 [22] |
ABO | 9 | COVID-19 Host Genetics Initiative, Nature, 2022 [6] Shelton J.F., et al., Nat Genet, 2021 [21] COVID-19 Host Genetics Initiative, Nature, 2021 [7] Roberts G.H.L., et al., medRxiv, 2020 [23] The Severe Covid-19 GWAS Group, N Engl J Med, 2020 [8] Horowitz J.E., et al., Nat Genet, 2022 [24] |
SFTPD | 10 | COVID-19 Host Genetics Initiative, Nature, 2022 [6] The Severe Covid-19 GWAS Group, N Engl J Med, 2020 [8] |
MUC5B | 11 | COVID-19 Host Genetics Initiative, Nature, 2022 [6] |
OAS1 | 12 | COVID-19 Host Genetics Initiative, Nature, 2022 [6] COVID-19 Host Genetics Initiative, Nature, 2021 [7] Pairo-Castineira E., et al., Nature, 2021 [9] Huffman J.E., et al., Nat Genet, 2022 [25] |
TYK2 | 19 | COVID-19 Host Genetics Initiative, Nature, 2022 [6] Kousathanas A., et al., Nature, 2022 [10] COVID-19 Host Genetics Initiative, Nature, 2021 [7] Pairo-Castineira E., et al., Nature, 2021 [9] |
IFNAR2 | 21 | COVID-19 Host Genetics Initiative, Nature, 2022 [6] Kousathanas A., et al., Nature, 2022 [10] COVID-19 Host Genetics Initiative, Nature, 2021 [7] Pairo-Castineira E., et al., Nature, 2021 [9] Horowitz J.E., et al., Nat Genet, 2022 [24] Carracedo Á., et al., medRxiv, 2021 [22] Zhang Q., et al., Science, 2020 [18] |
Результаты анализа нагрузочных тестов
Для учёта ожидаемо малого количества редких детерминантных вариантов с бόльшим эффектом использовали нагрузочное тестирование, позволяющее увеличить статистическую мощность для проверки ассоциаций между редкими вариантами и различными проявлениями заболевания [26]. При таком тестировании каждый вариант объединяется в более крупные наборы вариантов и далее проверяется связь между группами вариантов и фенотипом (зависимой величиной). При использовании порога значимости p-value 0,05/(6+18)=0,002 не обнаружено генов, ассоциированных с тяжестью течения COVID-19 в исследуемой когорте (табл. 3). При этом из результатов выделяется ген TLR3, уровень значимости для которого (p=0,09 по первой маске) был заметно ниже по сравнению с остальными генами. Данный ген демонстрирует обогащение вредными вариантами в группе случаев (отношение шансов (ОШ) — 13,6). Среди исследуемых генов дополнительно можно выделить еще два во второй маске: MUC5B и OAS1, коэффициент которых имел уровень значимости, наиболее близкий к пороговому, среди всех генов во второй маске (c p=0,14 и p=0,16 соответственно).
Таблица 3. Результаты нагрузочного тестирования
Table 3. Burden testing results
Ген | Маска | Коэффициент | Стандартная ошибка | p | ОШ | 95% ДИ для ОШ |
TLR3 | M1 | 2,61 | 2,35 | 0,09 | 13,6 | 0,7–2072,6 |
TBK1 | M1 | –0,24 | 0,41 | 0,55 | 0,8 | 0,3–1,7 |
AIRE | M1 | 0,56 | 1,43 | 0,63 | 1,8 | 0,1–22 |
MUC1 | M1 | –1,29 | 2,34 | 0,41 | 0,3 | 0–5,6 |
SLC6A20 | M1 | –0,26 | 1,20 | 0,80 | 0,8 | 0,1–5,9 |
TYK2 | M1 | 0,63 | 1,25 | 0,57 | 1,9 | 0,2–16,1 |
TLR3 | M2 | 0,53 | 0,70 | 0,43 | 1,7 | 0,4–6,3 |
UNC93B1 | M2 | 0,50 | 1,42 | 0,67 | 1,6 | 0,1–20,6 |
TICAM1 | M2 | 0,47 | 0,65 | 0,45 | 1,6 | 0,5–5,6 |
TBK1 | M2 | –0,25 | 0,31 | 0,40 | 0,8 | 0,4–1,4 |
AIRE | M2 | –0,31 | 0,39 | 0,41 | 0,7 | 0,3–1,5 |
RAG1 | M2 | 0,12 | 0,33 | 0,72 | 1,1 | 0,6–2,1 |
RAG2 | M2 | –0,25 | 0,42 | 0,54 | 0,8 | 0,3–1,7 |
HLA-DQB1 | M2 | –0,04 | 0,13 | 0,76 | 1,0 | 0,7–1,2 |
HLA-DQB2 | M2 | –0,12 | 0,18 | 0,49 | 0,9 | 0,6–1,2 |
MUC1 | M2 | –0,07 | 0,33 | 0,83 | 0,9 | 0,5–1,7 |
SLC6A20 | M2 | –0,23 | 0,38 | 0,54 | 0,8 | 0,4–1,6 |
LZTFL1 | M2 | –0,09 | 1,11 | 0,93 | 0,9 | 0,1–5,8 |
ABO | M2 | –0,13 | 0,14 | 0,34 | 0,9 | 0,7–1,2 |
SFTPD | M2 | 0,43 | 0,83 | 0,58 | 1,5 | 0,3–7,3 |
MUC5B | M2 | –0,28 | 0,19 | 0,14 | 0,8 | 0,5–1,1 |
OAS1 | M2 | 0,17 | 0,13 | 0,16 | 1,2 | 0,9–1,5 |
TYK2 | M2 | –0,09 | 0,31 | 0,77 | 0,9 | 0,5–1,7 |
IFNAR2 | M2 | 0,46 | 0,59 | 0,41 | 1,6 | 0,5–5,0 |
ОБСУЖДЕНИЕ
Полученные результаты демонстрируют отсутствие значимой связи между тяжестью течения COVID-19 и обогащением редкими генетическими вариантами в отобранных генах, что согласуется с некоторыми результатами из исследования G. Butler-Laporte с соавт. [27]. В упомянутом исследовании проведён аналогичный анализ, где на выборке из 5085 случаев тяжёлого заболевания и 571 737 контролей тестировали в общей сложности 18 883 белок-кодирующих гена. С использованием порога значимости с поправкой на множественное тестирование обнаружено только 3 гена, ассоциированных хотя бы с одним из фенотипических проявлений COVID-19.
Несмотря на то, что нами не найдено значимых ассоциаций, из результатов выделяется ген TLR3, который показал наиболее высокий уровень значимости по сравнению с остальными. При этом обогащение патогенными вариантами наблюдалось именно в группе случаев. Продукт этого гена участвует как во врождённом, так и в адаптивном иммунном ответе за счёт выработки интерферонов I и III типов. Пациенты с мутациями TLR3 и дефицитом его продукта высоко восприимчивы к детскому герпесвирусному энцефалиту, а также имеют повышенный риск развития острого респираторного дистресс-синдрома при гриппе А [28, 29].
Для остальных генов исследования взаимосвязи между обогащением мутациями и тяжестью течения COVID-19 продемонстрировали различные направления корреляции. Например, для гена MUC1 обогащение патогенными вариантами по первой маске было смещено в сторону контролей (ОШ=0,3; 95% ДИ: 0–5,6). Муцины выполняют защитную функцию, предотвращая связывание SARS-CoV-2 с клеточной поверхностью. Однако появляются доказательства, что сверхэкспрессия различных муцинов коррелирует с тяжёлым течением COVID-19. Вариант гена rs41264915 MUC1, который приводит к повышенной экспрессии, был одним из немногих значимых SNP, связанных с тяжёлым течением COVID-19, в крупномасштабном GWAS [10]. Это согласуется также с данными другого исследования, которое показало, что увеличение экспрессии мРНК MUC1 связано с критической тяжестью заболевания [30].
Аналогичные закономерности выявлены для генов LZTFL1 (ОШ=0,9; 95% ДИ: 0,1–5,8) и SLC6A20 (ОШ=0,8; 95% ДИ: 0,1–5,9), что согласуется с последними исследованиями, которые предлагают ген LZTFL1 в качестве кандидата на ассоциацию с тяжёлым течением COVID-19 [31]. Авторы показали, что генетический вариант rs17713054 из ранних GWAS при дыхательной недостаточности, обусловленной COVID-19, является вариантом энхансерного мотива [8, 9], который приводит к увеличению экспрессии LZTFL1 и SLC6A20 [31]. При этом стоит отметить, что из двух генов только LZTFL1 экспрессируется в эпителиальных клетках лёгких. В контексте изучения патогенеза COVID-19 эпителий лёгких представляет интерес для понимания механизмов заражения SARS-CoV-2. При инфицировании его клетки демонстрируют признаки активации механизма эпителиально-мезенхимального перехода (ЭМП) [31]. Потенциально ЭМП, являющийся разновидностью иммунного ответа, препятствует распространению инфекции путём снижения экспрессии рецепторов для «входа» SARS-CoV-2 в дыхательные пути и позволяет в конечном итоге восстановить поражённые ткани [32]. Известно, что повышенная экспрессия LZTFL1 снижает интенсивность ЭМП, и это потенциально объясняет ассоциацию энхансерного варианта с менее благоприятным исходом [31].
Обогащение патогенными вариантами, смещённое в сторону случаев, наблюдалось для гена TYK2, который участвует в регуляции цитокинового ответа и поэтому является потенциальной мишенью для разработки лекарственных препаратов. Сообщалось, что у пациентов с COVID-19 экспрессия TYK2 снижена по сравнению с контролем [33].
Ограничением данного исследования является относительно небольшой размер выборки для анализа редких вариантов. Учитывая согласующееся с предыдущими исследованиями направление корреляции, можно предположить, что результаты могут быть реплицированы с достаточной значимостью на выборках большего размера.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведено секвенирование клинического экзома 701 пациента. Проанализированы научные публикации, в результате чего были отобраны 18 генов, ассоциированных с тяжестью течения COVID-19. Последующий репликационный анализ, выполненный на исследуемой выборке, не обнаружил генов, значимо обогащённых функциональными генетическими вариантами в группе случаев или в группе контроля. При этом направление корреляции совпадает с выводами из ранее полученных исследований. Расширение исследуемой когорты приведёт к усилению мощности тестов и, возможно, позволит обнаружить больше значимых взаимосвязей между обогащением мутациями генов, описанных в литературе, и тяжестью течения COVID-19.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Источник финансирования. Исследование выполнено в рамках проекта Санкт-Петербургского государственного университета ID 94029859 и при взаимодействии с базой Ресурсного центра «Центр Биобанк».
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Вклад авторов. С.В. Апалько — курирование исследования, сбор и анализ литературных источников, редактирование статьи; А.В. Ностаева — обзор литературы, сбор и анализ литературных источников, проведение статистического анализа, подготовка и написание текста статьи; В.С. Шиманский — биоинформатическая обработка данных; Н.Н. Сушенцева — курирование исследования, сбор и анализ литературных источников, редактирование статьи; О.С. Попов — биоинформатическая обработка данных, редактирование статьи; А.Ю. Анисенкова — сбор и обработка материала; С.В. Мосенко — сбор и обработка материала; О.С. Глотов — концепция и дизайн исследования, редактирование статьи; А.М. Сарана — концепция и дизайн исследования; С.Г. Щербак — концепция и дизайн исследования. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).
ADDITIONAL INFORMATION
Funding source. This work was supported by Saint Petersburg State University, project ID: 94029859. The investigation was carried out in cooperation with the Core facility center "Biobank".
Competing interest. The authors declare that they have no competing interests.
Authors’ contribution. S.V. Apalko — curation, collection and analysis of literary sources, editing the article; A.V. Nostaeva — literature review, collection and analysis of literary sources, statistical analysis, preparation and writing of the article; V.S. Shimansky — bioinformatics data processing; N.N. Sushentseva — supervision, collection and analysis of literary sources, editing the article; O.S. Popov — bioinformatics data processing, editing the article; A.Yu. Anisenkova — collection and processing of material; S.V. Mosenko — collection and processing of material; O.S. Glotov — study concept and design, editing the article; A.M. Sarana — study concept and design; S.G. Shcherbak — concept and design of the study. All authors confirm that their authorship meets the international ICMJE criteria (all authors have made a significant contribution to the development of the concept, research and preparation of the article, read and approved the final version before publication).
Об авторах
Светлана Вячеславовна Апалько
Городская больница № 40 Курортного района; Санкт-Петербургский государственный университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: svetlana.apalko@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3853-4185
SPIN-код: 7053-2507
канд. биол. наук
Россия, Сестрорецк; Санкт-ПетербургАрина Вячеславовна Ностаева
Городская больница № 40 Курортного района
Email: avnostaeva@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9291-7550
SPIN-код: 1845-6794
Россия, Сестрорецк
Валентин Сергеевич Шиманский
Городская больница № 40 Курортного района; Санкт-Петербургский государственный университет
Email: shimansky.valya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5662-8663
SPIN-код: 5547-6626
Россия, Сестрорецк; Санкт-Петербург
Наталья Николаевна Сушенцева
Городская больница № 40 Курортного района
Email: natalia@sushentseva.ru
ORCID iD: 0000-0002-5100-5229
SPIN-код: 5187-2286
Россия, Сестрорецк
Олег Сергеевич Попов
Городская больница № 40 Курортного района; Санкт-Петербургский государственный университет
Email: ospopov@outlook.com
ORCID iD: 0000-0003-1778-0165
SPIN-код: 5220-9174
Россия, Сестрорецк; Санкт-Петербург
Анна Юрьевна Анисенкова
Городская больница № 40 Курортного района; Санкт-Петербургский государственный университет
Email: anna_anisenkova@list.ru
ORCID iD: 0000-0001-5642-621X
SPIN-код: 4476-5192
канд. мед. наук, доцент
Россия, Сестрорецк; Санкт-ПетербургСергей Викторович Мосенко
Городская больница № 40 Курортного района; Санкт-Петербургский государственный университет
Email: neurologist@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1357-4324
SPIN-код: 9543-8506
канд. мед. наук, доцент
Россия, Сестрорецк; Санкт-ПетербургОлег Сергеевич Глотов
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта; Детский научно-клинический центр инфекционных болезней Федерального медико-биологического агентства
Email: olglotov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0091-2224
SPIN-код: 4531-3449
д-р биол. наук
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-ПетербургАндрей Михайлович Сарана
Санкт-Петербургский государственный университет
Email: asarana@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3198-8990
SPIN-код: 7922-2751
канд. мед. наук, доцент
Россия, Санкт-ПетербургСергей Григорьевич Щербак
Городская больница № 40 Курортного района; Санкт-Петербургский государственный университет
Email: b40@zdrav.spb.ru
ORCID iD: 0000-0001-5036-1259
SPIN-код: 1537-9822
д-р мед. наук, профессор
Россия, Сестрорецк; Санкт-ПетербургСписок литературы
- COVID-19 National Preparedness Collaborators. Pandemic preparedness and COVID-19: an exploratory analysis of infection and fatality rates, and contextual factors associated with preparedness in 177 countries, from Jan 1, 2020, to Sept 30, 2021 // Lancet. 2022. Vol. 399, N 10334. P. 1489–1512. doi: 10.1016/S0140-6736(22)00172-6
- Biswas M., Rahaman S., Biswas T.K., et al. Association of sex, age, and comorbidities with mortality in covid-19 patients: a systematic review and meta-analysis // Intervirology. 2020. doi: 10.1159/000512592
- Wang Y., Wang Y., Chen Y., Qin Q. Unique epidemiological and clinical features of the emerging 2019 novel coronavirus pneumonia (COVID-19) implicate special control measures // J Med Virol. 2020. Vol. 92, N 6. P. 568–576. doi: 10.1002/jmv.25748
- Fricke-Galindo I., Falfán-Valencia R. Genetics insight for COVID-19 susceptibility and severity: a review // Front Immunol. 2021. Vol. 12. P. 622176. doi: 10.3389/fimmu.2021.622176
- Yousefzadegan S., Rezaei N. Case report: death due to COVID-19 in three brothers // Am J Trop Med Hyg. 2020. Vol. 102, N 6. P. 1203–1204. doi: 10.4269/ajtmh.20-0240
- COVID-19 Host Genetics Initiative. A first update on mapping the human genetic architecture of COVID-19 // Nature. 2022. Vol. 608, N 7921. P. E1–E10. doi: 10.1038/s41586-022-04826-7
- COVID-19 Host Genetics Initiative. Mapping the human genetic architecture of COVID-19 // Nature. 2021. Vol. 600, N 7889. P. 472–477. doi: 10.1038/s41586-021-03767-x
- The Severe Covid-19 GWAS Group; Ellinghaus D., Degenhardt F., et al. Genomewide association study of severe Covid-19 with respiratory failure // N Engl J Med. 2020. Vol. 383, N 16. P. 1522–1534. doi: 10.1056/NEJMoa2020283
- The GenOMICC Investigators et al. Genetic mechanisms of critical illness in COVID-19 // Nature. 2021. Vol. 591, N 7848. P. 92–98. doi: 10.1038/s41586-020-03065-y
- Kousathanas A., Pairo-Castineira E., Rawlik K., et al. Whole-genome sequencing reveals host factors underlying critical COVID-19 // Nature. 2022. Vol. 607, N 7917. P. 97–103. doi: 10.1038/s41586-022-04576-6
- Tam V., Patel N., Turcotte M., et al. Benefits and limitations of genome-wide association studies // Nat Rev Genet. 2019. Vol. 20, N 8. P. 467–484. doi: 10.1038/s41576-019-0127-1
- Taliun D., Harris D.N., Kessler M.D., et al. Sequencing of 53,831 diverse genomes from the NHLBI TOPMed Program // Nature. 2021. Vol. 590, N 7845. P. 290–299. doi: 10.1038/s41586-021-03205-y
- Niemi M.E.K., Daly M.J., Ganna A. The human genetic epidemiology of COVID-19 // Nat Rev Genet. 2022. Vol. 23, N 9. P. 533–546. doi: 10.1038/s41576-022-00478-5
- Redin C., Thorball C.W., Fellay J. Host genomics of SARS-CoV-2 infection // Eur J Hum Genet. 2022. Vol. 30, N 8. P. 908–914. doi: 10.1038/s41431-022-01136-4
- Howe K.L., Achuthan P., Allen J., et al. Ensembl 2021 // Nucleic Acids Res. 2021. Vol. 49, N D1. P. D884–D891. doi: 10.1093/nar/gkaa942
- Beazley D.M. Python essential reference. 3rd ed. Developer’s library, 2006. 625 p.
- Karczewski K.J., Francioli L.C., Tiao G., et al. The mutational constraint spectrum quantified from variation in 141,456 humans // Nature. 2020. Vol. 581, N 7809. P. 434–443. Corrected and republished from: Nature. Vol. 590, N 7846. P. E53. doi: 10.1038/s41586-020-2308-7
- Zhang Q., Bastard P., Liu Z., et al. Inborn errors of type I IFN immunity in patients with life-threatening COVID-19 // Science. 2020. Vol. 370, N 6515. P. eabd4570. doi: 10.1126/science.abd4570
- Zhang Q., Bastard P., COVID Human Genetic Effort; et al. Human genetic and immunological determinants of critical COVID-19 pneumonia // Nature. 2022. Vol. 603, N 7902. P. 587–598. doi: 10.1038/s41586-022-04447-0
- Bastard P., Orlova E., Sozaeva L., et al. Preexisting autoantibodies to type I IFNs underlie critical COVID-19 pneumonia in patients with APS-1 // J Exp Med. 2021. Vol. 218, N 7. P. e20210554. doi: 10.1084/jem.20210554
- Shelton J.F., Shastri A.J., Ye C., et al. Trans-ancestry analysis reveals genetic and nongenetic associations with COVID-19 susceptibility and severity // Nat Genet. 2021. Vol. 53, N 6. P. 801–808. doi: 10.1038/s41588-021-00854-7
- Carracedo Á., Spanish COalition to Unlock Research on host GEnetics on COVID-19 (SCOURGE). A genome-wide association study of COVID-19 related hospitalization in Spain reveals genetic disparities among sexes // medRxiv. 2021. doi: 10.1101/2021.11.24.21266741
- Roberts G.H.L., Park D.S., Coignet M.V., et al. AncestryDNA COVID-19 host genetic study identifies three novel loci // medRxiv. 2020. doi: 10.1101/2020.10.06.20205864
- Horowitz J.E., Kosmicki J.A., Damask A., et al. Genome-wide analysis provides genetic evidence that ACE2 influences COVID-19 risk and yields risk scores associated with severe disease // Nat Genet. 2022. Vol. 54, N 4. P. 382–392. doi: 10.1038/s41588-021-01006-7
- Huffman J.E., Butler-Laporte G., Khan A., et al. Multi-ancestry fine mapping implicates OAS1 splicing in risk of severe COVID-19 // Nat Genet. 2022. Vol. 54, N 2. P. 125–127. doi: 10.1038/s41588-021-00996-8
- Mutambudzi M., Niedwiedz C., Macdonald E.B., et al. Occupation and risk of severe COVID-19: prospective cohort study of 120 075 UK Biobank participants // Occup Environ Med. 2020. Corrected and republished from: Occup Environ Med. 2022. Vol. 79, N 2. P. e3. doi: 10.1136/oemed-2020-106731
- Butler-Laporte G., Povysil G., Kosmicki J.A., et al. Exome-wide association study to identify rare variants influencing COVID-19 outcomes: results from the Host Genetics Initiative // PLoS Genet. 2022. Vol. 18, N 11. P. e1010367. doi: 10.1371/journal.pgen.1010367
- Casanova J.L. Severe infectious diseases of childhood as monogenic inborn errors of immunity // Proc Natl Acad Sci U S A. 2015. Vol. 112, N 51. P. E7128–E7137. doi: 10.1073/pnas.1521651112
- Lim H.K., Huang S.X.L., Chen J., et al. Severe influenza pneumonitis in children with inherited TLR3 deficiency // J Exp Med. 2019. Vol. 216, N 9. P. 2038–2056. doi: 10.1084/jem.20181621
- D’Alessandro A., Thomas T., Akpan I.J., et al. Biological and clinical factors contributing to the metabolic heterogeneity of hospitalized patients with and without COVID-19 // Cells. 2021. Vol. 10, N 9. P. 2293. doi: 10.3390/cells10092293
- Downes D.J., Cross A.R., Hua P., et al. Identification of LZTFL1 as a candidate effector gene at a COVID-19 risk locus // Nat Genet. 2021. Vol. 53, N 11. P. 1606–1615. doi: 10.1038/s41588-021-00955-3
- Stewart C.A., Gay C.M., Ramkumar K., et al. Lung cancer models reveal severe acute respiratory syndrome coronavirus 2–induced epithelial-to-mesenchymal transition contributes to coronavirus disease 2019 pathophysiology // J Thorac Oncol. 2021. Vol. 16, N 11. P. 1821–1839. doi: 10.1016/j.jtho.2021.07.002
- Akbari M., Akhavan-Bahabadi M., Shafigh N., et al. Expression analysis of IFNAR1 and TYK2 transcripts in COVID-19 patients // Cytokine. 2022. Vol. 153. P. 155849. doi: 10.1016/j.cyto.2022.155849
Дополнительные файлы
