古DNA揭示結核病如何塑造人類免疫系統

　　新冠肺炎（COVID-19）只是一種對人類生活產生了巨大影響的新發傳染病。而一項新研究利用古人類DNA揭示了在過去2000年里，結核病如何影響歐洲人，特別是對人類基因組的影響。3月5日，相關論文刊登于Cell Press細胞出版社旗下期刊 American Journal of Human Genetics（《美國人類遺傳學雜志》）上。該論文不僅對進化遺傳學研究有意義，也對研究遺傳學如何影響免疫系統有意義。

　　法國巴斯德研究所的資深作者Lluis Quintana-Murci說：“今天的人類是那些戰勝了諸多災難幸存下來的人們的后代，例如氣候變化和大流行病，包括黑死病、西班牙流感和肺結核。這項工作利用了群體遺傳學來分析自然選擇是如何影響我們基因組的。”

　　這項研究的重點是TYK2基因的一個變種，被稱為P1104A。該論文第一作者、巴黎大學影像研究所遺傳疾病領域博士生Gaspard Kerner之前發現，當該變種是純合子時，它與感染結核分枝桿菌后患病的風險增加有關。（TYK2通過影響干擾素信號通路參與免疫功能。）Kerner開始與進化基因組學專家Quintana-Murci合作，在進化和自然選擇的背景下研究人類結核病的遺傳決定因素。

　　研究人員利用一個包含1000多個歐洲古人類基因組的大型數據集發現，P1104A變異首次出現于3萬多年前。進一步分析表明，這種變異的頻率在大約2000年前急劇下降，這段時間也大約是當時傳染性結核分枝桿菌開始流行的時期。該變異與其他感染性細菌或病毒無關。

　　Kerner說：“如果你的基因組中攜帶了這種變異的兩個拷貝，并且你遇到了結核分枝桿菌，你就很有可能會生病。在青銅時代，這種變異更為頻繁，但我們看到，隨著歐洲結核病流行，它開始被負選擇。”（注：負選擇是自然選擇的一種形式，又稱純化選擇。突變的等位基因是有害的，在選擇中處于劣勢，因而在群體中被淘汰。）

　　Quintana-Murci解釋說：“這項工作的美妙之處在于，我們使用了群體遺傳學方法重建了一種流行病的歷史。我們可以使用這些方法嘗試了解，在過去1萬年里，哪些免疫基因變異增加最多，這就表明它們是最有益的，以及哪些因負選擇減少最多。”

　　他補充說，這類研究可以補充其他免疫學研究，例如在實驗室進行的研究。此外，兩位研究人員都表示，這些工具可以用來研究多種傳染病的許多不同基因變異的歷史和影響。