“女娲”基因组资源第八篇 | 徐涛/何顺民团队构建HLA数据资源，解析病原适应与自身免疫疾病关联

测序中国 · 公众号 · · 2025-05-07 14:31

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“女娲”基因组项目此前已经发布和解析了人类基因组 SNP/InDel 变异图谱（ Cell Reports , 2021 ），移动元件变异图谱（ MEI ， Nucleic Acids Research , 2022 ），微卫星变异图谱（ STR, Nature Communications , 2023 ）和小卫星变异图谱（ VNTR, Cell Genomics , 2024 ），并综合多个层面的变异注释信息构建了变异解析数据库 TOAnnoPriDB ，用于突变遗传变异的潜在功能影响和疾病关联（ Science Bulletin , 2025 ），同时还基于基因组中的近期正选择（ Science Bulletin , 2023 ）及非编码调控元件适应性选择（ Molecular Biology and Evolution , 2024 ），探讨了其对人类表型和疾病演化的影响。

每种病原体（如病毒、细菌、寄生虫）产生的抗原肽具有独特的序列特征，而不同 HLA 由于其序列和结构差异也会对抗原肽有着不同的结合能力。从演化医学角度出发，在长期进化过程中，携带特定 HLA 等位基因的个体因能更有效地清除某些病原体而被自然选择保留。不同 HLA 等位基因逐渐特化以结合特定病原体的抗原肽，形成“ 病原体 -HLA 等位基因 ”匹配关系。该研究基于 HLA 分子呈递抗原的性质，利用 NetMHCpan-4.1 和 NetMHCpanII-4.0 工具预测了样本人群中所有 HLA 基因类型对常见的 31 种病原体抗原短肽的结合亲和力得分。结果发现， HLA-DRB1 基因相比于其它 HLA 基因，对常见病原体抗原具有更强的结合能力。其中， HLA-DRB1 *07:01 （人群频率 AF=8.1% ）展现出对白喉杆菌强的结合能力， HLA-DRB1 *08:03 （ AF = 6.2% ）展现出对破伤风梭菌和炭疽杆菌强的结合能力， HLA-DRB1 *14:54 （ AF = 2.7% ）展现出对炭疽杆菌强的结合能力。除此之外， HLA-DQB1 *03:01 （ AF = 2 2 % ）展现出对结核分枝杆菌强的结合能力， HLA-DQB1 *06:01 （ AF = 10