“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

　　人类的免疫系统是抵御病毒、细菌等病原体的天然防线，而人类白细胞抗原（HLA）基因正是这场防御战的核心角色。HLA基因不仅决定了我们是否容易感染某些疾病，还深刻影响着人类种群的遗传多样性和进化方向。一些HLA基因在适应病原微生物环境的同时，也有可能因为基因多效性和遗传连锁改变影响群体的免疫疾病风险。

　　2025年4月29日，中国科学院生物物理研究所徐涛研究组和何顺民研究组在《Genomics,Proteomics & Bioinformatics》杂志发表了题为"The Pathogen Adaptation of HLA Alleles and the Correlation with Autoimmune Diseases in the Han Chinese"的文章。该研究以"女娲"基因组资源为核心，结合先进的HLA基因分型工具针对世界范围内8278个个体的31个HLA基因进行了分辨率高达6-digit的基因分型，在氨基酸序列水平实现了94%~97%的准确率。该HLA基因数据资源（http://bigdata.ibp.ac.cn/HLAtyping），为世界人群尤其是中国汉族人群的HLA基因多样性提供了参考（图1）。基于HLA数据资源，该研究系统性探索了中国汉族人群中HLA基因的病原适应性与自身免疫疾病易感性之间的遗传关联，为解读疾病的起源和发展提供了演化医学的视角。

　　基于大规模人群全基因组测序数据，"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。

图 1  HLA数据资源概览及在HLA基因演化中的应用

　　该研究通过分析病原适应的HLA基因与自身免疫疾病相关的HLA基因之间的遗传关联，发现许多病原适应HLA基因会增加患自身免疫疾病的风险。例如，对常见病原体尤其是白喉杆菌具有适应能力的HLA-DRB1*07:01基因，会增加患炎症性肠炎、乳糜泻和银屑病的风险；对常见病原体尤其是白破伤风梭菌和炭疽杆菌具有适应能力的HLA-DRB1*08:03基因，会增加患类风湿性关节炎和多发性硬化症的风险；对百日咳杆菌具有较强适应能力的HLA-DQB1*06:01基因，会增加患多发性硬化症的风险；而对结核分枝杆菌具有较强适应能力的HLA-DQB1*03:01基因，反而会减少患多发性硬化症的风险（图1）。

　　该HLA数据资源在病原适应与自身免疫疾病的演化研究中的应用，揭示了人群在病原微生物环境中的长期演化与自身免疫疾病发生发展之间的紧密关联。这不仅为深入理解疾病的起源与人群演化提供了新思路，也为未来优化医学实践、应对现代健康危机提供了重要支持。

　　中国科学院生物物理研究所徐涛院士、何顺民研究员为该文的共同通讯作者。生物物理研究所刘帅、李燕燕、宋廷瑞为该文的共同第一作者。何顺民研究组的张晶晶、张鹏、罗华夏、张斯佳、牛仪伟等人也参与了该项研究工作。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项（B类）等经费的支持。

　　文章链接：

　　https://academic.oup.com/gpb/advance-article/doi/10.1093/gpbjnl/qzaf038/8121947

（供稿：徐涛研究组，何顺民研究组）