メモ：北欧系のHIV耐性な変異とアフリカ系のHIV脆弱な変異

HIVに脆弱な変異を持つアフリカ人

アフリカ人の90%が持つ遺伝子変異によって、マラリアに対して耐性を持つとともに、HIVに対して脆弱になっているという：

[Genetic Variation Increases HIV Risk In Africans (2008/07/16) on ScienceDaily]

The gene that the research focused on encodes a binding protein found on the surface of cells, called Duffy Antigen Receptor for Chemokines (DARC). The variation of this gene, which is common in people of African descent, means that they do not express DARC on red blood cells. DARC influences the levels of inflammatory and anti-HIV blood factors called chemokines.

この研究がフォーカスした遺伝子は、細胞表面にあるDARC（ケモカインDuffy抗原受容体）と呼ばれる結合タンパク質をエンコードしている。アフリカ人の子孫に広くある、この遺伝子変異は、赤血球上のDARCを表現しない。DARCは炎症性とケモカインと呼ばれるHIV耐性血液因子のレベルに影響する。

Discussing the findings, Professor Weiss said: "The big message here is that something that protected against malaria in the past is now leaving the host more susceptible to HIV.

"In sub-Saharan Africa, the vast majority of people do not express DARC on their red blood cells and previous research has shown that this variation seems to have evolved to protect against a particular form of malaria. However, this protective effect actually leaves those with the variation more susceptible to HIV."

この発見について、Weiss教授は「ここで言えることは、過去にマラリア耐性に効いた何かによって、現在ではHIVに対して脆弱になっている。アフリカ南部では、大多数の人々が赤血球細胞上にDARCを表現しておらず、これまでの研究で、この変異がマラリアの特定形態に対する耐性として進化したらしいことを示されている。しかし、この耐性効果は、この変異を持つ人々をHIVに対して脆弱にしている。」と言う。

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HIV affects 25 million people in sub-Saharan Africa today, an HIV burden greater than any other region of the world. Around 90 per cent of people in Africa carry the genetic variation, meaning that it may be responsible for an estimated 11 per cent of the HIV burden there. The authors observe that sexual behaviour and other social factors do not fully explain the large discrepancy in HIV prevalence in populations around the world, which is why genetic factors are a vital field of study.

HIVはアフリカ南部に今日生活している2500万人に影響を及ぼしており、HIV感染率が世界のどこよりも高くなっている。90%近くのアフリカ人がこの遺伝子変異を持っており、それはHIV感染者の11%がこの遺伝子変異によるかもしれないことを意味する。この研究論文の著者たちは、この地域のセックス行動や社会的要因だけでは、世界から隔絶して高いHIV感染率を説明できないと考えている。従って、遺伝子要因の研究が不可欠であると。

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He W et al.:"Duffy antigen receptor for chemokines mediates trans-infection of HIV-1 from red blood cells to target cells and affects HIV-AIDS susceptibility.", Cell Host Microbe. 2008 Jul 17;4(1):52-62.

この研究の1年前に発行されたWHOの資料によれば、マラリアが風土病となっている領域と、HIV感染率の高い領域が大きく重なっている：

[Malaria and HIV/AIDS interactions and implications (2004/06) on WHO]

HIV/AIDS and malaria are highly endemic, and there is wide geopgraphic overlap in sub-Saharan Africa. Among the most severely affected countries are Cameroon, Central African Republic, Malawi, Mozambique and Zambia where more than 90% of the population is exposed to malaria and HIV prevalence (among adults 15-49 years of age) is above 10%. Outside Africa, the two diseases overlap in certain at risk groups in South-East and South America, and in several Indian cities such as Mumbai.


HIV prevalence


Malaria

AIDS抵抗性変異を持つ北欧および中央アジア人

北欧系および西アジア系の人々に見られる遺伝子欠陥が、AIDSに対する抵抗力をもたらしている：

[Geographic Spread of an AIDS-Resistant Mutation (2005/10/18O on PLoS]

Citation: (2005) Geographic Spread of an AIDS-Resistant Mutation. PLoS Biol 3(11): e397 doi:10.1371/journal.pbio.0030397


The discovery in the 1990s of a gene variant that thwarts HIV infection triggered development of a promising new class of medications. The gene normally encodes a protein receptor, called CCR5, that sits on the surface of white blood cells. HIV gains entry to these cells through CCR5. The variant gene, or allele, contains a mutation -- called Δ32, because 32 base pairs are deleted -- that produces truncated CCR5 receptors that are useless to the virus, conferring resistance to individuals with both copies of the mutation, and delaying disease progression to those with one copy. The Δ32 mutation also raised interesting questions for evolutionary biologists.

1990年代におけるHIV感染を妨害する遺伝子変異の発見は、新たな種類の有望な薬物開発を促した。正常な遺伝子は、白血球細胞の表面にあるCCR5と呼ばれるタンパク質受容体をエンコードしている。HIVはCCR5を通して細胞に侵入する。この遺伝子変異は32個の塩基対を欠落させた、Δ32と呼ばれる変異を持っている。この変異は途中で終わっていて、ウィルスにとって役に立たないCCR5受容体を作りだす。この変異を両親から受け継いでいるとウィルスに抵抗力を、片親からだけだと病気の進行を遅らせる。このΔ32変異は、進化生物学とって興味深い問いをもたらす。

About 10% of Europeans and inhabitants of western Asia carry the mutation, which researchers think evolved at least 700 years ago -- yet HIV emerged only about 50 years ago. According to population genetics theory, for a mutation to be neutral, or confer no selective advantage, it would have to be much older to occur at such a high frequency in the population. This inconsistency raised the possibility that the mutation spread because it provided an advantage against some other selective factor, now thought to be smallpox.

約10%のヨーロッパ人および西アジア人がこの変異を持っており、研究者たちは少なくとも700年前に進化したと考えている。しかし、HIVが出現したのは50年前である。集団遺伝学理論によれば、ある変異が中立すなわち、選択に有利でないなら、集団にこれだけの比率で広まるには、もっと時間がかかるはずである。この食い違いから、この変異が何らかの選択圧に対して有利であるが故に、集団内に広まったという可能性を示唆する。そして現在は、その選択圧が天然痘ではないかと考えられている。

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This contour map shows the European distribution of the CCR5 Δ32 variant, which was used to develop a method for studying the geographic spread of gene variants under positive selection