Први део: Уобичајене варијанте ризика у НПХС1 и ТНФСФ15 су повезане са нефротским синдромом осетљивим на стероиде у детињству
Mar 17, 2022
Контакт: Аудреи Ху Вхатсапп/хп: 0086 13880143964 Е-пошта:audrey.hu@wecistanche.com
Ксиаоиуан Јиа1,29,30, Томохико Иамамура2,30, Расхеед Гбадегесин3,30, Мицхелле Т. МцНулти4,5,30, Киуионг Сонг6, Цхина Нагано2, Иуки Хитоми1,31, Донгвон Лее4,5,7, Иосхи, Иосхи, Иосхи Кхор1,29, Казуко Уено1,29, Иосуке Каваи1,29, Масао Нагасаки9,32, Еисеи Ноири10,29, Томоко Хориноуцхи2, Хиросхи Каито2,11, Рику Хамада12, Такаиуки Окамото13, Коицхи, Иоу Матхеи,54. ,7, Катсусхи Токунага1,29, и Казумото Иијима2, Рика Фујимару16, Риојиро Танака11, Иуко Схима17, Тхе Ресеарцх Цонсортиум он Генетицс оф Цхилдхоод ИдиопатхицНефротичнаСиндрому Јапану33, Јивон Баек6, Хее Гиунг Канг18, Ил-Соо Ха18, Киоунг Хее Хан19, Еун Ми Ианг20, Корејски конзорцијум за наследне бубрежне болести код деце33, Асири Абеиагунавардена3, Брандон Лане3, Меган Е Цхрист3, Цхристопхер-Стано1
Цистанцхе може помоћи код нефротског синдрома и добар је за бубреге
1Одсек за хуману генетику, Медицински факултет Универзитета у Токију, Токио, Јапан; 2Одсек за педијатрију, Медицински факултет Универзитета Кобе, Кобе, Јапан; 3Одељење за педијатрију, Одсек за нефрологију, Медицински центар Универзитета Дјук, Дарам, Северна Каролина, САД; 4Одељење за медицину-нефрологију, Бостонска дечија болница, Бостон, Масачусетс, САД; 5Медицал анд Популатион Генетицс, Броад Институте, Цамбридге, Массацхусеттс, САД; 6Одсек за биохемију и молекуларну биологију, Медицински факултет Универзитета у Улсану, Сеул, Кореја; 7Харвард Медицал Сцхоол, Бостон, Массацхусеттс, САД; 8 Центар за клиничка истраживања, Национална болничка организација Нагасаки Медицал Центер, Омура, Јапан; 9Одељење за интегративну геномику, Тохоку Медицал Мегабанк Организација, Универзитет Тохоку, Сендаи, Јапан; 10Одељење за хемодијализу и аферезу, Универзитетска болница у Токију, Токио, Јапан; 11 Одељење за нефрологију, дечја болница у префектури Хиого Кобе, Кобе, Јапан; 12 Одељење за нефрологију, Токио Метрополитан дечији медицински центар, Токио, Јапан; 13 Одељење за педијатрију, Универзитетска болница Хокаидо, Сапоро, Јапан; 14 Одсек за нефрологију и реуматологију, Национални центар за здравље и развој деце, Токио, Јапан; 15Одељење за нефрологију, Фукуока дечија болница, Фукуока, Јапан; 16Одељење за педијатрију, Општа болница града Осака, Осака, Јапан; 17 Одељење за педијатрију, Медицински универзитет Вакаиама, Вакаиама, Јапан; 18 Одељење за педијатрију, Дечја болница Националног универзитета у Сеулу, Сеул, Кореја; 19 Одсек за педијатрију, Медицински факултет Националног универзитета Јеју, Јеју, Кореја; 20 Одељење за педијатрију, Дечја болница Националног универзитета Цхоннам, Гвангју, Кореја; 21 Одсек за педијатрију, Медицински факултет Универзитета у Лагосу, Лагос, Нигерија; 22 Одељење за педијатрију, Наставна болница Универзитета у Лагосу, Икеја, Нигерија; 23 Одељење за педијатријску нефрологију, Болница јавне помоћи у Паризу, болница Роберт-Дебре, Париз, Француска; 24 Центар за истраживање инфламације, Институт Натионал де ла Санте ет де ла Рецхерцхе Медицале УМР 1149, Универзитет Сорбонне-Париз, Париз, Француска; 25 Одсек за нефрологију и дијализу, Дечја болница и истраживачки институт Бамбино Гезу, Рим, Италија; 26 Универзитет Сорбона, ИНСЕРМ УМР_С1155, и Дневна болница за нефрологију, Одељење за нефрологију, болница Тенон, Париз Француска; 27 Истраживачки центар за биологију кретања, Универзитет Кобе Гакуин, Кобе, Јапан; и 28КНЦ Департмент оф Нуцлеиц Ацид Друг Дисцовери, Фацулти оф Рехабилитатион, Кобе Гакуин Университи, Кобе, Јапан
Да разумемо генетику осетљивих на стероиденефротичансиндром(ССНС), спровели смо студију повезаности на нивоу генома на 987 пацијената са ССНС у детињству и 3,206 здравих и ТНФСФ15 (рс6478109, П [2,54Е-8, ОР [0,72) региона који су постигли геном - широког значаја и реплицирани су у корејској, јужноазијској и афричкој популацији. транс-етничке мета-анализе укључујући јапанску, корејску, јужноазијску, афричку, европску, хиспано и магребску популацију потврдиле су значајне везе варијанти у НПХС1- КИРРЕЛ2 (Пмета [6.71Е-28, ОР [1.88) ) и ТНФСФ15 (Пмета [5.40Е-11, ОР [1.33) локуси. Анализа НПХС1 алела ризика са експресијом гломеруларне НПХС1 мРНА код исте особе открила је специфичну експресију алела са значајно нижом експресијом транскрипта изведеног из хаплотипа ризика (Вилцок тест п [9.3Е-4). Јер ретке патогене варијанте у НПХС1 изазивају конгениталнунефротски синдромфинског типа (ЦНСФ), ова студија пружа додатне доказе да варијације дуж фреквентног спектра алела у истом гену могу изазвати или допринети и ретки моногеној болести (ЦНСФ) и сложенијој, полигенској болести (ССНС).
Идиопатскинефротски синдром(ИНС) је најчешћа гломеруларна болест код деце. Пријављено је да је преваленција ИНС-а скоро 16 случајева на 100,000.1 Постоје значајне етничке разлике у учесталости ИНС-а, стварајући распон од 2-7 случајева на 100,000 деце . Инциденца ИНС је већа међу онима азијског порекла у поређењу са европским пореклом.2 У Јапану је процењена инциденција ИНС-а 6,49 случајева на 100,000 деце.3 Приближно 3 процента деце са осетљивом на стероиденефротски синдром(ССНС) имају породичну историју ССНС.4 Патогенеза ИНС је још увек нејасна, иако постоји више од 50 појединачних узрочних гена за отпорност на стероиденефротски синдромсу пронађене, а узрочне мутације у овим генима су идентификоване код приближно 30 процената пацијената у детињству и младим одраслим особама са резистентним на стероиде.нефротски синдром.5,6 Недавно је 6 гена повезаних са активношћу малог гванозин трифосфат-везујућег ензима (ГТПасе) сличног Рхо идентификовано као узроци нефротског синдрома који се може делимично лечити стероидима.7 ЕМП2 мутације су идентификоване у ССНС комбинацијом повезивања анализа и секвенцирање егзома.8 Међутим, мали број пацијената са ССНС има мутацију у горе наведеним генима, што указује да би алтернативна генетска архитектура могла покретати патогенезу за већину пацијената са ССНС.9 Акутне инфекције и убоди инсеката су добро познати покретачи почетка и релапса офнефротски синдром.10–13 Ови налази сугеришу да су генетски фактори и фактори животне средине важни у подложности развоју ССН. Да би се разјаснили фактори генетске осетљивости на ССНС код деце, спроведене су 4 студије асоцијација на нивоу генома (ГВАС) у добро окарактерисаним серијама случај-контрола. ХЛА-ДР/ДК регион је показао најзначајнију повезаност са болешћу у европској и јапанској популацији,14–17 са 2 не-ХЛА локуса на 4к13.3 (ПАРМ1) и 6к22.1 (ЦАЛХМ6) који су такође постигли значај за цео геном само у Европска деца.15,17 С обзиром на ограничене величине узорка у овим студијама, веће кохорте и међународне колаборативне студије су неопходне да би се идентификовали додатни фактори осетљивости. У јапанској популацији, извршили смо откриће ГВАС са највећом величином узорка до сада (987 пацијената са ССНС у детињству наспрам 3206 контрола), након чега је уследила међународна репликација и транс-етничка мета-анализа (Слика 1).
ЦИСТАНЦХЕ ЛЕЧЕЊЕ БОЛЕСТИ БУБРЕГА
РЕЗУЛТАТИ
Субјекти
Дефиниције ИНС-а су приказане у додатној табели С1. У фази откривања, регрутовано је 1018 јапанских пацијената са ССНС-ом у детињству, а 987 случајева је укључено у анализу повезаности након спроведене контроле квалитета. Карактеристике 987 пацијената приказане су у додатној табели С2. Однос мушкараца и жена био је 2,6:1. Средња старост на почетку је била 4.0 године (0.4–17,9 година). Биопсија бубрега је урађена код 501 од 987 пацијената (51 проценат) (за болест минималних промена [Н=470; 93,8 процената], фокалну сегменталну гломерулосклерозу [Н=16; 3,2 процента], дифузну мезангијалну пролиферацију [Н=2,84 процената]; и фокална мезангијална пролиферација [Н=1; 0,2 процента]). Укупно, 3331 здрава одрасла особа Јапана је регрутована као контрола.
Анализа асоцијације заснована на полиморфизму једног нуклеотида (СНП) у целом геному
In the discovery stage, 1018 cases and 3331 healthy controls were genotyped by Japonica array. Whole-genome imputation was performed subsequently using the phased reference panel of 2036 healthy Japanese individuals. After data cleaning (Supplementary Figure S1A–E), 987 cases and 3206 controls with 6,834,340 autosomal single-nucleotide variants and short insertions and deletions were retained for association analyses. The power of discovery GWAS exceeded 80% to detect low-frequency variants (minor allele frequency [MAF] >0.5%) with genotypic relative risk >6.20, or common alleles (MAF $5%) with relative risk >2.05, or variants with an allele frequency ¼ 50% conferring relative risk >1,48 на значајном прагу П-вредности од 5Е–08 према адитивном моделу (додатна слика С2). Фактор инфлације л износио је 1,151 за све тестиране варијанте. Након прилагођавања за пол и прве 4 главне компоненте (ПЦ1–4), л је био 1,048, што је смањено на 1,043 када су искључене варијанте у ХЛА региону (Хг19: цхр6: 29,691,116–33,054,976) (Суплемент и Слика Б).
Најзначајнија повезаност је откривена у ХЛА-ДР/ДК региону (рс6901541, П=2,80Е–33, однос шансе [ОР]=2,49, 95 процената интервала поверења: 2,15–2,89; слике 2 и 3а). Сигнали у НПХС1-КИРРЕЛ2 региону на 19к13.12 (рс56117924; П=4,94Е–20, ОР=1,90, 95 посто интеравал поузданости: 1,66–2,18; слика 3б на ФНФ1) и у региону
Слика 1| Дијаграм тока. Главни нацрт студије асоцијације широм генома открића (ГВАС). Репликација полиморфизама кандидата са једним нуклеотидом изван ХЛА са вишеструким популацијама и трансетничком мета-анализом. 3Цитес, француски 3-град (Бордо, Дижон и Монпеље) кохорта; АФР, Африканац; ЕУР, европски; ЕкАЦ, геном; ГИНС-Ј, Истраживачки конзорцијум за генетику детињстваНефротски синдрому Јапану; ИтСпа, италијанска и шпанска кохорта; КЦХРД, Корејски конзорцијум за наследне бубрежне болести код деце; МВПНЦ, Конзорцијум за педијатријску нефрологију средњег запада; НЕФРОВИР, дечија кохортна нефроза и вирус; ОР, однос шансе; Пмета, П-вредност у мета-анализи; КЦ, контрола квалитета; ССНС, осетљив на стероиденефротски синдром.
ЦИСТАНЦХЕ ЛЕЧЕЊЕ БОЛЕСТИ БУБРЕГА
9к32 (рс6478109, П ¼ 2.54Е–08, ОР ¼ 0.72, 95% интервал поверења: 0.64–0 .81; Слика 3ц) такође је постигао значај за цео геном (П < 5е–08).="" сигнал="" у="" тнфрсф11а="" региону="" на="" 18к21.33="" постигао="" је="" маргинални="" значај="" у="" целом="" геному="" (рс34213471,="" п="7,68Е–08," ор="1,38," 95="" процената="" интервала="" поверења:="" 1,23–3="" додатна="" табела;="" слика="" 13).="" условне="" анализе="" су="" обављене="" у="" новим="" регионима="" који="" нису="" хла.="" ниједан="" снп="" није="" показао="" независан="" значај="" након="" кондиционирања="" на="" оловном="" снп-у="" у="" сваком="" локусу="" (додатне="" слике="" с4-с6).="" девет="" снп-ова="" је="" изабрано="" за="" циљану="" репликацију="" и="" мета-анализу:="" у="" нпхс1-="" киррел2="" региону,="" водећи="" снп="" (рс56117924),="" 2="" потенцијална="" функционална="" снп-а="" у="" неравнотежи="" везе="" са="" водећим="" снп-ом="" (рс2073901="" и="" рс2285450)="" и="" 2285450="" у="" неравнотежи="" везе="" са="" нашим="" оловним="" снп-ом="" са="" довољном="" фреквенцијом="" у="" европским="" популацијама="" (рс412175="" и="" рс404299)="" су="" одабрани="" (додатна="" слика="" с7).="" у="" региону="" тнфсф15,="" поред="" главног="" снп-а="" (рс6478109),="" изабран="" је="" рс4979462="" (р2="" ¼="" 0,55="" са="" рс6478109="" у="" јапанском="" сету="" открића)="" јер="" је="" био="" повезан="" са="" аутоимуним="" болестима="" у="" претходним="" извештајима.18,19="" у="" региону="" тнфрсф11а,="" одабрани="" су="" оловни="" снп="" (рс34213471)="" и="" снп="" у="" неравнотежи="" везе="" са="" оловним="" снп="" (рс8086340,="" р2="" ¼="" 0,42="" са="" рс34213471="" у="" јапанском="" сету="" открића).="" сви="" кандидати="" за="" снп="" били="" су="" уобичајене="" варијанте="" (маф=""> 5 процената) у јапанској популацији (табела 1).
Репликација и трансетничке мета-анализе кандидата СНП-а у регионима који нису ХЛА
Репликација 9 кандидата СНП-а спроведена је у више популација укључујући Корејце, Јужноазијске, Афричке, Европске, Хиспаноамеричке и Магребске (Табела 1). Вредност П < 0.05/9="" ¼="" 5,55е–03="" сматрана="" је="" значајном.="" значајни="" сигнали="" за="" читав="" геном="" у="" региону="" нпхс1–киррел2="" реплицирани="" су="" на="" корејском="" (рс2285450,="" п="1,32Е–05," ор="1,98;" рс412175,="" п="3,55Е–05," ор="" 1="0,1–0;" 04,="" ор="" ¼="" 2,09;="" рс56117924,="" п="" ¼="" 4,19е–04,="" ор="" ¼="" 1,70;="" и="" рс404299,="" п="" ¼="" 4,99е–04,="" ор="" ¼="" 1,88),="" јужноазијски="" (средњи="" запад,="" педијатријски="" регион="" средњег="" запада="" 49="" нц;="" е–="" 12,="" ор="2,95;" рс2285450,="" п="1,27Е–04," ор="3,31;" рс2073901,="" п="1,49Е–04," ор="">
Слика 2| Заплет на Менхетну у студији асоцијација на откриће широм генома. У фази открића, 987 пацијената са осетљивошћу на стероиде у детињствунефротски синдроми 3206 здравих одраслих контрола са 6,834,340 аутозомних једнонуклеотидних варијанти и уметања и делеција након импутације целог генома су укључени. П вредности су израчунате коришћењем логистичке регресије и прилагођавања за пол и главне компоненте 1–4.
рс412175, П=2,77Е–04, ОР=2,39) и афрички (МВПНЦ) скупови података (рс56117924, П=3,20Е–05, ОР=1,76). Кандидатни СНП-ови у региону ТНФСФ15 реплицирани су у корејском (рс6478109, П=1.09Е–05, ОР=0.65) и афричком (МВПНЦ) скуповима података (рс4979462, П=1.36Е–03, 1.36Е–03, ОР). Асоцијација у региону ТНФРСФ11А је реплицирана у Јужноазијцима (МВПНЦ) (рс8086340, П=4,66Е–05, ОР=0,53). Ниједан од 9 кандидата СНП-а није постигао статистички значај у европским, латиноамеричким (МВПНЦ) или афричким или магребским (оба НЕПХРОВИР) кохортама након вишеструких корекција. Треба узети у обзир ограничену снагу за откривање умерених асоцијација у фази репликације (додатна табела С4).
Трансетничке мета-анализе 9 СНП-а, укључујући скупове узорака за откривање и репликацију, потврдиле су значајне повезаности НПХС1-КИРРЕЛ2 (рс2285450, П-вредност у мета-анализи [Пмета] ¼ 6.71Е-28, ОР. рс2073901, Пмета ¼ 1,03Е–20, ОР ¼ 2,04) и региона ТНФСФ15 (рс4979462, Пмета ¼ 5,40Е– 11, ОР ¼ 1,33), али не и од ТНФРцусСФ11А ло2).
Анализа заснована на генима у фази открића
У тесту заснованом на генима, 6,834,340 аутозомних варијанти је мапирано на 18,644 гена који кодирају протеине. Седамдесет и један ген је постигао значај за читав геном (П < 0,05/18,644="">
2.68Е–06) (Допунска слика С8; Додатна
Табела С5). НПХС1 (П-вредност у анализи заснованој на генима [Пгене]=6,29Е–18) и КИРРЕЛ2 (Пгене=7,79Е–14) су показали најзначајније асоцијације са болешћу изван ХЛА региона. У анализи скупа гена, главни комплекс протеина класе ИИ комплекса хистокомпатибилности (П-вредност модификована Бонферонијевом методом [П-Бонферрони] ¼ 1,22Е–03, Бета ¼ 1,50), главна хистокомпатибилност комплексна активност рецептора класе ИИ (П-Бонферони=6,17Е–03, Бета=1,61), луминална страна мембране (П-Бонферони=1,97Е–02, Бета=0,75) и урођени имуни одговор (П-Бонферони=1,97). Е-02, Бета ¼ 0,17) били су значајно повезани са болешћу (додатне табеле С6 и С7).
ЦИСТАНЦХЕ ЛЕЧЕЊЕ БОЛЕСТИ БУБРЕГА
Пост-ГВАС анализа локуса НПХС1-КИРРЕЛ2
С обзиром да је НПХС1 био најзначајнији врх након ХЛА региона, да НПХС1 и КИРРЕЛ2 имају кључну улогу у биологији подоцита и да је НПХС1 један од најчешћих Менделовихнефротски синдромгена, фокусирали смо нашу пост-ГВАС анализу на варијанте ризика на овом локусу (19к13.12; 36.2–36.6 Мб). Имајући у виду биолошку близину ДНК са мРНК и доступност постојећих упарених геномских и транскриптомских података бубрега добијених из биопсије од учесника у студији мреже за проучавање нефротског синдрома (НЕПТУНЕ), 20,21 одлучили смо да истражимо однос између алела ризика на овај локус и локална експресија мРНК.
We first tested the hypothesis that these risk SNPs altered expression of nearby genes as a cis expression quantitative trait locus (eQTL). However, there was no strong evidence that there were significant eQTLs for NPHS1 or KIRREL2 in the kidney or other tissues (Supplementary Table S8). We also found it to be unlikely that the 2 synonymous variants (rs2285450, c.294 C>T; rs2073901, c.2223C>Т) у НПХС1 утиче на секундарну структуру, користећи РНАснп веб сервер.22 Затим смо скренули пажњу на проучавање утицаја хаплотипа ризика од пет СНП хромозома 19 на регулацију транскрипције НПХС1. Да бисмо то урадили, упоредили смо НПХС1 израз 4 учесника НЕПТУНЕ који садрже 5 ризичних хаплотипа НПХС1 са 183 учесника без пуног хаплотипа ризика. 4 учесника са хаплотипом ризика нису имала значајну разлику у експресији НПХС1 (Вилцокон тест П ¼ 0.39; Слика 4а). Без доказа да овај хаплотип ризика садржи еКТЛ за гломеруларни НПХС1, претпоставили смо да ће транскрипт НПХС1 изведен из хаплотипа ризика бити различито изражен у поређењу са оним из референтног хаплотипа (алел-специфична експресија [АСЕ]), као што је АСЕ био за које је пријављено да су повезани са осетљивошћу на болести, укључујући инфламаторну болест црева, поремећај аутистичног спектра и поремећаје употребе алкохола.23–25 Користили смо фазу и алел специфичну експресију из РНА-сек-а (пхАСЕР) да квантификујемо обиље хаплотипа, а затим квантификујемо „величину од АСЕ“ као степен одступања од очекиваног односа експресије 1:1 са сваког хромозома ј0.5 – (хаплотип А/ укупан број)ј. Код пацијената са хаплотипом ризика, хаплотип А садржи свих 5 варијанти ризика НПХС1; код пацијената без хаплотипа ризика, хаплотип А је насумично одабран из једног од њихова 2 хаплотипа. Пронашли смо значајно нижи израз затранскрипт НПХС1 из хаплотипа ризика (Табела 3). Величине АСЕ у 4 узорка хаплотипа ризика биле су 0.14, 0.21, 0.22 и 0.22, док је медијана другог 183 пацијента је било 0.03 (интерквартилни опсег: 0.01–0,05, Вилцокон тест за разлику у АСЕ, П=9,3Е–4; Слика 4б).
Слика 3| Регионалне дијаграме локуса са значајношћу за читав геном (П < 5е–08)="" или="" маргиналним="" значајем="" за="" читав="" геном="" у="" фази="" открића.="" (а)="" класични="" хла="" регион="" на="" хромозому="" (цхр)="" 6="" показао="" је="" најзначајнију="" повезаност="" (п="2,80Е–33)." (б)="" кандидат="" локус="" са="" значајем="" за="" цео="" геном="" на="" цхр="" 19="" (п="4,94Е–20).">
Слика 3| (Наставак) (ц) Локус кандидата са значајем за цео геном на цхр 9 (П=2,54Е–08). (д) Кандидатни локус са маргиналним значајем за цео геном на цхр 18 (П=7,68Е–08).
ХЛА фино мапирање
Анализа ХЛА асоцијације у овој студији је потврдила наше претходне налазе са значајнијим П вредностима.16 Детаљи о фином мапирању ХЛА приказани су у додатним табелама С9–С20 и додатној слици С9А–Г). ХЛА-ДРБ1*{{50}}8:02– ДКБ1*03:02 је био најзначајнији хаплотип осетљивости (коригована П-вредност [Пц] ¼ 1,16Е–22, ОР ¼ 3.38), са значајнијом и јачом асоцијацијом од ХЛА-ДРБ1*08:02 (Пц=2,60Е–22, ОР=2,66) или ХЛА-ДКБ1*03:02 (Пц=2,59Е–10, ОР=1) сама. ХЛА-ДРБ1*13:02–ДКБ1*06:04 је био најзначајнији заштитни хаплотип (Пц=1,63Е–16, ОР=0,18). Једна особа у групи случајева (1 од 870=0,11 посто) и 15 здравих контрола (15 од 2903=0,52 посто) били су хетерозиготи за осјетљиви хаплотип (ХЛА-ДРБ1*08:02–ДКБ1*03:02) и заштитни хаплотип (ХЛА-ДРБ1*13:02–ДКБ1*06:04), што указује на доминантан ефекат заштитног хаплотипа у односу на осетљиви хаплотип, иако разлика није била статистички значајна (П=0,14; Додатна табела С20).
ЦИСТАНЦХЕ ЛЕЧЕЊЕ БОЛЕСТИ БУБРЕГА