Genetik af osteopontin hos patienter med kronisk nyresygdom: Den tyske undersøgelse af kronisk nyresygdom Ⅳ
Jun 11, 2024
Plasma proteom.
Derudover brugte vi GWAS opsummerende statistik vedrplasmaproteiner(pGWAS) af Sun et al. [22] at køre kolokaliseringsanalyse for at identificere konsistente associationssignaler mellem OPN og proteiner med effekter i cis såvel som i trans. I modsætning til data fra GTEx og NephQTL tillader det genom-dækkende tilgængelige pGWAS-resumé vurdering af begge effekter. For at påvise kolokalisering med cis-pQTL'er blev pGWAS-sammendragsstatistikker for en hvilken som helst pro-tein-genregion (genregion ±500 kb, cis-region) ekstraheret. I henhold til OPN-locuset og en 100 kb-region omkring den kontrollerede vi, om nogen af cis-pGWAS-ekstrakterne overlappede og havde en pGWAS-associerings-p-værdi på<0.05/2 (Bonferroni correction for two OPN loci). For all hereby selected proteins, we then extracted the protein-gene-region from the OPN GWAS summary statistics and ran colocalization within the protein-gene-region. For potential colocalization with trans-pQTLs, we selected all proteins with pGWAS association p-values <0.05/2/3,000 (Bonferroni correction for the two OPN loci and number of proteins evaluated in pGWAS) within a 100kb region around an OPN-associated index SNP. For all hereby selected proteins, colocalization analyses were conducted within the ±500kb region of the OPN-associated index SNP.
Økologisk helsekost til nyresundhed
Til kolokalisering af proteiner, en genontologi (GO) berigelsesanalyse (http://geneontology. org/, [101,102]) i form af en PANTHER [103] overrepræsentationstest med de to annotationsdatasæt af GO cellulær komponent og GO molekylær funktion (homo sapiens) som referencer blev udført for at vurdere berigede kategorier, som identificerede proteiner blev tildelt til. Samlet set er 20.595 menneskelige gener kortlagt til forskellige termer relateret til cellulære komponenter og molekylær funktion. En kategori anses for beriget, hvis både den Bonferroni-korrigerede p-værdi af Fishers eksakte test og den falske opdagelsesrate baseret på Benjamini-Hochberg-proceduren er<0.05
UKB sygdomme. Endelig brugte vi GWAS fra GeneAtlas databasen (http://geneatlas. Roslin.ed.ac.uk/) til at udføre kolokaliseringsanalyse for de to replikerede OPN loci (±500 kb) og alle UKB binære sygdomstræk, der viste genom- brede signifikante associationer (p-værdi<5.0E-08) in at least one of the two replicated OPN loci. Overall, GeneAtlas comprises GWAS results of 660 binary disease traits of ~450,000 UKB participants [23]. In addition, we adopted the conditional colocalization analysis approach which was first applied in a GWAS of plasma proteome [104].
Performing colocalization on conditionally independent association statistics could reveal true colocalization signals that were missing when using marginal association statistics in the presence of multiple independent association signals. We applied the GCTA COJO Slct algorithm to identify independent association signals in the OPN region for the seven traits [105], which showed a trait association signal different from the OPN signal (H3: p1.2>{{0}}.8). Det rensede og imputerede GCKD-genotypedatasæt nævnt før blev brugt som en LD-reference af GCTA. Vi satte kollinearitetsgrænsen til 0,1 for at være konservativ. For loci med mere end 1 uafhængigt signal blev en omtrentlig betinget analyse udført af GCTA COJO-Cond-algoritmen for at generere betinget associationsstatistik betinget af de andre uafhængige SNP'er i regionen [105]. Endelig blev kolokaliseringsanalyserne udført som før for hver af de uafhængige SNP'er ved at bruge den betingede associationsstatistik som input.
Aggregeret sjældne variant test
Samlet set blev 4.879 GCKD-deltagere med fuldstændige data om genotypebestemmelse (Exome-chip), eGFR, UACR og log2(OPN) målinger inkluderet i analysen af aggregeret sjældne varianttest (S1 Fig). Som tidligere beskrevet [106] blev to typer af sjældne variantaggregeringstests (byrdetest, sekvenskerneassocieringstest [SKAT]) implementeret i R-pakken seqMeta (v1.6.7, [107]) udført ved hjælp af exome-chipdata og log2 (OPN) målinger (resultat). Per gen, varianter med MAF<1% and having a major effect on the gene product (nonsynonymous, stop gain/loss, splicing; "qualifying variants") as annotated by dbNSFP v.2.0 were aggregated [24,25]. Results were filtered to retain genes with cumulative minor allele count (MAC) �10 and with �2 contributing variants per gene. Analyses were adjusted for age, sex, log(eGFR), and log(UACR). To adjust for multiple testing, the statistical significance level was corrected for the number of assessed genes (N = 17,575) and the two conducted tests: 0.05/(2×17,575) = 1.4E-06. Moreover, analyses were repeated for significantly associated genes additionally adjusted for the two replicated OPN loci.
Replikation af identificerede loci i Young Finns Study
De tre OPN-loci identificeret i GWAS af GCKD-deltagere blev testet for replikation i Cardiovascular Risk in Young Finns Study (YFS) kohorten. Her blev plasma OPN målt ved enzym-linked immunosorbent assay (Human Osteopontin Quantikine kit, R&D Systems, USA) fra prøver optøet for første gang til assayet i 2007. Prøver på 2.442 deltagere og 546.677 genotypede SNP'er var tilgængelige for yderligere analyse efter QC og imputation. Yderligere detaljer kan findes i S1 Methods. Per det valgte locus blev associationsanalyse af log2(OPN) på SNP-dosering (additiv) dannet ved at tilpasse lineære regressionsmodeller justeret for alder, køn og eGFR ved at bruge SNPTEST v2.5.4 [89]. GFR blev estimeret med MDRD-undersøgelsesligningen og log{12}}transformeret før analyse [108]. Replikation blev defineret af en ensidig association p-værdi<0.05/3 (Bonferroni correction for three OPN loci).
Tak Vi er taknemmelige for CKD-patienternes vilje til at deltage i GCKD-undersøgelsen. Den enorme indsats fra studiepersonalet i de forskellige regionale centre er højt værdsat. Vi takker det store antal nefrologer, som yder rutinemæssig behandling af patienterne og samarbejder med GCKD-undersøgelsen. GCKD-efterforskerne er opført i S1-oplysningerne. En komplet liste over nefrologer, der i øjeblikket samarbejder med GCKD-undersøgelsen, er tilgængelig på (http://gckd.org).
Forfatterbidrag Konceptualisering: Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.
Datakuration: Yurong Cheng, Yong Li, Nora Scherer, Franziska Grundner-Culemann, Terho Lehtima¨ki, Binisha H. Mishra, Olli T. Raitakari, Matthias Nauck, Kai-Uwe Eckardt, Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.
Formel analyse: Yurong Cheng, Yong Li, Nora Scherer, Franziska Grundner-Culemann, Binisha H. Mishra, Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.
Finansiering: Terho Lehtima¨ki, Olli T. Raitakari, Kai-Uwe Eckardt, Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.
Efterforskning: Binisha H. Mishra, Olli T. Raitakari, Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.
Metode: Yurong Cheng, Yong Li, Nora Scherer, Franziska Grundner-Culemann, Binisha H. Mishra, Matthias Nauck, Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.
Projektadministration: Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.
Ressourcer: Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.
Software: Yurong Cheng, Yong Li, Binisha H. Mishra, Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.
Supervision: Nora Scherer, Franziska Grundner-Culemann, Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.
Validering: Yurong Cheng, Yong Li, Nora Scherer, Franziska Grundner-Culemann, Terho Lehtima¨ki, Binisha H. Mishra, Olli T. Raitakari, Matthias Nauck, Kai-Uwe Eckardt, Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.
Referencer
1. Kaleta B. Osteopontins rolle i nyresygdomme. Inflamm Res. 2019; 68(2):93-102. https://doi. org/10.1007/s00011-018-1200-5 PMID: 30456594.
2. Denhardt DT, Guo X. Osteopontin: et protein med forskellige funktioner. Faseb j. 1993; 7(15):1475-1482. Epub 1993/12/01. PMID: 8262332.
3. Ross FP, Chappel J, Alvarez JI, Sander D, Butler WT, Farach-Carson MC, et al. Interaktioner mellem knoglematrixproteinerne osteopontin og knoglesialoprotein og osteoklastintegrinet alfa v beta 3-potentierer knogleresorption. Journal of Biological Chemistry. 1993; 268(13):9901-7. Epub 1993/05/ 05. PMID: 8486670.
4. Green PM, Ludbrook SB, Miller DD, Horgan CM, Barry ST. Strukturelle elementer i osteopontin SVVYGLR-motivet er vigtige for interaktionen med alfa(4)-integriner. FEBS Lett. 2001; 503(1):75-9. https://doi.org/10.1016/s0014-5793(01)02690-4 PMID: 11513858.
5. Hu DD, Lin EC, Kovach NL, Hoyer JR, Smith JW. Biokemisk karakterisering af bindingen af osteopontin til integriner alfa v beta 1 og alfa v beta 5. J Biol Chem. 1995; 270(44):26232-8. https://doi.org/10.1074/jbc.270.44.26232 PMID: 7592829.
6. Xie Y, Sakatsume M, Nishi S, Narita I, Arakawa M, Gejyo F. Udtryk, roller, receptorer og regulering af osteopontin i nyren. Nyre Int. 2001; 60(5):1645-57. https://doi.org/10.1046/j.1523- 1755.2001.00032.x PMID: 11703581.
7. Rabb H, Barroso-Vicens E, Adams R, Pow-Sang J, Ramirez G. Alfa-V/beta-3 og alfa-V/beta-5 integrinfordeling i neoplastisk nyre. Am J Nephrol. 1996; 16(5):402-8. https://doi.org/10.1159/ 000169032 PMID: 8886177.
8. Lopez CA, Hoyer JR, Wilson PD, Waterhouse P, Denhardt DT. Heterogenitet af osteopontin-ekspression blandt nefroner i musenyrer og forbedret ekspression i sklerotisk glomeruli. Laboratorieundersøgelse; et tidsskrift for tekniske metoder og patologi. 1993; 69(3):355-63. Epub 1993/09/01. PMID: 8377476.
9. Giacopelli F, Marciano R, Pistorio A, Catarsi P, Canini S, Karsenty G, et al. Polymorfier i osteopontin-promotoren påvirker dens transkriptionelle aktivitet. Fysiologisk genomik. 2004; 20(1):87-96. Epub 2004/10/14. https://doi.org/10.1152/physiolgenomics.00138.2004 PMID: 15479859.
10. Salimi S, Noora M, Nabizadeh S, Rezaei M, Shahraki H, Milad MK, et al. Sammenslutning af osteopontin tin rs1126616 polymorfi og et højere serum osteopontin niveau med lupus nefritis. Biomed Rep. 2016; 4(3):355-60. Epub 2016/03/22. https://doi.org/10.3892/br.2016.589 PMID: 26998275; PubMed Central PMCID: PMC4774351.
11. Forton AC, Petri MA, Goldman D, Sullivan KE. En osteopontin (SPP1) polymorfi er forbundet med systemisk lupus erythematosus. Hum Mutat. 2002; 19(4):459. Epub 2002/04/05. https://doi.org/10. 1002/humu.9025 PMID: 11933203.
12. Xu AP, Bai J, Lu¨ J, Liang YY, Li JG, Lai DY, et al. Osteopontingen-polymorfi i forbindelse med systemisk lupus erythematosus hos kinesiske patienter. Chin Med J (eng.). 2007; 120(23):2124-8. Epub 2008/01/03. PMID: 18167187.
13. Fathy R, Elsayed GR, Hasan AS. Osteopontin 9250 C/T genpolymorfi hos patienter med egyptisk lupus nefritis. SL Clinical Medicine: Forskning. 2021; 4(1):120.
14. Kaleta B, Krata N, Zagozdzon R, Mucha K. Osteopontin-genpolymorfi og urinvejs-OPN-udskillelse hos patienter med immunglobulin A-nefropati. Celler. 2019; 8(6). https://doi.org/10.3390/ cells8060524 PMID: 31159229; PubMed Central PMCID: PMC6628186.
15. Cheema BS, Iyengar S, Ahluwalia TS, Kohli HS, Sharma R, Shah VN, et al. Sammenslutning af en Osteo pontin-genpromotorpolymorfi med modtagelighed for diabetisk nefropati hos asiatiske indianere. Clinica chimica Acta; International Journal of Clinical Chemistry. 2012; 413(19–20):1600–4. Epub 2012/05/ 16. https://doi.org/10.1016/j.cca.2012.04.028 PMID: 22584029.
