تحدد دراسة رابطة الجينوم على نطاق واسع المحاور الجديدة لمرض الكلى في المرحلة النهائية من مرض السكري من النوع 2 لدى الأمريكيين من أصل أفريقي

Meiji Guan1،2، Jacob M. Keaton1،2، Latchezar Dimitrov1،2، Pamela J. Hicks1،2، Jianzhao Xu1،2، Nicholette D. Palmer1،2،3، Lijun Ma4، Swapan K. Das5، Yii-Der I Chen6، Josef Coresh7، Myriam Fornage8، Nora Franceschini9، Holly Kramer10،11، Carl D. Langefeld12،13، Josyf C.Mychaleckyj14، Rulan S. Parekh15، Wendy S. Post7، Laura J. Rasmussen-Torvik16، Stephen S. Rich14 ، جيروم آي روتر 6 ، 17 ، جون آر سيدور 18 ، 19 ، دينيس ثورنلي براون 20 ، أدريان تين 7 ، جيمس جي ويلسون 21 ، باري آي فريدمان 4 ، دونالد دبليو بودين 1 ، 2 ، 3 ، ماجي سي واي Ng1 ، 2 ، 3 * و FIND Consortium

الملخص

الخلفية: نهاية المرحلةالكلىمرض(ESKD) هو مصدر قلق كبير للصحة العامة يؤثر بشكل غير متناسب على الأمريكيين من أصل أفريقي (AAs). يعد مرض السكري من النوع 2 (T2D) السبب الرئيسي للإصابة بمرض السكري من النوع الثاني في الولايات المتحدة الأمريكية ، وقد حققت الجهود المبذولة للكشف عن القابلية الوراثية لمرض الكلى السكري (DKD) نجاحًا محدودًا. تم توسيع دراسة ارتباط سابقة على مستوى الجينوم (GWAS) في AAs مع T2D-ESKD مع حالات AA وعناصر تحكم وأنماط وراثية إضافية منسوبة إلى لوحة مرجعية عالية الكثافة 1000 جينوم. تضمن تحليل الاكتشاف 3432 حالة من حالات T2D-ESKD و 6977 ضوابط غير متعلقة باعتلال الكلية غير السكري (N = 10 ، 409) ، متبوعًا بتحليل التمييز في 2756 T2D non- nephropathy control لاستبعاد المتغيرات المرتبطة بـ T2D.

نتائج:ستة متغيرات مستقلة تقع في أو بالقربRND3 / RBM43, SLITRK3, ENPP7, GNG7، وAPOL1حقق ارتباطًا مهمًا على مستوى الجينوم (P <5×>⁻⁸) مع T2D-ESKD. بعد تحليلات التمديد في عام 1910غير السكريكشفت حالات ESKD و 908 عناصر تحكم غير مرتبطة باعتلال الكلية غير السكري ، والتحليل التلوي لـ 5342 حالة ESKD لجميع الأسباب AA و 6977 ضوابط غير مرتبطة باعتلال الكلية غير السكري ، عن وجود رواية إضافية في موضع ESKD لجميع الأسباب فيEFNB2(rs77113398 ؛P = 9.84 × 10^–9؛ أو=1 94). استبعادAPOL1حدد حاملات النمط الجيني للمخاطر الكلوية موقعين إضافيين هامين على مستوى الجينوم مرتبطين بـ T2D-ESKD فيGRAMD3وMGAT4C. البديل الثاني فيGNG7(rs373971520 ؛P = 2.17 × 10^–8، أو=1. 46) مرتبطًا بكل الأسباب ESKD فيAPOL1- تحليل سلبي.

الاستنتاجات:تقدم النتائج أدلة إضافية على العوامل الوراثية المرتبطة بأمراض الكلى المتقدمة في AAs مع T2D.

الكلمات الدالة:الأمريكيون الأفارقة ، دراسة الارتباط على مستوى الجينوم ، داء السكري من النوع 2 ، مرض الكلى السكري ،مرض الكلى في المرحلة النهائية

للمزيد من المعلومات أرجو الأتصال:emily.li@wecistanche.com

مقدمة

تشير الدلائل المتزايدة إلى أن العوامل الوراثية تلعب دورًا رئيسيًا في التعرض للمرحلة النهائيةالكلىمرض(ESKD). هذا مهم بشكل خاص في الأمريكيين من أصل أفريقي (AAs) حيث معدلات حدوث ESKD أكبر بثلاثة أضعاف من الأمريكيين الأوروبيين (EAs) [1]. معدلات الوفيات لمرضى ESKD ، وغسيل الكلى ، ومرضى الزرع هي 136 ، و 166 ، و 30 لكل 1000 مريض - سنة ، على التوالي ، وتمثل 7.2 بالمائة من تكاليف المطالبات المدفوعة من Medicare [1]. لا يزال مرض السكري ، الذي يعاني 95 بالمائة من مرضى السكري من النوع 2 منه (T2D) ، هو السبب الرئيسي المبلغ عنه للإصابة بمرض السكري من النوع الأول في الولايات المتحدة حيث يمثل أكثر من 44 بالمائة من الحالات [1]. التحسينات في التحكم في نسبة السكر في الدم والدهون وضغط الدم لم تقلل بشكل ملحوظ من انتشار مرض السكريالكلىمرض(دينار كويتي) [1 ، 2]. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التجميع العائلي لـ DKD مستقل عن الحالة الاجتماعية والاقتصادية وعوامل الخطر البيئية المحددة [3 ، 4]. على الرغم من أن الأليلات G1 و G2 في جين البروتين الشحمي L1 (APOL1) تساهم في 50-70 بالمائة من ESKD غير السكري في AAs ، إلا أنها لا تفسر بشكل كامل الخطر الزائد للإصابة بـ ESKD المنسوب إلى T2D (T2D-ESKD) في هذه المجموعة السكانية [ 5-7].

حددت دراسات الارتباط على مستوى الجينوم (GWAS)> 70 متغيرًا مهمًا على مستوى الجينوم مرتبط بالمزمنالكلىمرض(كد) ، بيلة الألبومين ، أو الوظيفة الكلوية في السكان من أصل أوروبي [8-11]. ومع ذلك ، ارتبط عدد قليل من المواقع بـ DKD في مجموعات سكانية متنوعة ولا تتكرر باستمرار ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أحجام العينات المحدودة [12-18]. من المحتمل أن تكون مسببات مضاعفات الكلى في المرضى الذين يعانون من T2D غير متجانسة أكثر من مرضى السكري من النوع 1 [16]. لذلك ، يلزم إجراء تنميط ظاهري دقيق وأحجام عينات أكبر لتحسين القدرة الإحصائية. لاستكشاف البنية الجينية لأمراض الكلى المتقدمة في T2D ، قمنا بتوسيع جهودنا السابقة في GWAS (2890 مريضًا ESKD و 1719 من عناصر التحكم في اعتلال الكلية غير السكري) إلى عينة أكبر من AAs شديدة.الكلىمرض. تم إجراء تحليلات الرابطة في ستة أفواج مستقلة من AA (مدرسة ويك فورست للطب ، WFSM ؛ التحقيق الأسري لاعتلال الكلية والسكري ، البحث عن ؛ دراسة مخاطر تصلب الشرايين في المجتمعات ، ARIC ؛ دراسة متعددة الأعراق لتصلب الشرايين ، MESA ؛ دراسة جاكسون للقلب ، JHS ؛ وتطور مخاطر الشريان التاجي لدى الشباب البالغين ، CARDIA) من أجل T2D-ESKD أو ESKD لغير مرضى السكري من خلال تصميم دراسة متعددة المراحل (الشكل 1). وشمل هذا 15.075 AAs مصنفة إلى أربع مجموعات نمطية: حالات T2D-ESKD (N=3432) ، ضوابط اعتلال الكلية غير السكري (N=6977) ، ضوابط اعتلال الكلية التي تفتقر إلى T2D (N {{16} }) ، وحالات ESKD لغير مرضى السكري (N=1910).

في مرحلة الاكتشاف ، تم إجراء GWAS في 3432 حالة T2D-ESKD و 6977 عنصر تحكم غير مصاب بالسكري ، متبوعًا بتحليل التمييز لاستبعاد المواضع المرتبطة بـ T2D في 2756 T2D ضوابط غير اعتلال الكلية. تم إجراء تحليلات التمديد في عام 1910 AAs مع ESKD غير السكري و 908 ضوابط غير اعتلال الكلية لتقييم مساهمة المواقع المرتبطة T2D-ESKD لغير مرضى السكريالكلىمرض. قام تحليل تلوي لحالات ESKD لمرضى السكري وغير المصابين بتقييم الارتباطات الجينية في ESKD لجميع الأسباب. APOL 1- أشكال مرتبطة لغير مرضى السكرالكلىمرضو T2D غالبًا ما يتعايشان في المرضى. على هذا النحو ، يعاني العديد من مرضى السكريالكلىمرضقد يتم تصنيفها بشكل خاطئ على أنها تعاني من DKD ، منذ التشخيصالكلىعادة لا يتم إجراء الخزعات. هنا ، تم إجراء تحليل GWAS ثانٍ باستثناء الأفراد الذين يعانون من الأنماط الجينية للمخاطر الكلوية APOL1 لتقليل التصنيف الخاطئ لـ T2D-ESKD.

نتائج

نظرة عامة على الدراسة

تتمتع هذه الدراسة بقدرة أكبر من 8 0 في المائة لاكتشاف المتغيرات الشائعة (MAF أكبر من أو يساوي 0.10) بتأثير متوسط ​​(أو أكبر من أو يساوي 1.3) عند مستوى أهمية 5 × 10-8 (http: //csg.sph.umich.edu/abecasis/ cats /). إجمالاً ، سبعة مواقع مهمة على مستوى الجينوم (P.<5× 10−8="" )="" associated="" with="" t2d-eskd="" were="" identified="" in="" either="" the="" baseline="" model="" (rnd3/rbm43,="" slitrk3,="" enpp7,="" gng7,="" and="" apol1)="" or="" apol1-negative="" model="" (enpp7,="" gramd3,="" and="" mgat4c).="" in="" addition="" to="" apol1,="" two="" loci,="" efnb2="" and="" gng7,="" also="" reached="" genome-wide="" significance="" in="" the="" all-cause="" eskd="" meta-analysis="" under="" either="" the="" baseline="" or="" apol1-negative="">

الخصائص السريرية للمشاركين في الدراسة

يتضمن الجدولان 1 و 2 الخصائص التفصيلية للمشاركين في الدراسة. تم تجنيد حالات ESKD من دراسات WFSM (Affy6. 0 و Axiom و MEGA) و FIND و ARIC. كان الأفراد المصابون بـ T2D-ESKD أو اعتلال الكلية الذي يفتقر إلى T2D أكبر سناً (أو من نفس العمر) مقارنةً بالضوابط غير المرتبطة باعتلال الكلية غير السكري عند التوظيف. ومع ذلك ، كان متوسط ​​العمر عند تشخيص T2D في حالات T2D-ESKD وضوابط اعتلال الكلية التي تفتقر إلى T2D أصغر من ضوابط اعتلال الكلية غير السكري عند التوظيف. جميع عناصر التحكم في T2D non-nephropathy والضوابط غير المصابة بمرض السكري ، واعتلال الكلية لديها معدل eGFR طبيعي أكبر من أو يساوي 60 مل / دقيقة / 1.73 م 2. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الضوابط غير المرتبطة باعتلال الكلية غير السكري كانت تحتوي على مستويات جلوكوز صائمة أقل من 126 مجم / ديسيلتر. كانت الضوابط مع اعتلال الكلية الذي يفتقر إلى T2D أكثر بدانة من حالات T2D-ESKD أو حالات ESKD غير السكري وعناصر التحكم غير المصابة بمرض السكري ، واعتلال الكلية ، باستثناء حالات T2D-ESKD في ARIC ، كانت أكثر بدانة من المجموعات الأخرى.

المرحلة 1 والمرحلة 2 تحليل ارتباط T2D-ESKD

في اكتشاف المرحلة الأولى ، تم إجراء GWAS بشكل منفصل في ثلاث مجموعات بيانات: (1) 1513 حالة T2D-ESKD و 5299 ضوابط وراثية غير مصابة بالسكري غير مرتبطة باعتلال الكلية الوراثي على Affy6. 0 ، ساهمت بها WFSM ، FIND ، ARIC ، JHS ، MESA و CARDIA (المرحلة 1 أ) ؛ (2) 1700 حالة T2D-ESKD و 770 عنصر تحكم غير مصاب باعتلال الكلية غير السكري من WFSM الموصوفة باستخدام مجموعة التنميط الجيني للبنك الحيوي Axiom (المرحلة 1 ب) ؛ و (3) 219 حالة من حالات T2D-ESKD و 908 ضوابط غير مصابة بمرض السكري أو اعتلال الكلية من النمط الجيني WFSM على MEGA (المرحلة 1 ج). تم إجراء تحليل تلوي (المرحلة 2) للجمع بين نتائج الارتباط لـ 3432 حالة من حالات T2D-ESKD و 6977 عنصر تحكم غير مصاب بالسكري وغير مرضى الكلى من المراحل 1 أ و 1 ب و 1 ج. لوحظ عامل تضخم λ قدره 1.013 بعد تصحيح التحكم الجينومي (ملف إضافي 1: الشكل S1) ، مما يشير إلى أنه تم تعديل بنية السكان والترابط الخفي بشكل كافٍ. من بين المتغيرات التي توضح ارتباطات موحية (P <1 ×="" 10-5)="" ،="" تم="" استبعاد="" 59="" متغيرًا="" مع="" i2="" أكبر="" من="" أو="" يساوي="" 80="" بالمائة="" بسبب="" عدم="" التجانس="" العالي="" في="" أحجام="" التأثير="" عبر="" الدراسات.="" تم="" تقييم="" ما="" مجموعه="" 478="" متغيرًا="" متبقيًا="" في="" تحليل="" التمييز="" (حقق="" 81="" منها="" أهمية="" على="" مستوى="" الجينوم="" ؛="" ملف="" إضافي="" 1:="" الجدول="">

المرحلة 3 تحليل التمييز

لتحديد ما إذا كانت ارتباطات T2D-ESKD التي تم تحديدها في التحليل التلوي للمرحلة الأولى مدفوعة بالارتباط مع T2D في حد ذاته ، تم إجراء تحليل تمييز لـ T2D على النقيض من 2756 AAs مع الكلية التي تفتقر إلى T2D مع 6977 ضوابط غير مرضى السكري. من المرحلة 1 (Affy6. 0 ، Axiom ، MEGA ، ملف إضافي 1: جدول S3). استبعدنا لاحقًا 174 من 478 من المتغيرات المرتبطة بـ T2D-ESK D المرتبطة اسميًا بـ T2D في غياب اعتلال الكلية. من بين جمعيات T2D-ESKD المتبقية ، حققت المتغيرات العليا التي تمثل 6 روابط مستقلة أهمية على مستوى الجينوم (الجدول 3 ، الشكل 2 أ). ولوحظ أقوى ارتباط لـ rs9622363 الموجود في APOL1 (P=1. 42 × 1 0 - 10 ، أو=0. 77 ، EAF=0. 45). كان هذا المتغير في حالة عدم توازن الارتباط المعتدل (r 2=0. 33 و 0.34 ، على التوالي في YRI) مع أليلات APOL1 G1 (rs60910145 ، rs73885319) المرتبطة بـ ESKD غير السكري [6]. ثاني أقوى ارتباط كان في rs58627064 ، متغير جيني يقع بالقرب من SLITRK3 ، (P=6. 81 × 10-10 ، OR=1. 62 ، EAF=0. 06). إشارتان مستقلتان ، rs142563193 (P=1. 24 × 10−8 ، أو=0. 74 ، EAF=0. 23) و rs142671759 (P=5. 53 × 10 −9، OR=2. 26، EAF=0. 02) على الكروموسوم 17 الموجود بالقرب من ENPP7 ، على التوالي ، كانت أيضًا ذات أهمية على مستوى الجينوم. بالإضافة إلى ذلك ، هناك ارتباطان بـ T2D-ESKD ، rs4807299 (P=3. 21 × 10−8 ، OR=1. 67 ، EAF=0. 05) موجودان في GNG7 و rs72858591 (P=4. 54 × 10−8 ، أو=1. 43 ، EAF=0. 10) الموجودة في RND3 / RBM43 تم تحديدها (الشكل 1 أ).

تحليل المرحلة 4 من ESKD غير السكري والمرحلة 5 التحليل التلوي لجميع الأسباب ESKD

بعد مرحلة التمييز ، تم اختبار 304 متغيرًا يظهر ارتباطًا إيحائيًا مع T2D-ESKD (P <1 ×="" 10−5)="" في="" عام="" 1910="" حالات="" eskd="" مستقلة="" غير="" مصابة="" بداء="" السكري="" و="" 908="" عناصر="" تحكم="" من="" المرحلة="" 1="" ج.="" كان="" الهدف="" من="" تحليل="" المرحلة="" 4="" هو="" تقييم="" مساهمة="" المواقع="" المرتبطة="" t2d-eskd="" لغير="" مرضى="">الكلىمرض. بعد استبعاد المتغيرات ذات التغاير I2 أكبر من أو تساوي 8 0 في المائة ، ارتبط 25 متغيرًا اسميًا بـ ESKD غير السكري (P <0.05). تمت="" ملاحظة="" ارتباطات="" قوية="" (1.27="" ×="" 10-29="">

<8. 86="" ×="" 10-15)="" في="" منطقة="" apol="" 1-="" myh9="" ،="" مما="" يؤكد="" دورها="" في="" غير="" مرضى="">الكلى مرض. تم إجراء التحليل التلوي لجميع الأسباب ESKD ، بما في ذلك 5342 جميع الأسباب من ESKD و 6977 ضوابط غير مرضى الكلى غير السكري ، لتقييم قابلية تعميم المتغيرات المرتبطة بـ 25 T2D-ESKD مع أشكال أوسع من ESKD (المرحلة 5). تم العثور على خمسة وثلاثين متغيرًا مهمًا على مستوى الجينوم في موقعين مرتبطين بكل الأسباب ESKD ، بما في ذلك 15 متغيرًا داخل أو بالقرب من EFNB2 و 20 متغيرًا في APOL1 (الشكل 1 ب). أعلى ارتباط في APOL1 كان rs9622363 (P=1. 96 × 10−25، OR=0. 68، EAF=0. 43) ، وكانت الإشارة العليا بالقرب من EFNB2 هي rs77113398 (P=9. 84 × 10-9 ، أو=1. 94 ، EAF=0. 023) (الجدول 4 ، الشكل 2 ب). أظهرت أربعة مواقع مستقلة إضافية ارتباطًا إيحائيًا (P <5 ×="" 10)="" مع="" eskd="" لجميع="" الأسباب="" في="" lpp="" و="" fstl5="" و="" oprk1="" atpv1h="" و="" sybu="" kcnv1="" (الجدول="" 4="" ،="" الشكل="" 2="">

تحليل الرابطة باستثناء ناقلات APOL1 من النوع الجيني للمخاطر الكلوية

تم إجراء تحليل ثانوي باستثناء حاملات النمط الجيني للمخاطر الكلوية APOL1 في حالات T2D-ESKD وعناصر التحكم في اعتلال الكلية غير السكري (APOL 1- النموذج السلبي) لإثراء ESKD المرتبط بـ T2D. أظهر النموذج الأساسي ارتباطًا قويًا بين APOL1 و MYH9 مع T2D-ESKD (الجدول 3 ، الشكل 1 أ) مما يشير إلى أن بعض الحالات قد تكون قد تم تصنيفها بشكل خاطئ وعلى الأرجح كانت تعاني من ESKD غير السكري. تم استبعاد إجمالي 664 حالة من حالات T2D-ESKD و 918 عنصر تحكم غير مصاب بالاعتلال الكلوي غير السكري من تحليل المرحلة الأولى ، تاركًا 2768 حالة T2D-ESKD و 6059 عنصر تحكم في النموذج السلبي لـ APOL 1-. تمت ملاحظة الارتباطات الاسمية مع T2D-ESKD (P <1 ×="" 10−5)="" مع="" 522="" متغيرًا="" (66="" منها="" حققت="" أهمية="" على="" مستوى="" الجينوم="" ؛="" ملف="" إضافي="" 1:="" الجدول="" s2)="" ،="" وتم="" اختيارها="" لتحليل="" التمييز="" في="" المرحلة="" 3.="" تمت="" إزالة="" مائتين="" وثلاثة="" وعشرين="" متغيرًا="" كان="" لها="" دليل="" على="" الارتباط="" بـ="" t2d="" في="" حد="" ذاته="" (ملف="" إضافي="" 1:="" الجدول="" s4)="" و="" 24="" متغيرًا="" يظهر="" تباينًا="" قويًا="" (i2="" أكبر="" من="" أو="" يساوي="" 80)="" في="" التحليل="" التلوي.="" من="" بين="" المتغيرات="" المهمة="" على="" مستوى="" الجينوم="" التي="" تم="" تحديدها="" في="" النموذج="" الأساسي="" ،="" أظهر="" rs142671759="" في="" enpp7="" (p="4." 10="" ×="" 10−8="" ،="" أو="2." 30="" ،="" eaf="0." 024)="" ارتباط="" متسق="" مع="" t2d-eskd="" في="" النموذج="" السلبي="" apol="" {{61}.="" وصل="" متغيران="" إضافيان="" إلى="" أهمية="" على="" مستوى="" الجينوم="" ،="" rs75029938="" في="" gramd3="" (p="2." 02="" ×="" 10-9="" ،="" أو="1." 89="" ،="" eaf="0." 042)="" و="" rs17577888="" في="" منطقة="" mgat4c="" (p="3." 87="" ×="" 10−8،="" or="0." 67،="" eaf="0." 087)="" (الجدول="" 5="" ،="" الشكل="" 3="">

لقد اختبرنا أيضًا 275 من ارتباطات T2D-ESKD الموحية التي اجتازت التمييز وكان لديها I2 <80 في="" 1019="" حالة="" إضافية="" من="" حالات="" eskd="" غير="" المصابة="" بالسكري="" aa="" والتي="" استبعدت="" حاملات="" النمط="" الجيني="" للمخاطر="" الكلوية="" apol1.="" أظهر="" خمسة="" عشر="" متغيرًا="" دليلًا="" اسميًا="" على="" الارتباط="" مع="" eskd="" غير="" السكري.="" تم="" اختبارها="" لاحقًا="" في="" التحليل="" التلوي="" لجميع="" الأسباب="" eskd="" بما="" في="" ذلك="" 3787="" حالة="" eskd="" لجميع="" الأسباب="" و="" 6059="" عنصر="" تحكم="" غير="" مصاب="" باعتلال="" الكلية="" غير="" السكري="" تم="" استبعاد="" حاملات="" النمط="" الجيني="" للمخاطر="" الكلوية="" apol1.="" 2-="" حذف="" زوج="" أساسي="" في="" gng7="" ،="" rs373971520="" (p="2." 17="" ×="" 10−8="" ،="" أو="1." 46="" ،="" eaf="0." 11)="" ،="" تحقق="" على="" مستوى="" الجينوم="" ارتباط="" كبير="" مع="" eskd="" لجميع="" الأسباب="" (الشكل="" 3="" ب).="" عرضت="" سبعة="" مواقع="" إضافية="" ارتباطًا="" اسميًا="" بكل="" الأسباب="" eskd="" (p=""><5 ×="" 10−6)="" ،="" بما="" في="" ذلك="" lpp="" و="" alk="" ypel5="" و="" mnx="" 1-="" as1="" ube3c="" و="" nup98="" و="" linc01075="" linc00448="" و="" tmco5a="" و="" sulf2="" linc01522="" (الجدول="" 6).="" كانت="" الارتباطات="" العليا="" من="" النموذج="" الأساسي="" تفتقر="" إلى="" التوهين="" المعتدل="" ،="" على="" الرغم="" من="" أحجام="" التأثير="" المتشابهة="" ،="" ويرجع="" ذلك="" جزئيًا="" إلى="" حجم="" العينة="" المنخفض="" (ملف="" إضافي="" 1:="" الجدول="" s5).="" بالإضافة="" إلى="" ذلك="" ،="" تم="" إجراء="" gwas="" ثالث="" باستخدام="" apol1="" المتضمن="" كمتغير="" مشترك="" في="" النموذج="" (نموذج="" apo="" l="" 1-="" المعدل)="" ومقارنة="" قيم="" −log="" (p)="" بالنماذج="" السالبة="" الأساسية="" و="" apol="" 1-.="" لوحظ="" وجود="" ارتباط="" عالٍ="" (معامل="" ارتباط="" الشخص="" r="0." 95)="" بين="" نماذج="" apol="" المعدلة="" 1-="" والنماذج="" السالبة="" apol="" 1--.="" تم="" تضمين="" نتائج="" المقارنات="" الثلاثة="" في="" الوثائق="" التكميلية="" (ملف="" إضافي="" 1:="" الشكل="">

مناقشة

لقد أبلغنا عن نتائج GWAS عالية الكثافة التي تحقق في القابلية الوراثية لـ T2D-ESKD في 15075 AAs. تم تقييم المتغيرات العليا المرتبطة بـ T2D-ESKD لاحقًا للارتباط مع ESKD لغير مرضى السكري ، وتم إجراء تحليل تلوي لاختبار قابليتها للتعميم على الأشكال الشائعة من ESKD. أظهرت ثمانية ارتباطات مستقلة في سبعة مواضع جينية ارتباطًا مهمًا على مستوى الجينوم مع T2D-ESKD في النماذج الأساسية أو APOL {12}} السلبية ، بما في ذلك RND 3 / RBM43 و SLITRK3 و ENPP7 و GNG7 و APOL1 و GRAMD3 و MGAT4C. بالإضافة إلى APOL1 ، ارتبط موقعان مهمان على مستوى الجينوم بكل أسباب ESKD و EFNB2 و GNG7. علاوة على ذلك ، أظهرت 10 مواقع وراثية ارتباطًا اسميًا بكل الأسباب ESKD (P <5 ×="" 10−6)="" ،="" بما="" في="" ذلك="" lpp="" و="" fstl5="" و="" oprk1="" atp6v1h="" و="" sybu="" kcnv1="" و="" alk="" ypel5="" و="" mnx="" 1-="" as1="" ube3c="" ،="" nup="" 98="" و="" linc01075="" linc00448="" و="" tmco5a="" و="" sulf2="" lin="">

الارتباط الأكثر أهمية بين T2D-ESKD (OR=0. 77، P=1. 42 × 10-10) وجميع الأسباب ESKD (OR=0. 69، P {{11 }}. 96 × 10−25) في النموذج الأساسي كان متغير intronic rs9622363 في منطقة APOL1 المرتبطة بغير مرضى السكري.الكلى مرضفي الأفراد من أصل أفريقي. إن التكييف على أليلات APOL1 G1 و G2 يقلل بشكل كبير من أهميتها [6]. تم الإبلاغ عن rs9622363 لتغيير أشكال ربط عامل النسخ (TF) (ملف إضافي 1: الجدول S6). في دراسة حديثة ، شكلت أليلات rs9622363 و APOL1 G1 نمط فرداني حقق أقوى ارتباط مع CKD في النيجيريين [19]. على عكس G1 أو G2 ، يرتبط الأليل الرئيسي في rs9622363 (G ، EAF=0. 57) بمخاطر CKD. بعد استبعاد حاملات النمط الجيني للمخاطر الكلوية APOL1 ، تم تخفيف الارتباط بـ rs9622363. أكد هذا أن أليلات rs9622363 و APOL1 G1 و G2 تساهم في نفس الإشارة. قد يشير تحديد rs9622363 في النموذج الأساسي إلى تصنيف خاطئ لبعض الحالات على أنها T2D-ESKD.

كشف متغير بين الجينات (rs72858591) يقع بين جين بروتين GTPase RND3 و RBM43 ، يشفر بروتين عزر ربط RNA 43 ، عن ارتباط كبير على مستوى الجينوم مع T2D-ESKD. يرتبط بتغييرات نمط ربط TF والتداخل مع كل من مناطق المروج والمحسن (ملف إضافي 1: الجدول S6). متغير مستقل بين الجينات (rs7560163 ، r 2=0. 01 ، YRI) في هذه المنطقة كان مرتبطًا سابقًا بـ T2D في AAs [20]. في المقابل ، لم يترافق rs72858591 مع T2D (P=0. 073) في هذه الدراسة. قد يشير هذا إلى أن مجموعتين مختلفتين من الاختلافات في هذا المكان تساهم بشكل مستقل في T2D و T2D-ESKD ، وهو تأثير متعدد الاتجاهات محتمل. يوجد متغيران مستقلان (rs142563193 و rs142671759) كانا على مستوى الجينوم مرتبطين بشكل كبير بـ T2D-ESKD بالقرب من ENPP7. تتداخل هذه المتغيرات مع مناطق المحسن والمروج ، و / أو قمم DNase شديدة الحساسية ، و / أو أشكال ربط TF (ملف إضافي 1: الجدول S6). البروتين المشفر بواسطة ENPP7 هو فوسفوديستراز سفينجوميلين قلوي معوي يحول السفينجوميلين إلى سيراميد وفوسفوكولين. يقال إن ENPP7 يؤثر على امتصاص الكوليسترول [21] ، وتشير العديد من الدراسات إلى أن مستويات كوليسترول البروتين الدهني عالي الكثافة هي عوامل خطر للإصابة بمرض الكلى المزمن في مرضى السكري [22 - 24].

ارتبط متغيران موجودان في GNG7 إما بـ T2D-ESKD (rs4807299 ؛ P=3. 21 × 10−8 ، نموذج الأساس) أو ESKD لجميع الأسباب (rs373971520 ؛ P=2. 17 × 10− 8 ؛ APOL 1- نموذج سلبي). يرتبط Rs4807299 بتغييرات نمط ربط TF وتتداخل مع كل من مناطق المروج والمحسن (ملف إضافي 1: الجدول S6). يقوم GNG7 بترميز G Protein Subunit Gamma 7 ، الذي يشارك في وظيفة الجهاز العصبي المركزي [25] وخطر الإصابة بالسرطان [26 ، 27].

نظرًا لأن الأمريكيين من أصل أفريقي المصابين بداء السكري والبيلة البروتينية لا يحصلون في كثير من الأحيان على خزعة تشخيصية من الكلى ، يُفترض عادةً أن سبب ESKD لديهم هو DKD. ومع ذلك ، يرتبط APOL 1- غير المصابين بالسكريالكلىمرضقد يكون السبب الحقيقي لأمراض الكلى في كثير من هؤلاء المرضى. خلقت التحليلات باستثناء ناقلات النمط الجيني للمخاطر الكلوية APOL1 مجموعة حالة أكثر تجانسًا ووفرت فرصة للكشف عن البنية الجينية لـ T2D-ESKD المستقلة عن تأثير APOL1. في النموذج السلبي APOL 1- ، بالإضافة إلى تكرار ENPP7 المحدد في النموذج الأساسي ، يوجد موقعان جديدان

حقق ارتباطًا مهمًا على مستوى الجينوم مع T2D ESKD: GRAMD3 (rs75029938 ؛ P=2. 02 × 10−9) و MGA T4C (rs17577888 ؛ P=3. 87 × 10−8). اقترح التعليق التوضيحي الوظيفي أن كلا المتغيرين متشاركان مع أشكال ربط TF. قد يقع Rs75029938 في مناطق محسن ومحفز ، وارتبط rs17577888 بوفرة نسخ جين FLVCR1 في حيدات الدم المحيطي (P=6. 41 × 10 ؛ ملف إضافي 1: الجدول S6). ارتبط الاختلاف الجيني في GRAMD3 بالسمنة في التحليل التلوي متعدد الأعراق على مستوى الجينوم [28]. تشير الدراسات السابقة إلى أن السمنة هي عامل خطر رئيسي لـ DKD [29]. MGAT4C ترميز Mannosyl (Alpha -1، 3-) - Glycoprotein Beta -1 ، 4- N-Acetylglucosaminyltransferase، Isozyme C ، والذي يشارك في نقل N-acetylglucosamine (GlcNAc) إلى بقايا المانوز الأساسية للجليكانات المرتبطة بـ N. تتطلب المشاركة المحتملة لـ MGAT4C في DKD مزيدًا من الدراسة.

تضمن هذا التحليل مجموعة من AAs مع ESKD غير السكري لتقييم إمكانية تعميم المواقع المرتبطة بـ T2D-ESKD في الأشكال الشائعة من CKD. حدد التحليل التلوي الذي يجمع بين الحالات مع T2D-ESKD و ESKD غير المصحوب بالسكري موقعين مهمين على مستوى الجينوم مرتبطين بكل الأسباب ESKD بالإضافة إلى APOL1 ؛ rs77113398 بالقرب من EFNB2 (P=9. 84 × 10−9 ؛ النموذج الأساسي) و rs373971520 في GNG7 (2.17 × 10−8 ؛ نموذج APOL {23}} السلبي). يتداخل Rs77113398 مع المُحسِّن ومناطق المحفز وقمم DNase (ملف إضافي 1: الجدول S6). حددت فحوصات الجينوم السابقة في AAs أدلة مهمة على الارتباط بـ ESKD على الكروموسوم 13q33 بما في ذلك منطقة EFNB2 في كل من ESKD السكري و ESKD غير السكري [30 ، 31]. فحصت دراسة متابعة 28 نوعًا متغيرًا من العلامات تمتد على 39 كيلو قاعدة (kb) من منطقة تشفير EFNB2 وأظهرت ارتباطات اسمية بين متغيرين وكل أسباب ESKD [32]. ومع ذلك ، لم تكن هذه المتغيرات المبلغ عنها مرتبطة بـ rs77113398. يتم التعبير عن Ephrin-B2 (EFNB2) في النيفرون النامي ؛ تلعب التفاعلات بين ephrin-B2 ومستقبلاته دورًا مهمًا في تكوين الأوعية الدموية الدقيقة الكبيبي [33]. بالإضافة إلى ذلك ، تحمي الإشارات العكسية من ephrin-B2 من تخلخل الشعيرات الدموية عن طريق تنظيم تكوين الأوعية الدموية واستقرار الأوعية الدموية أثناءالكلىإصابة[34]. كما أن Ephrin-B1 يتشارك مع CD 2- البروتين المرتبط (CD2AP) والنيفرين في الحجاب الحاجز الشق للخلية البودوسية ويلعب دورًا مهمًا في الحفاظ على وظيفة الحاجز في الحجاب الحاجز الشق [35]. تتطور الفئران المعدلة وراثيًا لمستقبل إيفرين B4 كيناز إلى اعتلال الكبيبات ، والذي يتجلى من خلال الشرايين الواردة والصادرة المندمجة التي تتجاوز الكبيبات [36]. وبالتالي ، فإن العديد من الأدلة تدعم ارتباط EFNB2 المحتمل مع CKD ، وهو الارتباط الأساسي الجيني السببي الواعد لـ rs77113398.

هذه الدراسة لها نقاط القوة والقيود. على الرغم من أن تصميم الدراسة متعدد المراحل كان جيدًا بما في ذلك 15،075 AAs ، إلا أنه يفتقر إلى تكرار ارتباطات T2D-ESKD ، خاصة بالنسبة للمتغيرات النادرة. علاوة على ذلك ، أظهرت العديد من الإشارات المهمة على مستوى الجينوم أحجام تأثير مختلفة بشكل كبير عبر المراحل ، والتي من المحتمل أن تُعزى إلى اختلافات حجم العينة عبر المراحل ، ونتيجة "لعنة الفائز" ، وهي ظاهرة تصف أن حجم التأثير الجيني الحقيقي مبالغ فيه بسبب النتيجة الإيجابية الأولية. هناك حاجة إلى تكرار في المستقبل لتأكيد هذه النتائج. هناك عدد قليل من المجموعات الأخرى الموجودة مع العينات المناسبة في AAs ؛ هذا تكرار جهود محدودة. علاوة على ذلك ، من الصعب استبعاد جميع الأفراد الذين تم تصنيفهم بشكل خاطئ مع DKD بسبب النقص المتكرر في خزعات الكلى. لذلك ، استبعدنا بعناية العينات التي تحتوي على ESKD المنسوبة إلى مسببات غير مصابة بداء السكري بناءً على الأنماط الظاهرية السريرية واستبعدنا لاحقًا حاملات النمط الجيني لمخاطر الكلى APOL1 المعرضين لخطر كبير للإصابة بمرض ESKD غير السكري. هذا يجب أن يقلل من سوء التصنيف.

استنتاج

في الختام ، تم إجراء GWAS في AAs باستخدام T2D-ESKD وعرضت سبعة مواضع وراثية أدلة مهمة على مستوى الجينوم على الارتباط ، بما في ذلك RND3 / RBM43 و SLITRK3 و ENPP7 و GNG7 و APOL1 و GRAMD3 و MGAT4C. بالإضافة إلى APOL1 ، ارتبط EFNB2 و GNG7 أيضًا بـ ESKD غير السكري وكشف عن ارتباط كبير على مستوى الجينوم مع ESKD لجميع الأسباب. يلزم إجراء تحقيقات مستقبلية بما في ذلك النسخ الجيني والتحقق التجريبي من هذه الارتباطات التي تم تحديدها حديثًا لتقييم آثارها المحتملة على العمليات البيولوجية التي تؤدي إلى DKD المتقدم في السكان من أصل أفريقي حديث.

طُرق

المشاركون في الدراسة

تم تجنيد المشاركين في الدراسة من قبل Wake Forest School of Medicine (WFSM؛ N {0}}) ، تحقيق الأسرة في اعتلال الكلية والسكري (FIND؛ N=926) ، Jack son Heart Study (JHS؛ N {{2 }}) ، ودراسة مخاطر تصلب الشرايين في المجتمعات (ARIC ؛ N=2221) ، وتطور مخاطر الشريان التاجي لدى الشباب (CARDIA ؛ N=912) ، ودراسة متعددة الأعراق لتصلب الشرايين (MESA ؛ N { {6}}). تمت الموافقة على التحليلات من قبل مجالس المراجعة المؤسسية المحلية ، وقدم جميع المشاركين موافقة خطية مستنيرة. تم اعتبار الحالات مصابة بـ T2D-ESKD ، بما في ذلك DKD الشديد ، عندما تم تشخيص مرض السكري أكبر من أو يساوي 5 سنوات قبل ظهور ESKD أو مع اعتلال الشبكية السكري لضمان مدة T2D كافية ، مع العلاج البديل الكلوي ، ومعدل الترشيح الكبيبي المقدر ( eGFR) أقل من أو يساوي 30 مل / دقيقة / 1.73 م 2 (CKD4) ، أو نسبة الألبومين في البول إلى نسبة الكرياتينين (UACR) أكبر من أو يساوي 300 مجم / جم (بيلة الألبومين الكبيرة). تم تضمين المشاركين الذين يعانون من CKD4 أو البيلة الألبومينية الكبيرة (N=138) كحالات نظرًا لارتفاع مخاطر الإصابة بمرض ESKD. تم تشخيص T2D وفقًا لمعايير جمعية السكري الأمريكية مع مستوى جلوكوز الدم أثناء الصيام أكبر من أو يساوي 126 مجم / ديسيلتر ، 2- اختبار تحمل الجلوكوز في الفم أكبر من أو يساوي 200 مجم / ديسيلتر ، الجلوكوز العشوائي أكبر من أو ما يعادل 200 مجم / ديسيلتر ، أو استخدام أدوية السكري ، أو مرض السكري الذي تم تشخيصه من قبل الطبيب. الحالات المصابة بالسكري غير السكري تفتقر إلى مرض السكري (أو كانت تعاني من T2D لمدة أقل من 5 سنوات) عند بدء العلاج بالبدائل الكلوية ، ويعزى ESKD إلى مرض الكبيبات المزمن (على سبيل المثال ، تصلب الكبيبات القطعي البؤري) ، أو اعتلال الكلية المرتبط بفيروس نقص المناعة البشرية ، أو ارتفاع ضغط الدم ، أو غير معروف موجه. المرضى الذين يعانون من ESKD يعزى إلى أسباب جراحية أو المسالك البولية ، متعدد الكيساتمرض كلوي، أمراض المناعة الذاتية ، التهاب الكبد ، اعتلال الكلية بالجلوبيولين المناعي (IgA) ، التهاب كبيبات الكلى الغشائي ، التهاب كبيبات الكلى التكاثر الغشائي ، أو وحيد المنشأالكلىالأمراضتم استبعادها. ضوابط غير مرضى السكري شملت مشاركين غير مصابين بالسكري أوالكلى مرض(معدل الترشيح الكبيبي أكبر من أو يساوي 60 مل / دقيقة / 1.73 م 2 و UACR <30 ملجم="" جم).="" كان="" لدى="" الأشخاص="" الذين="" يعانون="" من="" اعتلال="" الكلية="" الذي="" يفتقر="" إلى="" t2d="" معدل="" egfr="" أكبر="" من="" أو="" يساوي="" 60="" مل="" دقيقة="" 1.73="" م="" 2="" و="" uacr=""><30 مجم="">

تحضير العينة ، التنميط الجيني ، التضمين ، ومراقبة الجودة

تم التنميط الجيني للمشاركين في الدراسة على مستوى الجينوم باستخدام ثلاث منصات مختلفة: (1) تم تحديد التنميط الجيني لـ 87 0 4 عينات تم تجنيدها من WFSM و ARIC و CARDIA و JHS و MESA و FIND على تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة البشرية على مستوى الجينوم Affymetrix مصفوفة (SNP) 6. 0 (Affy6.0) ؛ (2) تم التنميط الجيني 3133 عينة تم تجنيدها من WFSM على مصفوفة التنميط الجيني Affymetrix Axiom Biobank (Axiom) ؛ و (3) 3238 عينة تم تجنيدها من WFSM تم تنميطها وراثيًا على صفيف التنميط الجيني متعدد الأعراق Illumina (MEGA). تم إجراء مراقبة الجودة والتضمين بشكل منفصل بواسطة كل منصة تنميط جيني كما هو موضح أدناه.

تم احتساب المتغيرات التي اجتازت مراقبة الجودة (QC) إلى لوحة مرجعية مجمعة للنمط الفرداني بما في ذلك اللوحة المرجعية العالمية 1000 Genomes من المرحلة 3 (إصدار Oc tober 2014) [37] وإصدار من اللوحة المرجعية لمشروع تباين الجينوم الأفريقي (AGVP) بما في ذلك 640 الأنماط الفردانية من أصل أفريقي التي قدمتها الشراكة الأفريقية لـبحوث الأمراض المزمنةومعهد ويلكوم ترست سانجر [38]. تم إجراء المراحل الأولية باستخدام SHAPEIT2 [39] ، وتم إجراء الاحتساب باستخدام IMPUTE2 [4 0]. تم إجراء مراقبة الجودة بعد التضمين لاستبعاد المتغيرات مع عدم تطابق الأليل أو مع تباين كبير في التردد (أكبر من أو يساوي 0. 2) مع اللوحة المرجعية (0. 2 × تردد باليورو زائد {{ 13}}. 8 × التردد في AFR) ودرجة معلومات التضمين <0.4. تم="" التنميط="" الجيني="" لمجموعة="" فرعية="" من="" العينات="" لمتغيرات="" apol1="" g1="" و="" g2="" باستخدام="" sequenom="" (sequenom="" ،="" سان="" دييغو="" ،="" كاليفورنيا).="" كان="" التوافق="" 95="" في="" المائة="" مع="" الأنماط="" الجينية="">

Affy6. 0 مجموعات البيانات

كما تم وصفه سابقًا [41] ، تم التنميط الجيني 1513 حالة T2D-ESKD ، و 5299 ضوابط غير متعلقة باعتلال الكلية غير السكري ، و 1892 من عناصر تحكم T2D non-nephropathy من مجموعات WFSM و FIND و JHS و ARIC و CARDIA و MESA باستخدام Affy6. {{ 11}} (الجدول 1). في كل دراسة ، تم تطبيق مقاييس مراقبة الجودة القياسية لاستبعاد المتغيرات ذات معدل المكالمة <95 بالمائة="" ،="" تردد="" أليل="" ثانوي="" (maf)=""><0. 0="" 1="" ،="" أو="" إظهار="" الخروج="" من="" توازن="" هاردي-واينبرغ="" (hwe)="" (الاحتمال=""> 0.0001). تم إجراء عينة QC لاستبعاد الموضوعات ذات معدلات الاتصال <95 في="" المائة="" ،="" أو="" تلوث="" الحمض="" النووي="" ،="" أو="" التكرارات="" ،="" أو="" القيم="" المتطرفة="" للسكان.="" بالنظر="" إلى="" أن="" cardia="" و="" jhs="" و="" mesa="" تفتقر="" إلى="" الحالات="" مع="" t2d-eskd="" ،="" تم="" دمج="" عينات="" من="" هذه="" الدراسات="" لتحليلات="" التضمين="" والارتباط="" جنبًا="" إلى="" جنب="" مع="" wfsm="" و="" find="" و="">

مجموعة بيانات اكسيوم

في WFSM ، تم تحديد التنميط الجيني لـ 17 0 حالة AA مع T2D-ESKD ، و 770 عنصر تحكم AA بدون مرض السكري أو اعتلال الكلية ، وعناصر تحكم 663 AA مع T2D تفتقر إلى اعتلال الكلية على مجموعة تنميط وراثي مخصص من Axiom (الجدول 2). تم الإبلاغ سابقًا عن معلومات متغيرة مفصلة وتصميم محتوى مخصص ، بما في ذلك رسم خرائط دقيق للمناطق المرشحة وطرق التنميط الجيني ومراقبة الجودة [42]. باختصار ، تضمنت هذه المجموعة ما يقرب من 264 ألفًا من متغيرات الترميز وعمليات الإدراج / الحذف (indels) ، و 70 ألفًا من متغيرات فقدان الوظيفة ، والمتغيرات الصيدلانية الجينية 2K ، و 23K من علامات eQTL ، و 246 ألفًا من علامات الجينوم على مستوى السكان متعددة الأعراق ، و 115 ألفًا مخصصًا علامات المحتوى. تم استبعاد المتغيرات ذات معدلات المكالمات <95 في="" المائة="" ،="" والخروج="" من="" hwe="" (p=""><0.0001) ،="" والمتغيرات="" أحادية="" الشكل.="" تم="" استدعاء="" ما="" مجموعه="" 724530="" متغيرًا="" بنجاح="" لمراقبة="" الجودة="" النهائية="" ،="" والتضمين="" ،="" والتحليلات.="" تم="" إجراء="" عينة="" مراقبة="" الجودة="" لاستبعاد="" الأفراد="" ذوي="" معدلات="" المكالمات="" المنخفضة="">< 95%),="" gender="" discordance,="" dna="" contamination,="" duplication,="" or="" population="">

مجموعة بيانات ميجا

في WFSM ، تم التنميط الجيني 191 0 حالة من حالات ESKD لغير مرضى السكري ، و 219 حالة T2D ESKD ، و 2 0 عنصر تحكم واحد مع T2D يفتقر إلى اعتلال الكلية ، و 908 عناصر تحكم غير مرتبطة باعتلال الكلية غير السكري ، تم تنميطها على مجموعة MEGA (الجدول 2). تم تصميم هذه المجموعة لتحسين رسم الخرائط والاكتشاف الوظيفي من خلال زيادة التغطية المتنوعة عبر الأعراق المتعددة. تشتمل المصفوفة على (1) محتوى أساسي يحتوي على متغيرات مفيدة للغاية لتحليلات GWAS و exome في مجموعات سكانية متنوعة سلفًا و (2) محتوى مخصص يستخدم لتكرار أو تعميم جمعيات GWAS للمؤشر ، وزيادة متغيرات علامات GWAS في المناطق ذات الأولوية ، وتعزيز محتوى exome في المناطق ذات الأولوية ، ووضع خريطة دقيقة لمواقع GWAS ، وتحديد المتغيرات التنظيمية الوظيفية ، واستكشاف المتغيرات المهمة طبياً ، وتحديد مواضع متغيرة جديدة في المسارات المرشحة [43]. تم إجراء التنميط الجيني في WFSM. تم تشذير الحمض النووي من الحالات وعناصر التحكم بشكل متساوٍ على 96- ألواح البئر لتقليل الأخطاء المصطنعة أثناء معالجة العينة. تم تضمين ما مجموعه 48 عينة متسلسلة كجزء من مشروع 1000 جينوم [44] في معهد كورييل للأبحاث الطبية في التنميط الجيني وبلغ معدل التوافق 98.57 بالمائة. تم إجراء استدعاء النمط الجيني باستخدام Genome Studio (Illumina ، CA ، الولايات المتحدة الأمريكية). تمت إزالة المتغيرات ذات الموضع المفقود ، والأليل المفقود ، وعدم تطابق الأليل ، ومعدلات الاتصال <95 في="" المائة="" ،="" والمغادرة="" من="" hwe="" (p=""><0.0001) ،="" وفرق="" التردد=""> 0.2 مقارنة مع 1000 لوحة مرجعية من مشروع جينوم المرحلة 3 ، والمتغيرات أحادية الشكل. تمت مقارنة مجموعات المجسات المتعددة ، وتم الاحتفاظ بالمجموعة ذات أعلى معدل اتصال فقط. تم استدعاء ما مجموعه 1،705،970 متغيرًا بنجاح لمراقبة الجودة النهائية ، والتضمين ، والتحليلات. تم إجراء عينة مراقبة الجودة لاستبعاد الأفراد ذوي معدل المكالمات المنخفض (< 95%),="" gender="" discordance,="" dna="" contamination,="" duplication,="" or="" population="" outliers.="" dna="" swapping="" was="" identified="" and="">

تحليل احصائي

مرحلة الاكتشاف

استخدمنا تصميم دراسة متعدد المراحل لتحديد المتغيرات المرتبطة بـ T2D-ESKD ودورها المحتمل في ESKD لجميع الأسباب. في مرحلة الاكتشاف ، تم تضمين 3432 حالة من حالات T2D-ESKD و 6977 عنصر تحكم غير مصاب بالاعتلال الكلوي غير السكري من مجموعات البيانات الثلاثة (الشكل 1). تم إجراء تحليل الارتباط لكل مجموعة بيانات باستخدام طريقة نموذج مختلط لوجستي تم تنفيذه في برنامج GMMAT [45] بموجب نموذج وراثي مضاف. تتحكم هذه الطريقة في التركيب السكاني والارتباط الخفي من خلال تضمين مصفوفة العلاقة الوراثية (GRM) المقدرة من مجموعة متغيرات جسمية عالية الجودة كتأثير عشوائي. تم إجراء تحليل المكون الرئيسي باستخدام EIGENSOFT [46] لكل منصة تنميط وراثي. تم استخدام أول eigenvector (PC1) مع العمر والجنس كمتغيرات مشتركة. تم إجراء تحليل تلوي في مجموعات البيانات الثلاث باستخدام طريقة ترجيح التباين العكسي ذي الأثر الثابت المطبقة في METAL [47]. تم اختيار ارتباطات موحية لـ T2D-ESKD مع P <1 ×="" 10="" ،="" وعدد="" الأليل="" الصغير="" (mac)=""> 400 ، وعدم التجانس I2 <80 لتحليل="">

مرحلة التمييز

لتحديد ما إذا كانت المواقع المفترضة المرتبطة بـ T2D-ESKD في مرحلة الاكتشاف مدفوعة بالارتباطات مع T2D في حد ذاتها ، تحليل تلوي يجمع بين 2756 AAs مع اعتلال الكلية الذي يفتقر إلى T2D و 6977 عناصر تحكم غير مرتبطة بمرض السكري من مجموعات البيانات الثلاثة (Affy6) . 0 ، اكسيوم ، ميجا) تم تنفيذه (المرحلة 3 ، الشكل 1). تم استبعاد النمل المتنوع الذي يظهر الارتباط الاسمي (P <0. 05)="" مع="" t2d="" لإزالة="" المتغيرات="" المرتبطة="" بـ="">

تحليل تمديد ESKD لغير مرضى السكري والتحليل التلوي لجميع الأسباب ESKD

تم فحص المتغيرات الجينية التي تظهر ارتباطًا إيحائيًا مع T2D-ESKD (P <1 × 10−5) ولكنها غير مرتبطة بـ T2D في مجموعة ESKD لغير مرضى السكري بما في ذلك 1910 حالة ESKD غير مصابة بداء السكري و 908 عناصر تحكم غير مرضى اعتلال الكلية غير السكري من مجموعة بيانات WFSM-MEGA للارتباط مع مسببات مرض السكري منمرض كلوي(المرحلة 4). تم اختبار المتغيرات التي تظهر الارتباط الاسمي (P <0. 0="" 5)="" في="" التحليل="" التلوي="" لكل="" الأسباب="" eskd="" باستخدام="" جميع="" t2d-eskd="" ،="" eskd="" غير="" السكري="" ،="" وعناصر="" التحكم="" من="" مجموعات="" البيانات="" الثلاث="" (="" n="12" ،="" 319="" ،="" affy6.="" 0="" ،="" اكسيوم="" ،="" ميجا)="" (الشكل="" 1).="" قيم="" هذا="" التحليل="" التلوي="" ما="" إذا="" كانت="" ارتباطات="" t2d-eskd="" قد="" ساهمت="" في="" مخاطر="" eskd="" لجميع="" الأسباب.="" بحثنا="" أيضًا="" عن="" أهم="" المتغيرات="" المرتبطة="" بأمراض="" الكلى="" من="" أجل="" الارتباط="" المفترض="" بـ="" t2d="" في="" aas="" من="" اتحاد="" media="" (n="15" ،="" 043="" حالة="" و="" 22،318="" عنصر="" تحكم)="" ؛="" snps="" مع="" p=""><0.05 بعد="" إزالة="" تصحيحات="" المقارنة="">

استبعاد حاملات النمط الجيني لخطر APOL1

تساهم أليلات APOL1 G1 و G2 في مخاطر الإصابةمرض الكلى غير السكري[6 ، 48]. لتقليل التصنيف الخاطئ لـ T2D-ESKD ، تم إجراء تحليل ثانٍ باستثناء ناقلات APOL1 ثنائية الخطورة الكلوية وتلك التي لديها أنماط وراثية مفقودة من APOL1 من حالات T2D ESKD وعناصر التحكم غير المصابة بالسكري (APOL {12}} النموذج السلبي ). قلل هذا التحليل من عدم تجانس السكان على الرغم من تقليل حجم العينة وانخفاض القوة الإحصائية. على وجه التحديد ، 3 0 8 حالات T2D-ESKD و 630 عنصر تحكم من مجموعات بيانات Affy6.0 و 323 حالة T2D-ESKD و 113 عنصر تحكم من مجموعة بيانات Axiom و 33 حالة T2D-ESKD و 175 عنصر تحكم من مجموعة بيانات MEGA أزيلت. بالإضافة إلى ذلك ، قمنا بإزالة 891 حالة من أصل 1910 حالة ESKD لجميع الأسباب. قد يكشف هذا التحليل عن تأثيرات مواضع ESKD الأخرى غير المصابة بالسكري والتي تتجاوز صميم APOL1. تم اعتبار الأفراد ناقلات APOL1 للمخاطر الكلوية إذا كانوا يحملون أليلين G1 (rs60910145 G أليل ، rs73885319 G أليل) ، اثنان من الأليلات G2 (rs143830837 ، 6 أزواج أساسية حذف داخل الإطار) ، أو كانوا متغاير الزيجوت المركب (واحد G1 وواحد أليل G2) [6].

التوصيف الوظيفي

تم اختيار وكلاء المتغيرات المرتبطة بـ T2D-ESKD على مستوى الجينوم (r2 أكبر من أو يساوي 0. 7 في 1000 Genomes AFR) من خط الأساس والنماذج السلبية APOL 1- باستخدام LDlink [49 ]. تم بعد ذلك الاستعلام عن المتغيرات الرئيسية والوكلاء للتعليقات التوضيحية الوظيفية من HaploReg [50] ، والتي تضمنت حالة الكروماتين والتعليق التوضيحي لربط البروتين من Roadmap Epigenomics [51] ومشروعات ENCODE [52] ، والحفظ المتسلسل عبر الثدييات ، وتأثير المتغيرات على التنظيم الزخارف والتعبير الجيني من دراسات QTL.

يمنع Cistanche deserticola أمراض الكلى ، انقر هنا للحصول على العينة

مراجع

1. نظام بيانات الكلى في الولايات المتحدة. تقرير بيانات USRDS السنوي لعام 2016: وبائيات أمراض الكلى في الولايات المتحدة. المعاهد الوطنية للصحة ، المعهد الوطني للسكري وأمراض الجهاز الهضمي والكلى ، بيثيسدا ، دكتوراه في الطب ، 2016.

2. de Boer IH، Rue TC، Hall YN، et al. الاتجاهات الزمنية في انتشار مرض الكلى السكري في الولايات المتحدة. جاما. 2011 ؛ 305: 2532-9.

3. رش BJ ، Atassi NG ، Tuttle AB ، et al. الخطر العائلي ، والعمر في البداية ، وسبب مرض الكلى في نهاية المرحلة عند الأمريكيين البيض. J آم سوك نفرول. 1995 ؛ 5: 1806-10.

4. Freedman BI ، Tuttle AB ، Spray BJ. الاستعداد العائلي لاعتلال الكلية عند الأمريكيين الأفارقة المصابين بداء السكري غير المعتمد على الأنسولين. أنا J الكلى ديس. 1995 ؛ 25: 710-3.

5. تسور إس ، روسيت إس ، شيمر آر ، وآخرون. الطفرات الخاطئة في APOL1. همهمة جينيه. 2010 ؛ 128: 345-50.

6. جينوفيز جي ، فريدمان دي جي ، روس إم دي وآخرون. رابطة المتغيرات المثقبية ApoL1 مع أمراض الكلى لدى الأمريكيين من أصل أفريقي. علوم. 2010 ؛ 329: 841-5.

7. Kopp JB ، Nelson GW ، Sampath K وآخرون. المتغيرات الجينية APOL1 في تصلب الكبيبات القطعي البؤري واعتلال الكلية المرتبط بفيروس نقص المناعة البشرية. جايسون. 2011 ؛ 22: 2129 - 37.

8. Kottgen A ، Pattaro C ، Boger CA ، et al. مواقع جديدة متعددة مرتبطة بوظائف الكلى وأمراض الكلى المزمنة: كونسورتيوم CKDGen. نات جينيه. 2010 ؛ 42: 376–84.

9. باتارو سي ، وكوتجن أ ، وتيومر ، وآخرون. يكشف الارتباط على مستوى الجينوم والمتابعة الوظيفية عن مواقع جديدة لوظيفة الكلى. بلوس جينيت 8. Epub قبل طباعة مارس 2012. https://doi.org/10.1371/journal.pgen. 1002584.

10. باتارو سي ، وتيومر A ، وجورسكي إم ، وآخرون. تبرز الارتباطات الجينية في 53 موقعًا أنواع الخلايا والمسارات البيولوجية ذات الصلة بوظيفة الكلى. نات كومون. 2016 ؛ 7: 10023.

11. Tin A ، Colantuoni E ، Boerwinkle E ، وآخرون. استخدام مقاييس متعددة لتحليلات ارتباط السمات الكمية: التطبيق على معدل الترشيح الكبيبي المقدر (eGFR). J همهمة جينيه. 2013 ؛ 58: 461-6.

12. البحث على مستوى الجينوم Maeda S. الممارسة السريرية لمرض السكري. 2004 ؛ 66: S45-7.

13. بيزولسي إم جي ، بوزنيك جي دي ، ميكاليكيج جي سي ، وآخرون. مسح الارتباط على مستوى الجينوم بحثًا عن جينات القابلية لاعتلال الكلية السكري في مرض السكري من النوع 1. داء السكري. 2009 ؛ 58: 1403-10.

14. McDonough CW ، Palmer ND ، Hicks PJ ، et al. دراسة الارتباط على مستوى الجينوم لجينات اعتلال الكلية السكري لدى الأمريكيين من أصل أفريقي. الكلى Int. 2011 ؛ 79: 563–72.

15. Sandholm N ، Salem RM ، McKnight AJ ، et al. مواضع حساسية جديدة مرتبطة بأمراض الكلى في مرض السكري من النوع 1. بلوس جينيت. 8. Epub قبل طباعة سبتمبر 2012. https://doi.org/10.1371/journal.pgen. 1002921.

16. Sandholm N ، Zuydam NV ، Ahlqvist E ، وآخرون. المشهد الجيني للمضاعفات الكلوية في مرض السكري من النوع 1. جاسن. 2017 ؛ 28: 557-74.

17. Iyengar SK ، Sedor JR ، Freedman BI ، وآخرون. الارتباط على مستوى الجينوم والتحليل التلوي العابر للعرق لمرض الكلى السكري المتقدم: التحقيق العائلي في أمراض الكلى والسكري (FIND). بلوس جينيت. 2015 ؛ 11: e1005352.

18. Mahajan A و Rodan AR و Le TH وآخرون. يسلط رسم الخرائط الدقيقة العابرة للعرق الضوء على جينات وظائف الكلى المرتبطة بحساسية الملح. أنا J Hum Genet. 2016 ؛ 99: 636–46.

19. Tayo BO ، Kramer H ، Salako BL ، وآخرون. يرتبط التباين الجيني في جينات APOL1 و MYH9 بأمراض الكلى المزمنة بين النيجيريين. إنت أورول نفرول. 2013 ؛ 45: 485-94.

20. بالمر إن دي ، ماكدونو سي دبليو ، هيكس بيجاي ، وآخرون. رابطة على مستوى الجينوم تبحث عن جينات داء السكري من النوع 2 لدى الأمريكيين من أصل أفريقي. بلوس واحد. 2012 ؛ 7: e29202.

21. Zhang P، Chen Y، Cheng Y، et al. يعزز سفينجوميليناز القلوي (NPP7) امتصاص الكوليسترول من خلال التأثير على مستويات السفينغوميلين في القناة الهضمية: دراسة أجريت على فئران خروج المغلوب من NPP7. Am J Physiol الجهاز الهضمي الكبد Physiol. 2014 ؛ 306: G903–8.

22. Chang YH ، Chang DM ، Lin KC ، وآخرون. كوليسترول البروتين الدهني عالي الكثافة وخطر الإصابة باعتلال الكلية في مرضى السكري من النوع 2. نوتر متعب كارديوفاسك ديس. 2013 ؛ 23: 751-7.

23. ويليامز إيه إن ، كونواي بي إن. تأثير كوليسترول البروتين الدهني عالي الكثافة على علاقة الحديد في الدم والهيموجلوبين بوظائف الكلى في مرض السكري. J Diabetes Complicat Epub قبل الطباعة في 29 مارس 2017.

24. Ceriello A ، De Cosmo S ، Rossi MC ، وآخرون. التباين في HbA1c وضغط الدم ومعايير الدهون وحمض البوليك في الدم وخطر الإصابة بأمراض الكلى المزمنة في مرض السكري من النوع 2. Metab Epub لمرض السكري قبل الطباعة في 21 أبريل 2017.

25. شويندينغر دبليو إف ، بيتز كانساس ، جيغر كي ، وآخرون. يؤدي فقدان بروتين G gamma 7 إلى تغيير السلوك وتقليل مستوى ألفا (الذرات) القاتل وإنتاج cAMP. J بيول كيم. 2003 ؛ 278: 6575-9.

26. Ohta M ، Mimori K ، Fukuyoshi Y ، et al. الأهمية السريرية للتعبير المنخفض عن بروتين جي جاما 7 (GNG7) في سرطان المريء. Br J السرطان. 2008 ؛ 98: 410-7.

27. Demokan S، Chuang AY، Chang X، et al. تحديد البروتين المرتبط بالنيوكليوتيدات الغوانين -7 باعتباره جينًا تم إسكاته جينيًا في سرطان الرأس والعنق عن طريق التنميط الجيني للتعبير. إنت J أونكول. 2013 ؛ 42: 1427–36.

28. Chu AY، Deng X، Fisher VA، et al. يحدد التحليل التلوي على مستوى الجينوم متعدد الأعراق لمخازن الدهون خارج الرحم المواقع المرتبطة بتطور الخلايا الشحمية والتمايز. نات جينيه. 2017 ؛ 49: 125-30.

29. Zoppini G ، Targher G ، Chonchol M ، وآخرون. تنبؤات الانخفاض التقديري لـ GFR في مرضى السكري من النوع 2 والحفاظ على وظائف الكلى. CJASN. 2012 ؛ 7: 401–8.

30. Bowden DW ، Colicigno CJ ، Langefeld CD ، et al. مسح الجينوم لاعتلال الكلية السكري لدى الأمريكيين من أصل أفريقي. الكلى Int. 2004 ؛ 66: 1517–26.

31. Freedman BI، Bowden DW، Rich SS، et al. مسح الجينوم لجميع أسباب مرض الكلى في نهاية المرحلة عند الأمريكيين من أصل أفريقي. زراعة الكلى. 2005 ؛ 20: 712-8.

32. هيكس بي جيه ، ستاتين جيه إل ، بالمر إن دي ، وآخرون. تحليل الارتباط لجين ephrin-B2 في الأمريكيين الأفارقة المصابين بمرض الكلى في نهاية المرحلة. أنا J نفرول. 2008 ؛ 28: 914-20.

33. تاكاهاشي تي ، تاكاهاشي ك ، جيريتي إس وآخرون. التعبير المجزأ مؤقتًا عن ephrin-B2 أثناء تطور الكبيبات الكلوية. جاسن. 2001 ؛ 12: 2673 - 82.

34. Kida Y، Ieronimakis N، Schrimpf C، et al. تحمي إشارات EphrinB2 العكسية من تخلخل الشعيرات الدموية والتليف بعد إصابة الكلى. J آم سوك نفرول. 2013 ؛ 24: 559-72.

35. Hashimoto T، Karasawa T، Saito A، et al. يتم تحديد موقع Ephrin-B1 في الحجاب الحاجز الشق للخلية الكبيبية. الكلى Int. 2007 ؛ 72: 954-64.

36. Andres AC ، Munarini N ، Djonov V ، et al. تتطور الفئران المعدلة وراثيًا لمستقبل EphB4 التيروزين كيناز إلى اعتلال كبيبات يذكرنا بالتحويلات الوعائية الكبيبية. ديف الميكانيكية. 2003 ؛ 120: 511-6.

37. اتحاد 1000 مشروع جينوم. مرجع عالمي للتنوع الجيني البشري. طبيعة سجية. 2015 ؛ 526: 68-74.

38. Gurdasani D، Carstensen T، Tekola-Ayele F، et al. يشكل مشروع تنوع الجينوم الأفريقي علم الوراثة الطبية في إفريقيا. طبيعة سجية. 2015 ؛ 517: 327-32.

39. ديلانو O ، مارشيني ياء ، زاجوري ج. طريقة مرحلية خطية معقدة لآلاف الجينومات. طرق نات. 2011 ؛ 9: 179-81.

40. مارشيني J ، Howie B ، Myers S ، وآخرون. طريقة جديدة متعددة النقاط لدراسات الارتباط على مستوى الجينوم عن طريق احتساب الأنماط الجينية. نات جينيه. 2007 ؛ 39: 906-13.

41. Ng MCY ، Saxena R ، Li J ، et al. قابلية النقل والتخطيط الدقيق لمواقع مرض السكري من النوع 2 في الأمريكيين من أصل أفريقي: دراسة الموارد الإضافية لجمعية الجينات المرشح. داء السكري. 2013 ؛ 62: 965-76.

42. Guan M ، Ma J ، Keaton JM ، et al. رابطة المتغيرات الجينية المرتبطة بهيكل الكلى مع مرض الكلى في المرحلة النهائية من النوع 2 الذي يعزى إلى مرض السكري في الأمريكيين من أصل أفريقي. همهمة جينيه. 2016 ؛ 135: 1251–62.

43. Bien SA ، Wojcik GL ، Zubair N ، et al. استراتيجيات لإثراء التغطية المتنوعة في مواقع المرض المرشحة على مجموعة التنميط الجيني متعدد الأعراق. بلوس واحد. 2016 ؛ 11: e0167758.

44. مجموعة 1000 مشروع جينوم. خريطة لتباين الجينوم البشري من التسلسل على نطاق السكان. طبيعة سجية. 2010 ؛ 467: 1061–73.

45. Chen H ، Wang C ، Conomos MP ، et al. التحكم في التركيب السكاني والارتباط بالسمات الثنائية في دراسات الارتباط الجيني عبر النماذج المختلطة اللوجستية. أنا J Hum Genet. 2016 ؛ 98: 653-66.

46. ​​باترسون إن ، برايس أل ، رايش د. هيكل السكان والتحليل الذاتي. بلوس جينيت. 2006 ؛ 2: e190.

47. Willer CJ، Li Y، Abecasis GR. METAL: تحليل تلوي سريع وفعال لعمليات مسح الارتباط على مستوى الجينوم. المعلوماتية الحيوية. 2010 ؛ 26: 2190-1.

48. Freedman BI، Langefeld CD، Lu L، et al. التأثيرات التفاضلية لمتغيرات المخاطر MYH9 و APOL1 على ارتباط FRMD3 بمرض السكري الداء الكلوي بمراحله الأخيرة في الأمريكيين الأفارقة. بلوس جينيت. 2011 ؛ 7: e1002150.

49. Machiela MJ، Chanock SJ. LDlink: تطبيق قائم على الويب لاستكشاف بنية النمط الفرداني الخاص بالسكان وربط الأليلات المترابطة للمتغيرات الوظيفية المحتملة. المعلوماتية الحيوية. 2015 ؛ 31: 3555-7.

50. Ward LD ، Kellis M. HaploReg: مورد لاستكشاف حالات الكروماتين والحفظ والتعديلات التنظيمية في مجموعات من المتغيرات المرتبطة وراثيًا. الدقة الأحماض النووية. 2012 ؛ 40: D930–4.

51. خارطة الطريق اتحاد علم الوراثة. Kundaje a ، Meuleman W ، وآخرون. تحليل تكاملي لـ 111 إبيجينومًا مرجعيًا بشريًا. طبيعة سجية. 2015 ؛ 518: 317-30.

52. اتحاد مشروع ENCODE. موسوعة متكاملة لعناصر الحمض النووي في الجينوم البشري. طبيعة سجية. 2012 ؛ 489: 57-74.