Анализа повезаности регије за хромозом 4п15 – п16 за биполарни поремећај и шизофренију | молекуларна психијатрија

Анализа повезаности регије за хромозом 4п15 – п16 за биполарни поремећај и шизофренију | молекуларна психијатрија

Anonim

Апстрактан

Неколико независних студија повезаности је хромозом 4п15-п16 идентификовало као претпостављену регију подложности биполарном поремећају (БП), шизофренији (СЦЗ) и сродним фенотиповима. Раније смо идентификовали две подрегије (Б и Д) региона 4п15-п16 које деле три од четири прегледане породице са 4п. Овде ћемо описати велику анализу асоцијације региона Б и Д (3, 8 и 4, 5 Мб, респективно). Одабрали смо 408 хаплотипско означавајућих нуклеотидних полиморфизама (СНПс) на основу блока по блоку из међународног пројекта ХапМап и тестирали их на 368 БП, 386 СЦЗ и 458 контролних јединки. Номинални прагови значајности одређени су кориштењем анализе главних компоненти као што је имплементирано у програму СНПСпД. У региону Б, преклапајући СНП-ови и хаплотипови достигли су праг за цео регион ( П 0.0005) на нивоу глобалног и појединачног испитивања хаплотипа и окупљени у два региона. У региону Д ниједан појединачни СНП није био номинално значајан, али су вишеструки глобални и појединачни хаплотипи повезани са БП и / или СЦЗ (праг за читаву регију, П = 0, 0003). Ови хаплотипови који се преклапају пали су у две регије. Унутар сваке од ове четири групе, најмање један глобално значајан хаплотип издржао је пермутацијско тестирање ( П гп .050, 05). У овим придруженим регионима пронађено је пет предвиђених гена, док су се познати / РефСек гени, укључујући КИАА0746 и ППАРГЦ1А , мапирали у близини. Било је и девет других кластера у регионима Б и Д са номинално значајним хаплотиповима, али само на нивоу појединачног хаплотипа. КИАА0746 , ППАРГЦ1А , ГПР125 , ЦЦКАР и ДКФЗп761Б107 преклапају се са овим регионима. Ова студија је идентификовала значајне повезаности између БП и СЦЗ у региону повезивања хромозома 4п, што је резултирало у регионима кандидата који су вредни даље истраге.

Увод

Биполарни поремећај (БП) (МИМ 125480) и шизофренија (СЦЗ) (МИМ 181500) главни су психијатријски поремећаји од којих сваки погађа 1% светске популације. У недавним истраживањима, Светска здравствена организација идентификовала је БП и СЦЗ као шести и девети водећи узрок инвалидитета у свету. 1 БП и СЦЗ представљају велика оптерећења за пацијенте, њихове породице и друштво и сносе велике економске трошкове. Студије породице, близанце и усвајања показале су да ће осетљивост на обе болести вероватно укључивати значајну генетску компоненту и факторе из окружења. Сада се постиже напредак у идентификацији ових генетских елемената, укључујући, на пример, неурегулин ( НРГ1 ) 2, 3 и поремећен у генима шизофреније 1 ( ДИСЦ1 ) 4 подложни СЦЗ и БП.

Раније смо описали велику шкотску породицу која је показала значајну повезаност БП и понављајуће велике депресије (МИМ 125480) са хромозомом 4п15-п16 (логин коефицијент (ЛОД) = 4, 1). 5 Даљња подршка овом резултату добијена је анализом компоненте варијанце, која је нашла значајне доказе за квантитативни локус својства у региону (ЛОД = 3, 7). 6 Недавно смо известили праћење, које је ојачало првобитни резултат повезивања (ЛОД = 4.4). 7 Неке независне групе су такође пружиле подршку укључивању региона овог кандидата у осетљивост на велике менталне болести (као што је претходно речено у Ле Хеллард и др. 7 ). Ови налази укључују повезивање са главним менталним болестима у многобројној породици из САД-а (једно од 22 проучена) (Ф48, ЛОД = 3, 24) 8 и вишак дељења хаплотипа у породицама са Ферских Острва са БП и СЦЗ (најбоље П- вредност, П = 0.00007). 9 Ово подручје хромозома 4п такође је наглашено уравнотеженом транслокацијом т (4; 13) (п16.1; к21.31) откривеном код пацијента са СЦЗ. 10

Недавно смо прочистили регију кандидата од 20 Мб на 4п15 – п16 дефинишући повезане хаплотипове у породици Ф22 и у три друге породице (Ф48, 8 Ф50 11 и Ф59 5 ) које такође показују повезаност са овим регионом. 7 Ово је разграничило две подрегије (Б и Д) од 3, 8 и 4, 5 Мб, што значи да су обе показале повезаност у три од четири испитиване породице са 4п (слика 1, прилагођена љубазном дозволом Ле Хеллард и др. 7 ). Поред тога, недавно смо описали прелиминарне доказе за придруживање ГПР78 , функционалном кандидатском гену који се пресликава у регион Б. 12

Image

Преклапање између повезаних регија које се одвајају од болести у четири породице. Величине (у Мб) односе се на геномске удаљености између тачака означених хоризонталним линијама. Регије А – Д означавају подрегије региона повезивања Ф22 које показују повезаност у најмање једној другој породици. Болести посматране у породицама означене су на слици на следећи начин: 'АФД', БП и понављајући главни депресивни поремећај; 'СЦЗАФФ', шизоафективни поремећај и СЦЗ и 'СЦЗАФД', БП, понављајући главни депресивни поремећај, СЦЗ и други. (Прилагођено љубазном дозволом Ле Хеллард и др. 7 ).

Слика пуне величине

Пошто су региони идентификовани анализом веза још увек релативно велики, одлучили смо да комбинујемо студије о проширеним педигреима са популацијским приступом. Наша стратегија се заснива на хипотези да гени који су имплицирани мутацијама са великим ефектима и јаким генотип-фенотипским корелацијама у родовницима са више погођених случајева такође могу садржати варијанте које предиспонирају болест у општој популацији. Анализе повезивања широм генома код породица са више погођених случајева већ су идентификовале регије кандидата у којима су студије асоцијације довеле до идентификације гена који су подложни бројним сложеним поремећајима. Они укључују фактор комплемента Х гена 13, 14, 15 и ЛОЦ387715 16 у макуларној дегенерацији као и гене НРГ1 2 и ДИСЦл 17, 18 у СЦЗ. Стога смо, у складу са стратегијом прво повезивања, а потом и асоцијације, прегледали наше кандидатне регије, Б и Д, на повезаност са БП и СЦЗ у шкотском узорку контроле случаја. Да бисмо спровели свеобухватно истраживање, одабрали смо полиморфизме са једним нуклеотидом (СНП) из Међународног пројекта ХапМап 19 (//ввв.хапмап.орг/). Направљена је мапа дисеквилабијума повезивања (ЛД) два региона, користећи податке из ЦЕПХ трија, а СНП-ови са хаплотипским означавањем одабрани су на основу њихове способности да разликују уобичајене хаплотипове (учесталост 10%). Овде извештавамо о значајним асоцијацијама на БП и / или СЦЗ у кандидатском региону хромозома 4п15-п16.

Резултати

Избор хтСНП-ова

Подаци генотипа СНП преузети су из верзије ХапМап Дата Релеасе 7 (мај 2004) за регије Б и Д на хромозому 4п15-п16, који покривају 3, 8 и 4, 5 Мб, респективно. Детаљи покривености СНП-ом приказани су у Табели 1. Укупно је било доступно 1370 СНП-а са МАФ0, 10 за два региона и, користећи Хапловиев в2.5, укупно је дефинисано 235 ЛД блокова у две регије (регион Б : 85 и регион Д: 150). хтСНП су одабрани појединачно, како би представили генетску варијацију присутну у уобичајеним хаплотипима (10%). Укупно је одабрано 421 хтСНП-а, што је резултирало просечном густином од 1 СНП по 20 кб и отприлике 2 (распон: 1-5) СНП-а по блоку.

Табела пуне величине

Анализа асоцијације

Укупно 408 од 421 хтСНП-а (149 у 83 блока у региону Б, 259 у 146 блокова у региону Д) успешно је генотипизовано код 368 особа са БП-а (160 мушкараца, 208 жена), 386 СЦЗ (276 мушкараца, 110 жена) и 458 контрола (237 мужјака, 218 жена, три непознате особе). Тринаест СНП-а је искључено због неуспеха у дизајнирању или генотипизацији. Сви преостали 408 маркера достигли су ХВ равнотежу у контролама на заданом прагу Хапловиев ХВ П -вредност од 0, 001 (ХВ П- вредност 0, 0016) и имали просечну стопу успешности генотипизације од 99%. СНП-ови који се користе у студији о асоцијацији, укључујући њихов број пројекта, рс број, положај на хромозому 4 (НЦБИ Блд 34), блок који они представљају, њихове алеле и контролне ХВ П- вредности приказани су у пратећем мрежном материјалу (СОМ) Допунска табела 1 (регија Б) и допунска табела 2 (регија Д).

Праг коригиран Нихолт-ом

Исправка за вишеструко тестирање није једноставна у овој студији, јер смо тестирали више, корелираних СНП-ова и преклапајућих или угнијежђених хаплотипова. Стога смо применили Нихолт-ову методу спектралне декомпозиције, која је примењена у СНПСпД, да бисмо одредили одговарајући номинални ниво значаја на основу укупне корелације између СНП-а у целом узорку случајева и контрола. Од 149 хтСНП-ова који обухватају регију Б, 108 је процењено да су независни, што је резултирало прагом Нихолта-а коригираног у П- 0, 0005. За регион Д, од успешно успешно генотификованих 259 хтСНП-а, процењено је да је 191 независан, што је резултирало прагом за регион од П 0.0003. Од 408 СНП-а у оба региона, 295 процењено је да су независни, што је резултирало прагом за експеримент широм П 0.0002.

Регион Б

Расподјела алела са једним маркерима ( χ 1 2 ) П- вредности дуж региона Б приказана је на слици 2: 5, 7% П- вредности су мање или једнаке 0, 05, а 1, 6% су мање или једнаке 0, 01, што сугерише да у скупу података нема укупне инфлације грешке типа И. Три СНП-а (56, 126 и 131) су испунили праг Нихолт-а коригираног прага П 0.0005 у анализи фреквенција алела (Табела 2). Они указују на две одвојене, наизглед специфичне полне регије. Ипак, није предвиђено да ниједан од три СНП-а буде функционално значајан (видети СОМ Биоинформатицс). Анализа хаплотипа клизним прозором идентификовала је укупно 36 хаплотипа који су се подударали или у региону (15 хаплотипова; П  0, 0005) или у целој експерименту (21 хаплотип; П  0, 0002) праг коригиран Нихолт-ом на глобалном и / или појединцу ниво хаплотипа (додатна табела СОМ 3). Ови хаплотипи се групирају у четири различита подручја (Б-1-Б-4), од којих два (Б-1 и Б-4) обухватају две регије идентификоване у анализи са једним маркерима. Б-1 и Б-4 садрже и хаплотипове са номинално значајним глобалним П- вредностима као и номинално значајне појединачне П- вредности (Слика 3, Табела 3). Они су детаљније описани у наставку. Б-2 и Б-3 се састоје од једног хаплотипа са значајним појединачним П- вредностима ( П и = 0, 00046 и 0, 00020, респективно) и даље су описани у СОМ (Резултати и расправа о СОМ-у и додатни табели 3 и 4 СОМ, врх). Поред тога, идентификовали смо хаплотипове који се преклапају са Б-1 и Б-4 у другим подгрупама кохорте студије, укључујући потпуни узорак случајева БП и пуни узорак погођених појединаца (СОМ Додатна табела 3). Имали су номинално значајне појединачне, али не глобалне, П- вредности (распон П и = 0, 000065–0, 00049).

Image

Регија Б: дистрибуција једно-маркерних алела П- вредности. П- вредности се цртају према положају СНП-а тестираном дуж хромозома 4 (НЦБИ Блд. 34) и представљају резултате целог узорка и узорка раздвојених дијагнозом: БП (црни кругови), СЦЗ (сиви квадрат) и сви футроле (сви, бели дијаманти). Четири прага означена су испрекиданим водоравним линијама, почевши од врха према доле: П = 0, 0002 (праг за Нихолт-коригирани праг), П = 0, 0005 (праг коригиран Нихолт-ом), П = 0, 01 и П = 0, 05.

Слика пуне величине

Табела пуне величине

Image

Регија Б: појединачни маркери и глобални и појединачни хаплотипови који чине кластере Б-1 и Б-4. П- вредности значајних маркера и хаплотипова ( П 0.0005) у региону Б приказане су према броју пројекта СНП.

Слика пуне величине

Табела пуне величине

Повезивање са кластером Б-1 примећено је код мушкараца са БП. Б-1 обухвата СНП 48 до 57 и садржи значајан СНП 56 (рс6820330) ( П = 0, 00023), који је остао значајан након пермутационе анализе ( П п = 0, 036) (Табела 3, врх). Алел Г на СНП 56 је донео повећање ОР за 1, 8 (95% ЦИ: 1, 3-2, 6), а генотипска анализа открила је да једна или две копије алела Г на СНП 56 значајно повећавају ОР за БП код мушкараца на исти обим (ОР = 1, 7, 95% ЦИ: 1, 1–2, 7; ОР = 3, 9, 95% ЦИ: 1, 6–9, 6, респективно), што сугерира доминантан образац наслеђивања. Међутим, значај под доминантним моделом се није побољшао ( П дом = 0, 0013 насупрот генотипу, П = 0, 0011, Табела 2).

Три хаплотипа унутар Б-1 имала су глобалне П- вредности које су достигле регионални праг Нихолт-а ( П 0.0005) код мушкараца са БП, од којих је најзначајнији био 3-СНП хаплотип из СНП 51 до 53 ( П г = 0.000073) (Табела 3, врх). Остала је значајна након корекције пермутације ( П гп = 0, 012). 3-СНП индивидуални хаплотип, ГЦТ (СНП 51–53) имао је најзначајнију појединачну П- вредност ( П и = 0, 000066) и показао је тренд ка значењу након корекције пермутације ( П ип = 0, 060). Усклађивање локалних преклапајућих појединачних хаплотипова који су достигли праг за цео регион и који су такође повећали осетљивост на БП код мушкараца (максимално ОР = 2, 8, 95% ЦИ: 1, 7–4, 4; укупно 95% ЦИ: 1, 2–4, 4) основни 7-СНП проширени хаплотип (ГЦТГТГЦ, СНП 51–57, није тестиран).

Подручје удруживања за Б-1 - одређено је пратећи сваки од значајних појединачних хаплотипова у оба смера дуж клизних прозора (док је П и 0.01) - било 202 кб. Нема познатих / РефСек гена или гена предвиђених АцеВиев који се преклапају са кластером Б-1 (УЦСЦ мај 2004 претраживач). Најближи ген, имунорецепторски претварач сигнала мастоцита ( МИСТ ), налази се теломерик од 239кб од Б-1 (Табела 4, горе).

Табела пуне величине

Удруживање у кластер Б-4 утврђено је код БП-а. Б-4 се протеже од СНП 126 до 134 и садржи СНПс 126 (рс1982655) и 131 (рс1454883), који су испунили праг Нихолт-а за корекцију региона ( П = 0, 00027 и 0, 000039, респективно) (Табела 3, дно). Оба СНП-а остала су значајна након пермутацијске анализе на нивоу региона ( П п = 0, 038 и 0, 0066, респективно). За СНП 126, алел Ц је повећао ризик (ОР = 3.0; 95% ЦИ: 1.7–5.5), а анализа генотипа открила је да се ризик за БП код жена повећава само са две копије алела Ц (ОР = 3.0, 95 % ЦИ: 1, 7–5, 5), сугерирајући рецесивни образац насљеђивања, који је додатно подржан јачом асоцијацијом ( П рец = 0.00010 наспрам П = 0.00027, Табела 2). За СНП 131, који је био једини појединачни маркер који је испунио експериментални праг коригисан Нихолт-ом ( П .0000.0002) и који је такође остао значајан након пермутационе анализе на том нивоу експеримента ( П п = 0.016), алел Т је пренео повећање ризика (ОР = 3, 2; 95% ЦИ: 1, 8–5, 7). Анализа генотипа подржавала је кодоминантни начин насљеђивања за СНП 131 (генотип П = 0, 00019, Табела 2).

Шест хаплотипова унутар Б-4 имали су глобалне П- вредности које су испуниле праг Нихолт-а коригираног прага (Табела 3, дно). Најзначајнији од њих био је 2-СНП хаплотип из СНП 130 до 131 ( П г = 0, 00013) код БП који је остао значајан након пермутационе анализе на нивоу региона ( П гп = 0, 016). Појединачни хаплотип 4-СНП-а, ТТТГ (СНП 131–134) имао је најзначајнију појединачну П- вредност ( П и = 0, 000014, није исправљено; ОР = 3, 4, 95% ЦИ: 2, 1–5, 6). Усклађивањем локалних преклапајућих појединачних хаплотипова који су достигли праг за читаву регију откривена су два основна хаплотипа: ТТАГТЦ (СНП 126–131, није тестиран) и ТТТГ (СНП 131–134). Појединачни хаплотипи који се преклапају који чине први од њих, који имају алел „Ц“ на СНП 131, сви дају пад подложности или заштитни ефекат против БП-а код жена (минимум ОР = 0, 6, 95% ЦИ: 0, 4–0, 7; укупно 95% ЦИ: 0, 4–0, 8). Док, хаплотипи који чине овај последњи, који носе алел Т у СНП 131, све повећава осетљивост на БП код жена (максимално ОР = 3, 4, 95% ЦИ: 2, 1–5, 6; укупно 95% ЦИ: 1, 5 –5.6).

Појединачни хаплотип ТТТГ (СНП 131–134) испунио је Нихолт-ове прагове широм региона и експеримента у пуном узорку погођених женки ( П и = 0, 00019), али био је мање значајан него код БП-а ( П и = 0, 000014) ( Додатна табела СОМ 3). Подручје номиналног значаја ( П и 0.01) за појединачне хаплотипове код женки с БП-ом протежило се преко 603 кб. Опет, тренутна белешка овог региона не успева да идентификује познате или РефСек гене, али постоје две главне класе предвиђања Ацевиев гена, од којих једно спада између два значајна појединачна СНП-а, 126 и 131. Хепаран сулфат (глукозамин) 3-О-сулфотрансфераза 1 ( ХС3СТ1 ) је најближи познати ген, који се налази од 577 кб теломер Б-4 (Табела 4, врх).

Регион Д

Дистрибуција алела са једним маркерима ( χ 1 2 ) П- вредности за регион Д приказана је на слици 4: 5, 5% П- вредности су мање или једнаке 0, 05, а 1, 0% су мање или једнаке 0, 01, што сугерише да у скупу података нема укупне инфлације грешке типа И. Ниједан појединачни маркер није био номинално значајан на П 0.0003. Међутим, анализом хаплотипа са клизним прозором идентификовано је 35 хаплотипова који су се подударали било са регионом (10 хаплотипова; П 0.0003) или са целокупним експериментима (25 хаплотипова; П 0.0002) Праг коригиран Нихолт-ом на глобалном и / или појединачном тесту на хаплотип ниво (додатна табела СОМ 5). Ови хаплотипови спадају у девет непреклапајућих региона (Д-1-Д-9), од којих само два (Д-2 и Д-7) садрже хаплотипове са номинално значајним глобалним П- вредностима (слика 5, табела 5). Они су детаљније описани у наставку. Остале регије, од којих се пет преклапају са познатим генима (СОМ допунска табела 4, дно), састоје се од једног или два хаплотипа са само значајним појединачним П- вредностима (распон П и = 0, 00011–0, 00030). Они су даље описани у СОМ-у (Резултати и расправа о СОМ-у и додатним табелама 4 и 5 СОМ-а).

Image

Подручје Д: дистрибуција једно маркерских алела П- вредности. П- вредности се цртају према положају СНП-а тестираном дуж хромозома 4 (НЦБИ Блд. 34) и представљају резултате целог узорка и узорка раздвојених дијагнозом: БП (црни кругови), СЦЗ (сиви квадрат) и сви футроле (сви, бели дијаманти). Четири прага су означена зарезаним водоравним линијама, почевши од врха према доле: П = 0, 0002 (праг за Нихолт-коригирани праг), П = 0, 0003 (праг коригиран Нихолт-ом), П = 0, 01 и П = 0, 05.

Слика пуне величине

Image

Регија Д: глобални и појединачни хаплотипи који чине кластере Д-2 и Д-7. П- вредности значајних хаплотипова ( П 0.0003) у региону Д приказане су према броју пројекта СНП.

Слика пуне величине

Табела пуне величине

Кластер Д-2 обухвата од СНП 48 до 58, а најјаче асоцијације се појављују у пуном узорку свих захваћених женки, како на глобалној (СНП 50–52, П г = 0, 000019) тако и појединачној (ТАГ, СНП 50–52, П и = 0, 0000033, ОР = 3, 2, 95% ЦИ: 2, 0–5, 1) нивоа (Табела 5, врх). И 3-СНП глобални и 3-СНП појединачни хаплотипови остали су значајни након корекције засноване на пермутацији ( П гп = 0, 0080 и П ип = 0, 0040, респективно). Поравнавање свих локалних преклапајућих појединачних хаплотипова који су испунили праг Нихолт-а исправљеног прага и који повећавају осетљивост на БП или СЦЗ код жена (максимално ОР = 3, 2, 95% ЦИ: 2, 0–5, 1; укупан опсег 95% ЦИ : 1.4–5.1), открио је основни 11-СНП хаплотип (ААТАГТАЦАГТ, СНП 48–58, није тестиран).

Претходно описана два 3-СНП глобална и појединачна хаплотипа такође су била најзначајнија у узорку женки БП ( П г = 0, 00011 и П и = 0, 0000047, респективно) и у пуном узорку појединаца са БП-ом ( П г = 0, 00030 и П и = 0, 00012, респективно). Значај је задржан након корекције засноване на пермутацији у узорку женки БП ( П гп = 0, 033 и П ип = 0, 0080, респективно), али не и у пуном узорку појединаца са БП ( П гп = 0, 075 и П ип = 0, 16, респективно) . Међутим, три хаплотипа, који се протежу у СНП-овима 53–57 дуж горе описаног хаплотипа са 11-СНП-ом, имала су номинално значајне појединачне, али не и глобалне, П- вредности у СЦЗ женама и у пуном узорку захваћених жена ( П .0000, 0003). Један од ових хаплотипова (ТАЦА, СНП 53–56) показао је јачу повезаност код женки СЦЗ ( П и = 0, 000032) него у пуном узорку захваћених жена ( П и = 0, 000045) (додатна табела СОМ 5). Подручје повезивања од 201 кб садржи један главни ген предвиђен за АцеВиев. Д-2 најближи познатом гену је гама коактиватор 1 алфа ( ППАРГЦ1А ) рецептора активиран пероксисом пролифератором , лоциран само 25 кб теломер Д-2 (Табела 4, дно).

Кластер Д-7 обухвата СНП 214–218 (Табела 5, дно). Најзначајнија глобална П- вредност примећена је у пуном узорку СЦЗ појединаца са 5-СНП хаплотипом који се протеже од СНП 214 до 218 ( П г = 0, 000070), који је остао значајан и након пермутационе анализе ( П гп = 0, 033). Исти хаплотип такође је био номинално значајан код СЦЗ мушкараца ( П г = 0, 00018) и показао је тренд ка значењу након корекције пермутације ( П гп = 0, 088). Најзначајнији појединачни хаплотип био је 5-СНП хаплотип, АГТЦЦ, код мушкараца СЦЗ (некоригирани П и = 0, 000079, ОР = 0, 1, 95% ЦИ: 0, 0–0, 3). Подручје повезано са 121 кб садржи две главне класе предвиђања Ацевиев гена. Најближи познати ген овом придруженом региону је хипотетички ген КИАА0746 , који се налази на само 17 кб теломеру региона (Табела 4, дно).

Дискусија

Извршили смо истраживање о удруживању у два приоритетна региона који заједно обухватају 8, 3 Мб од 20 Мб хромосома 4п15-п16 регије за повезивање за БП и сродне фенотипе. Ово је први извештај студије о удруживању у ове две регије кандидаткиње и идентификовали смо укупно 13 субрегија - четири у региону Б и девет у региону Д - које су повезане са БП и / или СЦЗ у нашој шкотској кохорти. Четири од ових 13 региона су подржане значајним СНП-ом и / или барем једним глобалним хаплотипом који је остао значајан након корекције засноване на пермутацији за вишеструко тестирање, као и број одговарајућих појединачних хаплотипова ( П п  0, 05).

Такође су узети у обзир региони удруживања подржани значајним уобичајеним појединачним хаплотиповима (учесталост> 5%), али не и значајним глобалним хаплотипским П- вредностима јер су такви хаплотипи и раније показали да представљају праве асоцијације. 37 Слично томе, разматране су регије дефиниране значајним ријетким појединачним хаплотиповима јер је удруживање ријетких варијанти, укључујући хаплотипове, раније водило идентификацији локусија осјетљивости за сложене болести. 38, 39 О тим повезаним регионима и генима који их садрже даље се обрађује у СОМ резултатима и дискусији.

Да бисмо олакшали даље студије, дефинисали смо регију удруживања која је идентификована од четири кластера који садрже горе описане глобално значајне хаплотипове. Нису идентификовани познати или РефСек гени у 1, 1 Мб геномске ДНК покривене у четири регије асоцијације (Б-1, Б-4, Д-2 и Д-7). Међутим, постоји пет предвиђених гена у овим регионима. Четири од пет су слаби кандидати, док је пети предвиђени ген, ЛОЦ389203 , (пронађен у придруженом региону Д-7), занимљив кандидат, који кодира протеин од 105 аминокиселина. Дефинисана је са 153 клона цДНА и показује значајну унакрсну хомологију (није приказана).

Познати гени КИАА0746 , ППАРГЦ1А , МИСТ и ХС3СТ1 пресликавају 17, 25, 239 и 577 кб из региона удруживања, што сугерира могућност да функционална варијанта нарушава регулаторни елемент смештен у некодирајућем редоследу, као што је приказано у Хирсцхспрунг болест, 40 срчана реполаризација 41 и старосна дегенерација макула, на пример 42 . Пошто је познато да регулаторни региони постоје чак и до 1 Мб горе или низводно од јединице за транскрипцију, 43 било која од четири придружене области може садржавати претпостављени регулаторни елемент. Заправо, постоје бројни сачувани елементи (нису приказани) и, према томе, наводни регулаторни или на други начин функционални региони унутар сваке од тих придружених регија. Природа психијатријских болести, наиме њен настанак у одраслој доби и релативно суптилна природа фенотипских абнормалности, и његова привидна полигена природа могу врло добро указивати на укључивање регулаторних, а не кодирања полиморфизама. Кандидатура ових оближњих гена као гена осетљивости на психијатријску болест разматрана је у резултатима и дискусији СОМ-а.

Раније смо пријавили студију о удружењу гена кандидата у којој смо показали прелиминарне доказе повезаности са геном рецептора Г (пар Б-региона Б) ( ГПР78 ) у овом узорку. 12 Само један СНП, рс1282 (регион Б СНП 1), био је заједнички између две студије због разлика у методама одабира СНП-а и ресурсима између њих. У овој студији, СНП1 и хаплотипи који обухваћају геномску регију ГПР78 достигли су традиционални праг номиналне вредности П  0, 05, али не и праг коригисан Нихолт-ом (регион Б, П .0000, 0002) постављен да обрачуна вишеструке маркере тестиране у Ова студија.

Да бисмо извели ову велику анализу удруживања, обавили смо пажљив одабир узорка случаја и укључили само одређене случајеве БП или СЦЗ, који су регрутовани из опште популације Шкотске. Контролни узорак је узет из исте популације као и случајеви; међутим, стратификација може и даље постојати. 44 Дакле, извршена је прелиминарна анализа стратификације помоћу 66 СНП-ова 45 и програма стратификације становништва структура 46 . Ова анализа није показала доказе о стратификацији становништва у нашем узорку (Тхомсон и др. , Необјављени). Такође, расподјела алелних П вриједности за регије Б и Д (слике 2 и 3), што сугерира да не постоји укупна инфлација грешке типа И, подржава доказе да у узорку нема стратификације.

Користили смо систематски приступ селекцији СНП-а који је имао за циљ да што детаљније обухвати две повезане подрегије (Б и Д). Наша метода одабира ослањала се на конструкцију ЛД блокова, што нам је омогућило да одаберемо хтСНП који су ефикасно снимили унапред одређени проценат познате варијације у блоку 47 и неки непроцењиви део неидентификоване варијације. С обзиром на то да је дефиниција блока много расправљано подручје 48, 49, важно је истаћи да наша наредна метода анализе није зависила од тога да је структура блока у потпуности тачна или потпуна. Примарна сврха блокова била је олакшавање одабира хтСНП-а, чија се моћ у истраживању асоцијације заснива на њиховој укупној способности да представљају генетску варијацију у унапријед дефинираном подручју. 50 Бирање СНП-а на бази блок-блок такође нуди детаљнију покривеност региона; 51 је вероватније да ће пружити позиционе информације о придруженом региону од приступа без блока 48, 50, 52 и пружа покриће које је снажније за неуспех маркера услед инхерентне редундантности. Одабир СНП-а извршен је коришћењем издања 7 (мај 2004) пројекта ХапМап, па ће сада бити могуће побољшати обухват повезаних региона кандидата. 53

Обавили смо анализу података на основу једног маркера и на хаплотипу јер анализа заснована на хаплотипу може бити јача у неким случајевима. 54 Конкретно, како фреквенција узрочне варијанте није позната, већа је вероватноћа да ће се она подударати и можда открити када се тестира распон фреквенција хаплотипа. 55, 56 Ово, међутим, резултира повећањем броја извршених (високо-корелираних) тестова и додатном проблемом вишеструког тестирања, за који не постоји директно решење. „Златни стандард“ за корекцију вишеструког тестирања је пермутациона анализа, јер она одређује емпиријску расподелу и праг значаја података, уз истовремено узимање у обзир његове корелацијске структуре. Пермутациона анализа је, међутим, рачунски интезивна и захтева много времена, посебно у примени на више великих хаплотипова. Дакле, користили смо поступак у два корака који нам је омогућио да прво изнесемо податке о асоцијацији за најзначајније маркере и хаплотипове, на основу значајног (коригираног Нихолт) прага, подешеног за број тестираних СНП-а. Затим смо, потврдивши овај праг на нивоу једног маркера помоћу пермутационе анализе, рангирали смо значајне хаплотипове на основу нивоа њихове подршке (глобалне наспрам појединачне) и извели корекције засноване на пермутацији на најперспективнијим кандидатима за хаплотипе - то су они са подршка на глобалном нивоу. Свака од четири високо рангирана придружена подручја (Б-1, Б-4, Д-2 и Д-7) била је подржана глобалним, а у многим случајевима и појединачним хаплотиповима који су издржали тестирање пермутације ( П п0, 05), пружајући поузданија подршка овим регионима и сугерисање да су прагови за Нихолт-ове корекције такође били одговарајућа граница за тестове хаплотипа.

Нисмо прилагодили свој номинални праг значајности да бисмо узели у обзир додатне тестове који су извршени као резултат обједињавања случајева и поделе узорка по полу, јер је подешавање П- вредности, коришћењем Бонферрони-ове корекције, претерано конзервативно. неовисност и релевантност и важност ових тестова, као што је наведено у наставку. Надаље, наша открића треба узети у контексту претходне вјероватноће која је дата регији хромозома 4п, посебно у регијама Б и Д, кроз вишеструке, позитивне резултате повезивања. 57, 58

У овој студији идентификовали смо неколико значајних региона, од којих су неки показали повезаност са БП (Б-1 и Б-4), други са СЦЗ (Д-7), а други са БП и СЦЗ (Д-2). Ови налази одражавају оно што је већ примећено у породичним студијама локуса 4п, где је показано повезивање са БП и / или СЦЗ и повезаним болестима. 5, 8, 11 Овај феномен је такође примећен у пропорцији других лоцира осетљивости на психијатријске болести, 59, 60, 61 који сугеришу да ове болести могу у неким случајевима делити генетску предиспозицију преко дијагностичких граница. Породичне студије и преклапање у клиничкој презентацији између БП и СЦЗ такође подржавају ову хипотезу. 60, 62, 63, 64 Такође је могуће да региони Б и Д сваки од њих имају одвојене локусе (по један или више у свакој) за БП и СЦЗ, респективно.

Такође је приметно да су неке од асоцијација специфичне за пол, а јављају се само код мушкараца (нпр. Б-1) или само код жена (нпр. Б-4). Иако не постоји разлика у животном ризику за БП или СЦЗ између мушкараца и жена, постоје значајни докази о родним разликама у настанку, току и исходу психијатријске болести. 65 На пример, жене са БП-ом имају вероватније да ће доживети брзи циклус између депресивних и маничних стања, мешовите маније и маниде изазване антидепресивима. 66 Жене имају већу вероватноћу да имају депресивну епизоду пре прве маничне епизоде, док мушкарци имају тенденцију да имају манију праћену депресијом. 67 Такође, за жене је вероватније да ће мушкарци имати коморбидну психијатријску или физичку дијагнозу, попут злоупотребе супстанци или мигрене. 66 Finally, there is also evidence of later age of onset of BP for women. 68 In SCZ, men show the first signs of the illness significantly earlier than women and have a poorer course. 69, 70 In terms of treatment, differences between men and women in both clinical and pharmacokinetic responses to psychotropic drugs have been reported. 71 Both BP and SCZ are heterogeneous phenotypes; thus, these illness-specific gender differences suggest the possibility of a genetically more homogenous subgroup in the male- or female-specific BP and/or SCZ samples, potentially increasing the power to detect association. 72 Indeed, experimental 40 and empirical evidence has indicated that modelling for sex-specific architecture may increase the power to identify the underlying genetic variants, particularly in the light of the recent findings that the expression patterns of hundreds to thousands of genes in mice are sexually dimorphic. Finally, sex-specific associations have been identified in the analysis of other candidate genes in psychiatric illness. 17, 60, 73

Finally, Type I error is a concern in any association study. Therefore, an important target for future genetic studies should be replicating these findings in independent samples, carrying out functional studies on the genes identified and homing in on the functional variant.

This large-scale association study covers two priority regions totaling 8.3 Mb of the 20 Mb candidate linkage region on chromosome 4p. It has identified four significant regions of association that include predicted gene transcripts and potential regulatory regions for further investigation.

Додатне информације

Ворд документи

  1. 1.

    Додатне информације 1

  2. 2

    Додатне информације 2

  3. 3.

    Supplementary Tables S1

  4. 4.

    Supplementary Tables S2

  5. 5.

    Supplementary Tables S3

  6. 6

    Supplementary Tables S4

  7. 7.

    Supplementary Tables S5

    Додатне информације прате рад на веб локацији Молекуларна психијатрија (//ввв.натуре.цом/мп)