Испитивање повезаности генома на основу никотинске зависности у европским Американцима и његове конвергенције са афроамериканцима у узорку породице дувана средњег југа | молекуларна психијатрија

Испитивање повезаности генома на основу никотинске зависности у европским Американцима и његове конвергенције са афроамериканцима у узорку породице дувана средњег југа | молекуларна психијатрија

Anonim

Апстрактан

Раније смо известили скенирање на нивоу генома на никотинску зависност (НД) у узорку Афроамериканци (АА) кохорте Мид-Соутх Тобаццо Фамили (МСТФ). У овој студији смо извршили скенирање на геному код 629 појединаца који су представљали 200 нуклеарних породица европско-америчког (ЕА) порекла из МСТФ-а са циљем идентификовања локуса рањивости за НД у ЕА-има и утврђивања конвергентних региона по етничким групама. Испитали смо 385 аутосомалних микросателитских маркера за НД, који су процењени количином пушења (СК), индексом тежине пушења (ХСИ) и Фагерстромовим тестом за НД (ФТНД). Након вршења анализе веза помоћу различитих метода имплементираних у програмима ГЕНЕХУНТЕР и САГЕ, пронашли смо осам региона на хромозомима 2, 4, 9–12, 17 и 18 који испуњавају критеријуме за сугестивну повезаност са бар једном НД мером у узорку ЕА. Од тога, регија на хромозому 4 на 43 цМ показала је сугестивну повезаност са индексом СК, ХСИ и ФТНД, а регија на хромозому 9 на 24 цМ показала сугестивну везу са ХСИ и ФТНД. Да бисмо повећали снагу откривања, анализирали смо комбиновани узорак АА и ЕА користећи старост, пол и националност као коваријате и открили смо да регион на хромозому 12 у близини маркера Д12С372 показује значајно повезивање са СК. Поред тога, пронашли смо шест региона на хромозомима 9–11, 13 и 18 који су показали сугестивну повезаност са бар једном НД мером у комбинованом узорку. Када смо упоредили вршне везе који су откривени за НД између два узорка и комбинованог узорка, открили смо да се четири региона на хромозомима 9 (две регије), 11 и 18 преклапају. С друге стране, идентификовали смо пет региона на хромозомима 2, 4, 10, 12 и 17 који су показали повезаност са НД само у узорку ЕА и две регије на хромозомима 10 и 13 које су показале повезаност са НД само у узорку АА. За оне везе које су идентификоване у само једном узорку, открили смо да комбинована анализа узорака АА и ЕА заправо смањује сигнал везе. Ово указује да неке хромозомске регије могу бити хомогене од других у свим етничким узорцима. Све регије, осим оне на хромозому 12, откривене су на номинално значајним нивоима у другим студијама, пружајући независну репликацију НД локуса у различитим популацијама.

Увод

Пушење дувана главни је свјетски здравствени проблем, јер готово трећина одрасле популације у свијету пуши духанске производе. У последњој деценији, многе студије близанаца са великим узорцима у Сједињеним Државама и другим земљама дале су резултате који подржавају општи закључак да генетика доприноси ризику да постанете редовни пушачи. 2, 3, 4, 5, 6 Метаанализа процене генетских параметара за зависност од никотина (НД) заснована на 17 близаначких студија утврдила је да је пондерисана средња полигена наследност за НД 0, 59 код мушкараца и 0, 46 код пушача код жена, са у просеку 0, 56 за све пушаче. 6 Дакле, идентификација гена који предиспонирају за НД и разумевање њихових молекуларних механизама су од виталног значаја за превенцију и лечење.

Познати смо десетак објављених студија везаних за понашање пушача широм генома. 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 Иако су бројни региони идентификовани као локуси осетљивости на НД, већина није реплицирана, осим оних на хромозомима 9к22 и 11п11, који су добили су широку подршку. 8, 19 С обзиром да је већина учесника у овим истраживањима била европског порекла (осим једног заснованог на индијанској кохорти мисије Индијанца 16 ), од интереса је утврдити да ли постоје различити региони у различитим етничким групама. Недавно смо известили прву студију повезаности генома на НД у узорку Афроамериканаца (АА), у којој је идентификована значајна веза са хромозомом 10 и сугестивна повезаност са хромозомима 9, 11 и 13. 20 Ова студија описује резултате нашег претраживања повезаности у геному за узорак европских Американаца (ЕА). Учесници ЕА порекла регрутовани су истовремено са учесницима АА порекла пријављеним у претходној студији, 20 користећи исте критеријуме за упис, и регрутују се из истих географских региона током истог периода, уклањајући потенцијално важне изворе пристрасности узорка. Стога извештавамо о резултатима анализе повезивања за ЕА узорак, са нагласком на идентификовању конвергентних региона између ова два етничка узорка.

материјали и методе

Учесници

Учесници су изведени из кохорте породице Мид-Југ (МСТФ), регрутоване из Тенесија, Мисисипија и Арканзаса током 1999–2004. Пушачи који се баве пушењем морали су да имају најмање 21 годину, да су пушили најмање последњих 5 година и да су у последњих 12 месеци конзумирали у просеку 20 цигарета дневно. За потребе овог рада, учесници пушења процењени су коришћењем Фагерстромовог теста за зависност од никотина (ФТНД). 21 Једном када су идентификовани пробни рад и пуна сирота која је такође зависила од никотина (за већину наших породица), додатна браћа и сестре и родитељи су регрутовани кад год је то било могуће, без обзира на статус пушења. Да биолошки родитељи нису били доступни, покушали смо да запослимо најмање три пуне сирове по породици. Сакупљени су опсежни клинички подаци од свих учесника, укључујући демографију, историју болести, историју пушења, искуство пушења, НД и особине личности, оцењене различитим упитницима (за детаљан опис упитника који се користи у студији, посетите веб локацију Центра за студије генетике на Националном институту за злоупотребу дрога НИХ; //зорк.вустл.еду/нида).

У студију је било укључено 629 учесника који су чинили 200 породица ЕА. Породице су се кретале у величини од 2 до 6 са просеком 3, 16 ± 0, 71 (сд). Међу тим породицама, 77% је регрутовало најмање једног биолошког родитеља, 63% је имало две пуне сироте, а 29% три или више пуних сирових сирева. Описне статистике у погледу демографских и клиничких карактеристика приказане су у Табели 1. Сви учесници су дали информирани пристанак и ову студију су одобрили сви укључени институционални одбори за ревизију.

Табела пуне величине

Процена фенотипа

Много мера је примењено за процену штетности штетних количина, укључујући број пушених цигарета дневно, 22, 23 тренутна стања употребе дувана 24 и ФТНД. 25, 26 Иако ове мере нису идентичне, веома су повезане. 4, 6 У овој студији, НД сваког пушача утврђен је помоћу три мере које се обично користе у литератури: количина пушења (СК: дефинисана као број попушених цигарета на дан), Индекс јачине пушења (ХСИ: 0– 6 скала), 27 која укључује хитну помоћ и пушење (тј. Колико након буђења субјект пуши прву цигарету) и ФТНД оцену (скала 0-10). 21 Коефицијенти корелације кроз ове мере се кретали од 0, 88 до 0, 94 у нашем скупу података. Као што је раније речено, 14, 20 трансформисали смо не-нулто вредности СК у природну лог-скалу или индексирани СК, у којој су појединцима који су пушили 1–10, 11–20, 21–30 и 31 или више цигарета дневно били додељени. вредности 1, 2, 3 и 4, по кодирању ставки ФТНД. Вредности скочне и вишак куртозе су биле 0, 98 и 2, 04 за СК, -0, 46 и -0, 15 за ХСИ, -1, 07 и 3, 85 за лог-трансформисани СК, и 0, 06 и -0, 81 за индексирани СК.

Лабораторијска анализа

ДНК је издвојена из узорака периферне крви сваког учесника. Генотипизација микросателитских маркера изведена је у Центру за истраживање наследних болести (ЦИДР) на Универзитету Јохнс Хопкинс. Овај скуп маркира састојао се превасходно од тринуклеотидних и тетрануклеотидних понављања и састојао се од 404 маркера (385 на аутосомалним хромозомима, 16 на хромозому Кс и 3 на хромозому И) са просечним размаком од 8, 6 цМ у геному. На карти није било празнина већих од 18 цМ, а просечна хетеророзност маркера била је 0, 76. У овом истраживању коришћено је укупно 385 аутозомних маркера. Проведене су опсежне провјере квалитета да би се потврдила конзистентност генотипизирања маркера и наведених родовничких односа. ПедЦхецк програм је коришћен за препознавање било које недоследне Мендељеве грешке у наслеђивању, нечинству или генотипизацији. 28 Грешке (укупно 8559 менделских недоследности, отприлике 2, 13% грешке) идентификоване у ПедЦхецку претпостављају се да су се догодиле у процесу генотипизације, а придружени маркери су постављени да недостају одговарајућим члановима. Поред тога, користили смо све маркере да бисмо проверили родовничке грешке помоћу програма РелЦхецк. 29 Да би се избегла пристрасност, особе са лажном генетском везом искључене су из даље анализе.

Статистичка анализа и анализа веза

Коришћена су два програма анализе веза (СИБПАЛ у САГЕ в. 5.1 и ГЕНЕХУНТЕР в. 2.1). За програм ГЕНЕХУНТЕР користили смо регресију Хасеман-Елстон (ХЕ) за очекивање, очекивану максимум, компоненту варијанце и непараметарску методу за анализу свих НД мера. За оцењивање идентитета коришћене су методе више тачака помоћу дељења (ИБД) дељења потребних за израчунавање ових статистика. Остали услови за покретање програма користили су задане задане поставке. За САГЕ, ГЕНИБД програм је први пут коришћен за израчунавање мултипоинт ИБД расподјеле алела одвојено за сваку етничку припадност, на основу генотипова свих чланова породице. СИБПАЛ, САГЕ програм за повезивање без модела, затим је коришћен за извођење анализе везе на основу свих могућих парова сиб-а. Докази за повезивање су процењени путем регресије ХЕ са зависним варијаблама варијабле В3 и В4, које трансформишу вредности сиб-пара у пондериране комбинације квадратне разлике у карактеристикама и средње вредности коригиране вредности коригиране вредности; први прилагођава неовисност сиб парова док други прилагођава неовисност сиб парова и неовисност квадратних својстава и разлика. 30 Иначе, задате опције су кориштене за све параметре у методи регресије особина. Пол и старост су укључени као коваријати за све анализе у узорку ЕА, а пол, старост и националност су укључени као коваријати за комбиновани узорак.

Да бисмо одредили емпиријске процене нивоа значајности за геном, извршили смо анализе повезивања на 1000 поновљених пермутација користећи претходно описан приступ, 15 са структуром породице и ИБД структуром која је задржана нетакнута. Степен емпиријске значајности посматраног дневника резултата коефицијента квота (ЛОД) или П- вредности за НД меру интереса је затим процењен рачунањем пропорције скенирања генома који садрже један или више врхова те вредности. Значајан праг повезивања коришћен у студији је дефинисан као ЛОД резултат или П- вредност који се појављују у 50 од 1000 пермутација, што одговара вероватноћи 0, 05 у скенирању генома. 31 Пакети С-Плус (в. 6.1) и САС (в. 8.2) коришћени су за припрему потребног формата података за програме и за сажимање података генерисаних из програма анализе веза.

Да бисмо утврдили присуство потенцијалне хетерогености у обједињеном узорку око врхова повезивања, (1) смо комбиновали узорке ЕА и АА за обједињену анализу и (2) извели Фисхеров тест 32 како бисмо комбиновали појединачну П- вредност појединачне АА и ЕА узорци. У комбинованом узорку су могуће две врсте хетерогености: постојање или непостојање локура који се сегрегира, и различита величина сигнала везе који произлази из различитих фреквенција алела и продора кроз етничке групе. Оба могу узроковати смањење сигнала везе за комбиновани узорак у поређењу са сигналом из једног етничког узорка. Не би се очекивало да ће последња врста хетерогености довести до смањења сигнала везе на основу Фисхеровог теста. На тај начин, да бисмо одредили врсту потенцијалне хетерогености и стекли бољи увид у стратегију анализе, упоредили смо значења из обједињене анализе узорака и Фисхеровог теста.

Резултати

Анализа повезаности у узорку ЕА

Анализа повезивања у више точака открила је сугестивне доказе о повезаности различитих НД мера на осам хромозома (Табела 2) на основу прага значајности Нихолта за геном. 33 Иако смо извршили анализу повезивања за СК, индексирани СК, лог трансформисани СК, ХСИ и ФТНД у нашим подацима о генотипизацији, пријављују се само региони који су показали сугестивну повезаност са НД мером. Изузев региона на хромозомима 10 и 12 који су детектирани непараметарским и варијансним компонентним методама ГЕНЕХУНТЕР, респективно, све регије су детектоване програмом СИБПАЛ САГЕ. Поред тога, детектовани су региони за хромозоме 4 и 9 за вишеструке НД мере, пружајући даљу подршку за везу ових региона са НД. Као што је приказано на слици 1, регија на хромозому 4 показала је сугестивну повезаност са индексом СК, ХСИ и ФТНД, а регија на хромозому 9 то је учинила за ХСИ и ФТНД.

Табела пуне величине

Image

Анализа вишеструке повезаности из СИБПАЛ програма САГЕ за индексиране СК, СК, ХСИ и лог трансформисане СК на хромозомима 4 и 9 у узорку ЕА. Генетска удаљеност (у цМ) је приказана на оси к насупрот –лог 10 ( П- вредност) од СИБПАЛ. Водоравна линија на сваком графикону одговара прагу за сугестивно повезивање. 33. Будући да су емпиријске граничне вредности П -вредности за различите фенотипове у узорку ЕА биле близу одговарајућег теоријског, нисмо показали емпиријске прагове на овој или било којој другој слици у интересу јасније презентације. ЕА, европски Американац; ХСИ, индекс јачине пушења; СК, количина пушења.

Слика пуне величине

Анализа повезивања за комбиновани узорак

Да бисмо максимизирали снагу анализе повезивања, ми смо комбиновали наше податке из ЕА узорка са подацима АА узорка. Ова метода је добро прихваћена и коришћена у литератури, јер су (1) спроведене многе студије везане за учеснике различитог етничког порекла и (2) учесници обе групе у МСТФ кохорти регрутовани истовремено користећи идентичне клиничке критеријуме регрутовања. Будући да су резултати повезивања за узорак АА раније извештавани, овде није дата додатна расправа о тим резултатима.

Табела 3 сумира регије веза које су откриле значајне или сугестивне везе са НД мерама у комбинованом узорку. Идентификовали смо шест региона на пет хромозома који су показали сугестивну повезаност барем једне мере НД и једну регију на хромозому 12 који су показали значајну повезаност са СК. Од ових лоцирања рањивости за НД, три су повезана са ФТНД резултатом, пет у СК или трансформисани СК и један у ХСИ. Занимљиво је да су на хромозому 9 идентификоване две регије близу маркера Ц9С1879 на 24 цМ и Д9С1825 на 134 цМ из п терминала, при чему је прва регија повезана и са ФТНД и ХСИ, а друга са ФТНД (Слика 2). Откривени су региони на хромозомима 12 и 13 засновани на варијансној компоненти ГЕНЕХУНТЕР; сви други региони су идентификовани помоћу СИБПАЛ-а.

Табела пуне величине

Image

Резултати анализе везе различитих НД мера на хромозомима 9 и 18 у комбинованом узорку. Генетска удаљеност (у цМ) је приказана на оси к насупрот –лог 10 ( П- вредност) од СИБПАЛ. Водоравна линија на сваком графикону одговара прагу за сугестивно повезивање. 33 НД, никотинска зависност.

Слика пуне величине

Конвертовање регија веза између ЕА, АА и комбинованих узорака

Након идентификације повезаних регија са различитим НД мерама за два етничка узорка кохорте МСТФ, утврдили смо који су региони повезани са НД у оба узорка, а који су повезани у само једном узорку. Надаље, процијенили смо да ли би повећање величине узорка комбиновањем етничких узорака побољшало сигнал повезивања и пружило више потпорних доказа у односу на резултате повезивања добивених из било којег појединачног етничког узорка. У настојању да поједноставимо презентацију сваке бројке, изабрали смо резултате повезивања за НД меру која је дала најубедљивији статистички доказ повезаности из сваког узорка. Било која регија која показује значајну или сугестивну повезаност с једном НД мјером у било којем узорку била је укључена у нашу успоредбу.

Као што је приказано на слици 3, девет хромозома показало је значајну или сугестивну повезаност барем једне НД мере у АА, ЕА и / или комбинованим узорцима. Од ових веза, открили смо да су четири регије на хромосомима 9 (две регије), 11 и 18 повезане са НД у узорцима ЕА и АА; додатне четири регије на хромосомима 2, 4, 12 и 17 повезане су у узорку ЕА; и две регије на хромозомима 10 и 13 повезане су у узорку АА. Поређење резултата повезивања из комбинованог узорка и Фисхерова теста комбинованих појединачних П- вредности указало је да је Фисхеров тест дао мање П- вредности у вршном региону на хромозомима 9 (два врха), 13 и 18, са −лог П- вредности повећавајући се са 3, 25 на 4, 51, 2, 97 на 2, 98, 3, 78 на 4, 28 и 3, 16 на 3, 62, а у другим регионима нема промена. Ово указује да ове четири регије на три хромозома могу садржавати узрочне гене који се сегрегирају у обје етничке групе, али имају различите параметре повезивања у узорцима АА и ЕА.

Image

Поређење резултата повезивања за различите НД мере на хромозомима 2, 4, 9–13, 17 и 18 између ЕА, АА и комбинованих узорака. Сви приказани хромозоми садрже сугестивни локус повезивања са НД у најмање једном од три узорка. Да бисмо поједноставили наше поређење, у сваки узорак били су укључени само резултати анализе везе из једне НД мере (осим за хромозом 9). За оне резултате повезивања добијене од ГЕНЕХУНТЕР, који укључују ЕА / СК и АА / СК на хромосому 10, АА / индексирани СК на хромосому 11, ЕА / СК и АА / СК на хромосому 12, комбиноване / СК на хромосому 13 и АА / индексирано СК на хромосому 17, прво смо претворили њихов ЛОД у П- вредност пре логаритамске трансформације. Водоравна линија на сваком графикону одговара прагу за сугестивно повезивање. 33 АА, Афроамериканац; ЕА, европски Американац; ЛОД, дневник коефицијента коефицијента; НД, никотинска зависност; СК, количина пушења.

Слика пуне величине

Дискусија

Ова студија пружа доказе за сугестивну повезаност осам хромозомских региона са најмање једном НД мером у узорку ЕА. Од тога је регија на хромозому 4 између Д4С403 и Д4С2632 била повезана са индексираним СК, ХСИ и ФТНД, а област на хромозому 9 између Д9С2169 и Д9С925 била је повезана са ХСИ и ФТНД. Поред тога, урадили смо анализе повезивања на комбинованом узорку учесника утицаја на животну средину из тренутне студије и АА учесника запослених у претходној студији 20 са намером да максимизирамо нашу моћ откривања повезаности повећањем величине узорка са 629 на 1890. У овом случају комбиновани узорак, регион на хромозому 12 у близини Д12С372 показао је значајну повезаност са СК ​​са ЛОД оценом 4.435, и шест региона на хромозому 9 (при 24 и 134 цМ), 10 (при 96 цМ), 11 (при 9 цМ), 13 (при 42 цМ) и 18 (при 71 цМ за ФТНД и 81 цМ за индексирани СК) показали су сугестивну повезаност са бар једном НД мером. Региони на хромозомима 9, 11, 12 и 18 откривени су и у ЕА и у комбинованом узорку.

Да бисмо стекли боље разумевање конвергирања веза између ЕА, АА и комбинованих узорака костура МСТФ, упоредили смо резултате повезивања из ова три узорка за све хромозоме који су показали било какву сугестивну или значајну повезаност са НД мером у било којем узорку. С обзиром да је сврха наше поређења идентификовала конвергирајуће регије повезивања, користили смо релативно опуштен критеријум за одређивање преклапања међу узорцима. Другим речима, сматрали смо да се регион преклапа све док интервали везе узорака деле регион преко хромозома који нас занима. Наша поређење је показало да су регије на хромозомима 9, 11 и 18 или повезане или евентуално повезане са НД у сва три узорка (Слика 3; највећа П- вредност једнака је 0, 00128 међу три узорка за НД мере које се разматрају; емпиријски геном -велика П- сугестивна веза за СК је 0, 002158). С друге стране, региони на хромозомима 2, 4, 10, 12 и 17 показали су повезаност са НД са максималним П- вредностом 0, 00122 за СК у узорку ЕА, што је мање од емпиријског прага за геном у целини од 0, 002158 за сугестивна веза, док су регије на хромозомима 10 и 13 биле повезане са НД у узорку АА (види наш недавни извештај 20 ). Стога, претпостављено закључујемо да је само један од два узорка допринео неким од ових веза у комбинованом узорку.

Од осам регија повезивања, откривених у узорку ЕА, већина је добила независну подршку других кохорти, мада су врхови идентификовани међу овим истраживањима идентични чак и ако је дошло до значајног преклапања (за прегледе, види референце винк ет ал. , 8 Ли ет ал. , 19 Ухл 34 ). На пример, у узорку Фрамингхам Студи Хеарт (ФХС), 14, 15 пушења у хромозому 11, породично истраживање паничног поремећаја 13 и у узорку нуклеарне породице који су били у породици, регистровано је повезивање НД са хромозомима 9, 11 и 17. зависности од кокаина или опиоида, 18 алкохолне зависности од хромозома 9 и 11 код америчке индијске популације, 35 и злоупотреба полисубисана супстанци на хромозомима 4, 9 и 11. 36, 37 Коришћењем колаборативне студије о подацима генетике алкохолизма (ЦОГА), Берген ет ал. 10 су пријавили везу са никад непушачким пушењем на хромозому 2, и Дуггирала ет ал. 11 откривено је повезивање броја паковања пушених годишње на хромозому 4; оба ова региона се мало преклапају са регионима који су идентификовани у овој студији. Позитивна регија на НД на хромозому 2 повезана је са зависношћу од алкохола у узорку ЦОГА 38, 39 и у студији за пушење у Орегону. 40 Подручје повезивања за НД на хромозому 4 откривено у узорку ЕА кохорте МСТФ такође је повезано са зависношћу од алкохола у три независна узорка 35, 38, 40, 41 и са злоупотребом полисциплина. 36, 37 Поред тога, две недавне велике студије асоцијације такође делимично подржавају неке од наших налаза у вези. 42, 43 На пример, два гена осетљивости Неурексин 1 и допамин П- хидроксилаза, као и СНП рс4859365 су идентификована у две студије и налазе се у нашим регионима за повезивање на хромозомима 2, 4 и 9, респективно. 42, 43

У комбинованом узорку, наши резултати повезивања показали су једну значајну везу са НД на хромозому 12 са ЛОД од 4.435 и шест сугестивних веза за НД на хромозомима 9-11, 13 и 18. Од ових седам геномских региона, НД је био повезан са четири региона на хромозомима 9 (при 24 цМ), 11, 12 и 18 у узорку ЕА и пет региона на хромозомима 9 (при 134 цМ), 10, 11, 13 и 18 у узорку АА. 20 Претходне студије веза и / или удруживања дале су независну конвергенцију са горе наведеним налазима повезаности. На пример, регион везе на хромозому 10 преклапа се са регионима које су идентификовали Гелернтер ет ал. 18 за НД и са једном од 16 пријављених региона кандидата који могу да садрже гене рањивости за злоупотребу полисубстанција. 36, 37 Штавише, ген ( ЦТННА3 ) који кодира α Т-катенин који су идентификовали Биерут ет ал. 42 се налази у нашем откривеном подручју повезивања на хромозому 10, о коме је извештено у садашњости, као и у једној од наших претходних студија. 20

Занимљиво је да смо идентификовали две сугестивне везе на хромозому 9 у комбинованом узорку, при чему је прва, између Д9С2169 и Д9С1121, јача у узорку ЕА, а друга, између Д9С930 и Д9С2157, јача у узорку АА. Претходно смо у узорку ФХС повезали обе регије на хромозому 9 са НД. 14, 15 За први од ових повезаних региона раније је објављено да је локус осетљивости на зависност од алкохола 35 и злоупотребу полисубилних супстанци. 37 Друга регија добила је знатну независну репликацију због зависности од пушења 7, 12, 18, 44 и конзумирања алкохола. 45

Снажна статистичка подршка која се овде налази за повезивање НД са хромозомом 12 је нова и значајна. Колико знамо, овај регион никада није пријављен као локус подложности за НД или друге злоупотребе супстанци. Користећи праг значајности за Ландер и Кругљак, 31 овај регион је показао сугестивну повезаност са СК ​​(ЛОД = 2, 49) у узорку ЕА и значајну повезаност са СК ​​(ЛОД = 4, 435) у комбинованом узорку. На основу ових резултата из ЕА и комбинованих узорака, извршили смо анализу везе у региону на хромозому 12 за АА узорак, што је такође показало слаб сигнал везе (видети Слику 3). Ово сугерише да регион може да има осетљивост на НД за обе етничке групе, са мањим последицама вероватно за пушаче АА. Открића секвенци људског генома сугеришу да у овој регији постоји око 300 гена. Од њих, гени који кодирају ионотропни Н- метил Д -аспартат рецептор глутамата подјединица 2Б ( ГРИН2Б ), неуротропин 3 ( НТФ3 ), ГАБА-А рецепторски повезан протеин (1 ГАБАРАПЛ1 ) и скупина подјединица за рецептор укуса представљају вјероватне кандидате за будућу студију о асоцијацији с обзиром на њихову биолошку функцију и биохемијске путеве укључене у овисност о дрогама. 46, 47, 48, 49, 50 Иако је спроведено неколико студија удруживања како би се истражила повезаност НТФ3 и ГРИН2Б са шизофренијом и зависношћу од алкохола, резултати су били неповерљиви. 51, 52, 53, 54 Што се тиче потенцијалних гена кандидата из других региона, о њима нећемо говорити у овом извештају, јер (1) су претходно пријављени због могуће повезаности са никотинском и / или алкохолном зависношћу у независном узорку; (2) потенцијални гени кандидати за неколико хромосомских региона дискутовани су у нашем недавном извештају на основу узорка АА; 20 и / или (3) ограничени број гена кандидата је очигледан на основу њихове функционалности осим ако нисмо у могућности експериментално демонстрирати њихову повезаност, што је далеко изван обима овог извештаја.

Наше истраживање има неколико јаких страна. Први је да је наша величина узорка релативно велика и на тај начин је пружена већа снага за откривање потенцијалне повезаности са НД. Надаље, наши узорци представљају двије главне етничке групе у Сједињеним Државама, што омогућава испитивање генетских разлика у НД-у између ове популације. Штавише, овде су анализиране три НД мере (СК, ХСИ и ФТНД) и обично се користе у генетским и примењеним клиничким истраживањима пушења дувана и на тај начин су лако доступне за репликацију других испитивања од стране других истраживача. 55 Иако су три мере међусобно веома повезане, оне нису идентичне, 56 тако да повезивање откривено за више од једне НД мере пружа веће поуздање у ваљаност наших резултата.

Због ових горе наведених предности, много смо научили из ове студије. Једна од најважнијих лекција односи се на бољу стратегију анализе веза. Иако је уобичајено изводити студије повезивања у читавом геному на узорцима који се састоје од учесника различитог порекла, то можда не представља оптималан приступ ако не можемо да претпоставимо о хомогености узорка. У хетерогеним узорцима, резултати повезивања могу бити збуњујући или погрешни. Наша поређење резултата повезивања из ЕА, АА и комбинованих узорака показало је да су неки врхови везе детектирани само у једном етничком узорку, имплицирајући да комбиновање субјеката различитог етничког порекла како би се повећала величина узорка не мора нужно побољшати статистичку моћ откривања везе. Ретроспективно, овај фактор би могао бити делимично одговоран за ниску стопу репликације у вишеструким студијама за многе сложене особине, укључујући НД. Поред тога, наша поређење резултата повезивања узорака подразумева да хомогеност може бити зависна од региона или хромозома, са неким регионима хомогенијим од других у целом геному. Ово може да објасни зашто је велика величина комбинованог узорка побољшала статистичку моћ откривања повезаности у неким геномским регионима, али не и у другим. Коначно, употреба алтернативних статистичких стратегија, као што је коришћење Фисхеровог теста који комбинује појединачне П- вредности независних узорака, може пружити додатне информације анализи повезаности на мешовитом узорку. Ово може делимично отклонити губитак снаге због хетерогености скупљеног узорка, јер смо помоћу Фисхеровог теста утврдили смањене П- вредности на хромозомима 9, 13 и 18.

Поред тога, као што је горе наведено, наше анализе веза биле су првенствено усмерене на конвергенцију регија везе између две етничке популације и на тај начин су приказане само неисправљене П вредности. Будући да су три НД мере високо међусобно повезане (0, 89–0, 97 за АА и 0, 91–0, 97 за ЕА), и не постоји расположива методологија за исправљање међусобно повезаних вишеструких испитивања, нисмо спровели Бонферрони корекције за три фенотипа. Стога би требало бити опрезан при тумачењу наших налаза.

Закључно, пружамо доказе за сугестивну повезаност НД са хромозомима 2, 4, 9–12, 17 и 18 у нашем узорку ЕА. Надаље, идентификовали смо једну регију на хромозому 12 која је показала значајну повезаност са НД и пет региона на хромозомима 9, 10, 11, 13 и 18 која су показала сугестивну везу са НД у нашем комбинованом узорку. Упоређујући резултате повезивања идентификовани из два узорка и њихове комбинације, пронашли смо четири преклапајуће регије на хромозомима 9 (две регије), 11 и 18. Даље смо идентификовали пет региона на хромозомима 2, 4, 10, 12 и 17 који су показали повезаност на НД само у узорку ЕА и две регије на хромозомима 10 и 13 које су показале повезаност са НД само у узорку АА. Осим региона на хромозому 12 који представља нови локус за НД, све преостале позитивне регије повезане су са пушењем, злоупотребом алкохола и / или полисастификација у осталим узорцима, пружајући на тај начин независну репликацију региона пријављених у овој студији. Ово је прва студија која је пријавила везу регије на хромозому 12 на НД, која садржи неколико вероватних гена кандидата. Закључујемо да ови региони представљају одличне кандидате за лоцирање алелних варијанти које мењају рањивост на НД. Даљња анализа ових региона финим мапирањем и / или анализом асоцијације је стога оправдана.