Истраживање гва студије и независна репликација идентификују кардиомиопатију 5 (цмиа5) као ген ризика за шизофренију | молекуларна психијатрија

Истраживање гва студије и независна репликација идентификују кардиомиопатију 5 (цмиа5) као ген ризика за шизофренију | молекуларна психијатрија

Anonim

Субјекти

  • Студије удруживања широм генома
  • Фактори ризика
  • Шизофренија

Апстрактан

Спровели смо анализе података за коришћење података користећи клиничка антипсихотичка испитивања ефикасности интервенције (ЦАТИЕ) и молекуларну генетику студије асоцијације за читав геном шизофреније подржане скуповима података о генетској асоцијацији (МГС-ГАИН) и схизофренију, те обавили биоинформатичку приоритетност за све маркере са П- вредностима 0, 05 у оба скупа података. У овом процесу смо открили да су у гену ЦМИА5 постојала два не-синонимна маркера, рс3828611 и рс10043986, који показују номинално значење и у узорцима ЦАТИЕ и МГС-ГАИН. У комбинованој анализи узорака ЦАТИЕ и МГС-ГАИН, рс4704591 је идентификован као најзначајнији маркер у гену. Анализа неравнотеже везе показала је да су ови маркери са ниским ЛД (3 828 611 – рс10043986, р 2 = 0, 008; рс10043986 – рс4704591, р 2 = 0, 204). Поред тога, извештено је да ЦМИА5 физички делује са ДТНБП1 геном, обећавајућим кандидатом за шизофренију, што сугерише да ЦМИА5 може бити укључен у исти биолошки пут и процес. На основу тих информација смо урадили студије репликације за ова три једно-нуклеотидна полиморфизма. Откривено је да рс3828611 има сукобљене резултате у нашим ирским узорцима и одбачен је без даље истраге. Друга два маркера верификована су у 23 остала независна скупа података. У метаанализи свих 23 узорка репликације (породични узорци, 912 породица са 4160 испитаника; узорци контроле случајева, 11 380 случајева и 15 021 контрола), открили смо да су оба маркера значајно повезана са шизофренијом (рс10043986, омјер квота ( ОР) = 1, 11, интервал поузданости 95% (ЦИ) = 1, 04–1, 18, П = 8, 2 × 10 −4 и рс4704591, ОР = 1, 07, 95% ЦИ = 1, 03–1, 11, П = 3, 0 × 10 −4 ). Резултати су такође били значајни за 22 кавкаска узорка репликације (рс10043986, ОР = 1, 11, 95% ЦИ = 1, 03-1, 17, П = 0, 0026 и рс4704591, ОР = 1, 07, 95% ЦИ = 1, 02–1, 11, П = 0, 0015). Поред тога, хаплотипско условљене анализе показале су да су сигнали асоцијације опажени на ова два маркера независни. На основу ових резултата закључили смо да је ЦМИА5 повезан са шизофренијом и да је оправдано даље истраживање гена.

Увод

Шизофренија је психијатријски поремећај са преваленцијом у свету од 1%. Карактеришу је заблуде, халуцинације и дефицити когниције и емоција. Постоји довољно података из породичних и близаначких студија које сугеришу да генетски фактори имају значајне функције у етиологији болести. Последњих година, велики број студија генетичке асоцијације идентификовао је многе кандидатске гене за ову болест; међутим, већина ових гена нема задовољавајуће репликације. Недавно је пријављено неколико асоцијација широм гена (ГВА). 1, 2, 3, 4, 5, 6 Од многих потенцијалних трагова откривених овим истраживањима најшире је налаз најширег подручја хромозома 6п. 2, 3, 4 Још један ген, ЗНФ804А , достигао је глобални значај када се комбинују узорци шизофреније и биполарног поремећаја. 6 Остали гени, иако не достижу значај за геном у почетним узорцима, имају конзистентне репликације са многим независним узорцима. 7, 8

Ове недавне студије ГВА о шизофренији нису само обећавајуће, већ и илуструју њихова ограничења у откривању појединачних гена кандидата са малим ефектима на ризик од болести. Такође су потребни алтернативни приступи. У овој студији имплементирали смо методу која комбинује рударјење података из ГВА скупа података и биоинформатичку приоритетност за одабир перспективних гена кандидата и следи верификацијом и метаанализама великог броја независних скупова података. Конкретно, спровели смо ГВА анализе клиничких антипсихотичких испитивања ефикасности интервенција (ЦАТИЕ) и молекуларну генетику шизофреније ГВА студије потпомогнуте узорцима информационе мреже генетске асоцијације (МГС-ГАИН) и одабрали све кандидаткиње једно-нуклеотидних полиморфизама (СНПс) са П -вриједности 0, 05 у ЦАТИЕ и МГС-ГАИН скуповима података. Ови маркери су потом анализирани свеобухватним биоинформатским поступцима приоритета. Најбољи кандидати који су излазили из ових анализа додатно су верификовани независним узорцима. Користећи овај приступ, анализирали смо 25 независних узорака са укупно преко 33 000 појединаца и идентификовали два СНП-а, укључујући не-синонимни СНП, у и око ЦМИА5 гена који су значајно повезани са шизофренијом. Овде извештавамо резултате ове студије.

материјали и методе

Субјекти и генотипизација

У овој студији смо користили 25 узорака са укупно 33 834 испитаника, укључујући 912 породица са 4160 испитаника, 13 038 случајева и 16 636 контрола (преклапајући субјекти између ЦАТИЕ и МГС-ГАИН и МГС нон-ГАИН су искључени из ових бројеви). Узорци ЦАТИЕ и МГС-ГАИН коришћени су као узорци за прикупљање података и хипотезе у првој фази наше двостепене студије. Остала 23 узорка коришћена су као узорци репликације. Двадесет и четири од 25 узорака било је порекла кавкаског порекла, један узорак, МГС-ГАИН-АА, био је афроамеричког порекла. Од ових узорака, 20 узорака је коришћено у ГВА студијама по појединим групама, а испитаници у тим узорцима су типизирани или Аффиметрик или Иллумина микрорачуном. Методом ТакМан уписано је пет узорака, ирска породица (ИФАМ), ирска контрола случајева (ИЦЦ), Бонн, Питтсбургх и Асхкенази. 9 Квалитет генотипизације је од стране појединих група оцењен као задовољавајући. Основни истраживачи, величина узорка и метода генотипизације наведени су у Табели 1.

Табела пуне величине

Рударство података и приоритета биоинформатике

Користили смо ПЛИНК програм 10 за спровођење ГВА анализа. ГВА анализе су рађене са филтрираним маркерима за контролу квалитета из НИМХ (//нимхгенетицс.орг/) и ГАИН (//ввв.нцби.нлм.них.гов/ситес/ентрез?Дб=гап) спремишта за ЦАТИЕ и МГС-ГАИН узорци, респективно. У овим анализама коришћени су само кавкашки испитаници (ЦАТИЕ, 492 случаја и 523 контроле; МГС-ГАИН, 1166 случајева и 1368 контрола, укључујући 236 контрола преклапања између два узорка) и маркери са малом фреквенцијом алела <1% или Харди –Винбергова равнотежа П- вредност <0, 0001 је искључена. За скуп података ЦАТИЕ, седам компоненти принципа идентификованих у претходној студији 1 коришћено је као коваријате и анализирано је укупно 446 225 маркера. За узорак МГС-ГАИН, на основу претходних анализа да није пронађена значајна стратификација у узорку, није коришћен ниједан коваријат. Број анализираних маркера за МГС ГАИН био је 727 905. Имајте на уму да у време ГВА анализа нисмо знали да постоји неки преклапајући субјекти између узорака ЦАТИЕ и МГС-ГАИН; према томе, два узорка која су кориштена у извлачењу података и биоинформатичком приоритету нису била потпуно неовисна. У каснијим анализама за заједничке маркере између два скупа података, 236 субјеката који се преклапају искључени су.

За биоинформатско одређивање приоритета прво смо одабрали све маркере са П- вредностима 0, 05 у два скупа података и успоређивали их један са другим. Након упоређивања, било је 1128 СНП-а са неприлагођеним П- вредностима 0, 05 и у узорцима ЦАТИЕ и ГАИН. Затим смо извршили биоинформатичку приоритетност ових 1128 СНП-а на основу тога да ли су смештени у еволуцијски сачуваним регионима, генским регионима (егзони, интрони, непреведени региони или у року од 2 кб гена), местима која везују фактор транскрипције или постоје ли који се налазе у познатим генима кандидата за шизофренију (како је наведено у бази података сцзгене //ввв.сцхизопхрениафорум.орг/рес/сцзгене/дефаулт.асп до јуна 2008.) или да ли су СНП-ови несименони. СНП-овима у свакој од ових категорија додељен је емпиријски резултат: 2 за не-синонимне и познате категорије гена за шизофренију, 1 за еволуционо конзервирану регију, место везивања фактора транскрипције, непреведени регион и синонимну СНП категорију и 0, 5 за 'унутар' 2 кб категорије гена. На крају, СНП-ови су рангирани по збиру резултата. 11

Кад је ген ЦМИА5 идентификован као водећи кандидат, извршили смо анализе ЛД структуре гена коришћењем програма ХАПЛОВИЕВ. 12 Екстрахирали смо све маркере у гену плус 20 кб низводно и низводно за ЦАТИЕ и МГС-ГАИН узорке и одабрали заједничке маркере између два скупа података. Подаци из два скупа података су комбиновани. Анализа асоцијације за комбиноване узорке је такође спроведена коришћењем УНПХАСЕД програма. 13

Репликација и метаанализе независних узорака

На основу приоритизације, покренули смо генотипизацију за три СНП-а, рс3828611, рс10043986 и рс4704591, у нашим ИФАМ и ИЦЦ узорцима. За рс10043986 и рс4704591, резултати из наших ирских узорака били су у складу са резултатима запаженим у скуповима података ЦАТИЕ и МГС-ГАИН. Рс3828611 имао је недоследне резултате између наших ирских узорака; због тога је одбачен без даље истраге. Да бисмо проверили повезаност која је примећена за рс10043986 и рс4704591, затражили смо генотипизацију два додатна узорка (Бонн и Питтсбургх) и затражили податке из ГВА студија из 21 независна узорка (видети Табелу 1). Узорак МГС-нон-ГАИН такође је имао 208 контролних субјеката који се преклапају са ЦАТИЕ скупом података. Да би се одржала независност међу узорцима коришћеним у студији о репликацији, ови субјекти који се преклапају уклоњени су из узорка МГС-нон-ГАИН.

Извршене су мета-анализе за све узорке и репликацијске узорке. Генерисали смо комбиноване коефицијенте квота (узорака) породичних узорака и случајева контроле случаја користећи информације укључене у примарне анализе и стандардне мета-аналитичке технике. За ИФАМ узорак, користили смо ПДТ сличан приступ да бисмо генерисали ОР. 14 ПДТ статистика упоређује колико се пута преноси одређени родитељски алел (алел ризика) у односу на не-пренешени и испитује поделу алела између погођених и погођених брачних парова, док стандардни приступи контроли случаја испитују фреквенције алела у случајевима у односу на контроле. Родитељски пренос ИЛИ је конструисан као (а / ц) / (б / д), где су а преноси алела високог ризика, ц су непреноси високо ризичног алела, б су преноси свих остали алели и д су непреносиви сви други алели. У узорку брачног пара и узорцима заснованим на популацији, који упоређују случај са контролним фреквенцијама алела, конструирамо ОР као (а / ц) / (б / д), где је а број главних алела присутних у случајевима, ц је број мањих алела присутних у случајевима, б је број главних алела у контролама и д је број мањих алела присутних у контролама. У сваком од ЕА узорака за контролу случајева конструишемо ОР као (а / ц) / (б / д), где је а број главних алела присутних у случајевима, ц је број мањих алела присутних у случајевима, б је број главних алела у контролама и д је број мањих алела присутних у контролама. У узорку АА, уклапамо се у логистички регресијски модел који укључује прву главну компоненту стратификације становништва као коваријата. Коефицијент регресије ефекта СНП-а омогућио нам је да проценимо ОР или варијанцу за укључивање у мета-анализу.

Користили смо формалне мета-аналитичке технике за комбиновање ОР-ова између различитих врста студија. Извели смо приступ фиксним ефектима (Мантел-Хаенсзел) у метаанализи. 15 Пре удруживања, обавили смо Цоцхранов ( К ) χ 2 тест хетерогености да бисмо утврдили да је свака група студија била погодна за мета-анализу. Генерално, у метаанализи, када се утврди значајна хетерогеност, студије се сматрају неприкладним за удруживање кроз приступ фиксним ефектима. У збирној метаанализи свих студија, укључујући узорке откривања и репликације, било је познато преклапање у контролама између МГС-ГАИН и ЦАТИЕ узорака. Израчунали смо асимптотску корелацију између З -сцорес две студије и извршили мета-анализу засновану на З -сцоре корекцију корелације због заједничких контрола да бисмо осигурали одговарајући степен грешке типа И. 16

Испитивање независног ефекта између рс10043986 и рс4704951

Како су постојала два СНП-а која показују повезаност у ЦМИА5 гену, процијенили смо да ли су сигнали асоцијације примијећени на рс10043986 и рс4704591 статистички независни. Преузели смо приступ имплементиран у ПЛИНК програму 17 који упоређује ризик од хаплотипа са идентичним алелима у позадинском локусу, али и различите алеле у локусу који се вреднује. У овом случају смо закључили сва четири хаплотипа за рс10043986-рс4704591 и тестирали ефекте хаплотипова са истим алелом на рс4704591, али са различитим алелима на рс10043986. Наш циљ је био да проценимо да ли је ефекат рс10043986 независан од рс4704591. Ми користимо УНПХАСЕД програм 13 за провођење ове анализе, јер за разлику од ПЛИНК-а, он може комбиновати породичне податке и податке о контроли случаја за такве анализе засноване на хаплотипу.

Резултати

ГВА проучава рударство података и приоритете биоинформатике

Из ГВА анализа скупова података ЦАТИЕ и МГС-ГАИН, било је 24 160 и 68 371 маркера са неприлагођеним П- вредностима 0, 05, респективно. Иако ниједан од маркера у ЦАТИЕ и МГС-ГАИН није достигао значај за геном, број маркера који је достигао номинално значење (то је 68 371) био је значајно већи од очекиваног (то је 37 725) у узорку МГС-ГАИН, што сугерише да су у овом скупу номинално значајних маркера постојали маркери са истинским ефектима. Од ових маркера, било је 1228 маркера који су имали П = 0, 05 у оба скупа података (допунска табела С1). Ови маркери су чинили базен који смо користили за даље биоинформатичко одређивање приоритета. Помоћу ових маркера, информатичке процедуре откриле су неколико најбољих кандидата гена (Табела 2). Од ових најбољих кандидата, ЦМИА5 и ПТПН21 су имали два не-синонимна СНП-а. Како су два не-синонимна маркера у ЦМИА5 , рс3828611 и рс10043986, имала различите фреквенције и били су смештени у два различита ексона гена, мислили смо да могу представљати независне сигнале асоцијације. Супротно томе, два маркера у ПТПН21 гену имала су врло сличну фреквенцију. Стога смо се одлучили фокусирати на ген ЦМИА5 . Било је и других гена који су имали више маркера са различитим фреквенцијама (Табела 2). Они укључују ЛРП1Б , ЦОЛК , СЕРИНЦ1 , ПТПН21 , ЕМЛ5 , НТРК3 и НУТФ2 . Даљње анализе ових гена могу бити потребне да би се потврдила њихова функција у шизофренији.

Табела пуне величине

Обавили смо претрагу литературе за ЦМИА5 ген и установили да је извештено да физички делује у интеракцији са ДТНБП1 , водећим кандидатом за шизофренију који је први пут пријављен у нашем узорку ИФАМ 18 који је укључен у ово истраживање. Такође смо анализирали повезаност једног маркера за заједничке СНП-ове између ЦАТИЕ и МГС-ГАИН у овом интервалу комбинирајући ЦАТИЕ и МГС-ГАИН узорке заједно. Ове анализе идентификовале су најзначајнији маркер, рс4704591, који се налази око 9 кб низводно од гена. Имајте на уму да у време наших ГВА анализа нисмо схватили да постоји преклапање субјеката између студија ЦАТИЕ и МГС-ГАИН. Након уклањања субјеката који се преклапају између скупова података ЦАТИЕ и МГС-ГАИН, извршена је анализа комбинованих узорака. П- вредности за три маркера биле су 0, 0078 (ОР = 1, 31, интервал поузданости 95% (ЦИ) = 1, 07–1, 60); 0, 0050 (ОР; 1, 19, 95% ЦИ = 1, 06–1, 30) и 0, 00032 (ОР = 1, 17, 95% ЦИ = 1, 08–1, 24) за рс3828611, рс10043986 и рс4704591, респективно (Слика 1а). ЛД анализе 27 уобичајених маркера које деле ЦАТИЕ и МГС-ГАИН студије изведене су коришћењем програма ХАПЛОВИЕВ 12 за секвенце гена и 20 кб (фл. 1б). ЛД између рс3828611 и рс10043986 био је 0, 008 ( р 2 ), ЛД између рс10043986 и рс4704591 је 0, 208 ( р 2 ), а ЛД између рс3828611 и рс4704591 је 0, 016 ( р 2 ). Како су ЛД између ова три маркера били релативно ниски, вероватно је да они представљају различите сигнале асоцијације. Била су још два маркера која показују сличан ниво удруживања као рс3828611. Рс6880680 је био у високој ЛД вредности са рс3828611 ( р 2 = 0, 713), његов утицај можда није независан. Рс6870619 је био са ниским ЛД-ом са свим осталим маркерима у овом региону. Међутим, како његов сигнал није био тако јак као рс4704591 и није достигао номинално значење у узорку ЦАТИЕ, није спроведен.

Image

( а ) Асоцијациона анализа комбинованих узорака. Означени су маркери одабрани за репликацију. ( б ) ЛД структура од 27 маркера укуцаних у узорке ЦАТИЕ и МГС-ГАИН. Приказане су парне вредности ЛД ( р 2 ). Три проучена маркера била су са ниским ЛД-ом, што сугерише да опажени сигнали асоцијације могу бити различити код ових маркера.

Слика пуне величине

  • Преузмите ПоверПоинт слајд

Верификација повезаности ЦМИА5 у ирским узорцима

На основу вађења података и приоритета биоинформатике, покренули смо студију потврде користећи наше ИФАМ и ИЦЦ узорке за ова три СНП-а (рс3828611, рс10043986 и рс4704591). Користили смо програм УНПХАСЕД, 13 који је осмишљен за комбиновање узорака и случајева породице и за анализу наших комбинованих узорака. Резултати наших ирских узорака подржавају удруживање рс10043986 и рс4704951. За рс10043986, и случајеви контроле случаја и породице показали су исти правац повезивања за исти алел као и у скуповима података ЦАТИЕ и МГС-ГАИН. Међутим, ни појединачни узорци (узорци контроле случаја и породице) нити комбиновани узорци нису достигли значај. За рс4704591, узорак-контролни узорак имао је П- вредност 0, 2066, а породични узорак П- вредност 0, 0083. Комбиновани узорци контроле случаја и породице имали су П- вредност 0, 0041. Асоцијација рс3828611 била је у супротним правцима између нашег ИЦЦ-а и породичних узорака (подаци нису приказани). Због ових резултата сукоба, рс3828611 је одбачен без даље истраге.

Мета-анализа рс10043986 и рс4704591

Резултати ИЦЦ-а и породичних узорака су били охрабрујући. За даљу потврду, затражили смо податке и репликацију из још 23 независна узорка за рс10043986 и рс4704591. Подаци свих узорака сажети су у Табели 1, укључујући ЦАТИЕ и МГС-ГАИН који су кориштени у нашој вјежби вађења података. Свеукупно, имали смо укупну величину узорка од 33 834 испитаника, укључујући 912 породица са 4160 испитаника, 13 038 случајева и 16 636 контрола (преклапајући субјекти су искључени из ових бројева). Генотипизација је спроведена од стране појединих група користећи различите технике (видети Табелу 1). Да бисмо осигурали квалитет, испитали смо плохе интензитета за ова два маркера. Затим су изведене метаанализе. За породичне узорке коришћени су бројеви за пренешене и непренесене алеле. За узорке који се односе на случајеве коришћени су бројеви алела за случајеве и контроле. У метаанализи свих 23 узорка репликације (породични узорци, 912 породица са 4160 субјеката; узорци контроле случајева, 11 380 случајева и 15 021 контрола), открили смо да су оба маркера значајно повезана са шизофренијом (рс10043986, ОР = 1, 11, 95% ЦИ = 1, 04–1, 18, П = 8, 2 × 10 −4 и рс4704591, ОР = 1, 07, 95% ЦИ = 1, 03–1, 11, П = 3, 0 × 10 −4 ; Табела 3). Није било значајне хетерогености међу узорцима (тест хетерогености: рс10043986, К = 13, 88, дф = 16, П = 0, 61; рс4704591, К = 17, 15, дф = 19, П = 0, 58). Резултати су такође били значајни за 22 кавкаска узорка репликације (рс10043986, ОР = 1, 11, 95% ЦИ = 1, 03-1, 17, П = 0, 0026; рс4704591, ОР = 1, 07; 95% ЦИ = 1, 02–1, 11, П = 0, 0015). Резултати за комбиновани узорак, укључујући ЦАТИЕ и МГС ГАИН и који се односе на преклапање, дају комбиновану П- вредност за рс4704591 од 1, 11 × 10 -5 ( З = 4.39) и за рс10043986 1.47 × 10 -5 ( З = 4.33).

Табела пуне величине

рс10043986 и рс4704591 су независно повезани са шизофренијом

Како смо приметили да су два СНП гена ЦМИА5 значајно повезана са шизофренијом, покушали смо да проценимо да ли су та два сигнала асоцијације независна. У скуповима података за прикупљање података, ЛД између ова два СНП-а био је релативно низак ( р 2 = 0, 208) и слични резултати су добијени у нашим комбинованим европским узорцима ( р 2 = 0, 212), укључујући узорке МГС-ГАИН и ЦАТИЕ. Да бисмо тестирали да ли је ефекат рс10043986 независан од ефекта рс4704591, закључили смо хаплотипе из ова два маркера за комбиноване европске узорке и проценили да ли ти хаплотипови који деле идентичне алеле на рс4704591, али различити алели на рс10043986, имају различит ризик од болести. Ако ови хаплотипови имају значајно различите ризике, ефекти ова два маркера били би барем делимично независни. Табела 4 резимирала је наше резултате. Из табеле је било јасно да хаплотипи који деле исту позадину алела на рс4704591 локусу, то јест ЦЦ у односу на ТЦ и ЦГ наспрам ТГ, показују значајно различите ризике за болест. Другим речима, рс10043986 имао је ефекат независан од ефекта рс4704591. Такође смо проверили анализе са ПЛИНК програмом користећи све европске узорке контроле случајева јер ПЛИНК није могао комбиновати породичне податке са подацима о контроли случаја за такву анализу. У овој анализи смо проверили независни ефекат рс10043986 упоређујући хаплотипове који деле исте алеле на рс4704591 и резултат је био значајан (ОР = 1, 07, П = 0, 0006).

Табела пуне величине

Дискусија

Последњих година ГВА студије су идентификовале обећавајуће кандидате у низу сложених поремећаја као што су дијабетес типа 2, 19, 20, 21 карцином плућа, 22, 23, 24 Паркинсонова болест, 25, 26 реуматоидни артритис 27 и системски еритематозни лупус. 28 Резултати за шизофренију углавном су били мање успешни. Осим широког региона у 6п и ТЦФ4 и НРГН регија, 4 појединачне ГВА студије још нису произвели кандидате који достижу значај за геном. Од многих могућих фактора који воде до резултата, важни фактори могу бити недостатна снага у овим појединачним студијама и потреба да се исправи велики број испитиваних маркера. Међутим, како су агрегиране анализе показале да могу постојати истинити налази међу оним маркерима који пролазе номинално значење, 3 верујемо да је ово један од најважнијих доприноса ГВА студија. С обзиром на чињеницу да постоје маркери / гени са истинским ефектима сахрањени у великом броју тестираних маркера, како идентификовати те маркере са истинским ефектима је практично питање које стоји на терену. У овој студији прилагодили смо двостепени приступ, што је довело до идентификације два маркера у ЦМИА5 гену. У првој фази генерисања хипотеза извршили смо анализе ГВА за два јавно доступна скупа података, скупове података ЦАТИЕ и МГС-ГАИН, те одабрали и рангирали маркере статистичким и биоинформатским поступцима. Ови поступци комбиновали су статистичке и биолошке процене маркера са нагласком на важности потенцијалних функција у болести. У овом истраживању, проналазак два не-синонимна маркера у ЦМИА5 гену који достижу номиналну важност и низак ЛД између ових маркера имао је важну функцију у одабиру гена за даљу верификацију и репликацију. Пријављена директна интеракција између ЦМИА5 и ДТНБП1 , 29 водећег кандидатског гена за шизофренију, сугерисала је да ови гени могу бити укључени у заједнички пут или биолошки процес. Овај податак померио је ген ЦМИА5 на врх наше листе рангирања. У другој фази, укупно 23 независна скупа података коришћена су за процењивање значаја ових маркера помоћу стандардних метаанализа. Помоћу ових приступа успели смо да откријемо да су оба маркера у гену значајно повезана са шизофренијом и да нема хетерогености у узорцима коришћеним у овом истраживању, укључујући МГС-ГАИН-АА узорак. Поред тога, сигнали за придруживање који се опажају код ова два маркера су независни. Како смо у овом истраживању користили двостепени дизајн, резултати би требало да се процењују према броју маркера тестираних у другој фази, упркос томе што смо у фази откривања података минирали два скупа података ГВА. На основу овог критеријума и имајући у виду велики број независних узорака и комбиноване величине узорка, наши резултати су значајни. Оно што је важно, један од наших маркера може имати директне функционалне последице јер мења 4063. аминокиселину протеина из пролина у леуцин што би резултирало променом величине остатка и хидрофобности на Ц-крају протеина, региону о коме је извештено за интеракцију са подјединицом регулатора протеин киназе. 30 Функција овог несинонимног СНП-а пружа прилику да се директно тестира његов ефекат у биологији шизофреније.

Наша мотивација за ову студију била је да пронађемо начин да смањимо казну наметнуту ГВА-има и омогућимо нам да идентификујемо маркере са истинским ефектима, али не нужно достижући уобичајене нивое од значаја за геном. ГВА студија је сјајно средство. Његов систематски и хипотетски приступ је објективан и има велики потенцијал. Међутим, да би се постигао свој циљ, потребна је довољна снага и / или хомогеност узорка да се надокнади стрма казна која се мора платити за тестирање стотина хиљада маркера. Ово ствара ситуацију у којој многи маркери могу имати истинска удружења, али не успевају да достигну стандарде ГВА. На основу овог разлога, узели смо приступ описан у овој студији, што је довело до идентификације гена ЦМИА5 као кандидата за шизофренију.

Ретроспективно, неколико аспеката приступа могло би се побољшати. Прво, нисмо узели у обзир разлике у величини узорка и снази између испитивања МГС-ГАИН и ЦАТИЕ и користили смо исти рез ( П  0, 05) за оба узорка. Друго, у подударању маркера изабраних из два скупа података нисмо узели у обзир знак (правац) асоцијације. Објективнији приступ можда је био да се изврши формална мета-анализа одабраних маркера за два скупа података и узме у обзир мета-анализа П- вредности приликом рангирања маркера. Треће, у нашем биоинформатичком приоритету усредсредили смо се на поједине СНП маркере. Могли смо проширити ова својства на маркере у високом ЛД помоћу ових маркера, укључујући импутацију нетипичних маркера у блиском суседству. Четврто, за ген или регион који су имали више маркера повезаних са болешћу, могла се провести анализа хаплотипа и тестирање независних ефеката како би се изабрали најбољи и независни маркери за верификацију.

Наша студија даје пример да у испитивањима ГВА постоје маркери са истинским ефектима, а с обзиром на довољно велике узорке, ови маркери се могу препознати. У овом истраживању, опажени ОР за рс10043986 и рс4704591 су били 1, 11 и 1, 07, респективно, упоредиви са оним примећеним у гену ЗНФ804А . 6 За ЦМИА5 ген могу постојати други сигнали за придруживање. Рс3828611 је други не-синонимни маркер изабран нашим поступцима вађења података који има низак ЛД и за рс10043986 и рс4704591. Нисмо га наставили даље након сукобљених резултата из наших ИЦЦ-а и породичних узорака. Ретроспективно, наш раскид рс3828611 може бити преурањен.

ЦМИА5 ген, такође познат као миосприн, прво је идентификован као ген повезан са кардиомиопатијом. 31 Ген је изразито изражен у скелетним мишићима и срцу, а скромно је изражен у мозгу (необјављени подаци). Пријављено је да је повезано са дебљином стијенке леве коморе код пацијената са хипертензијом. 32 Међутим, функција гена остаје непозната. Пријављено је да ступа у интеракцију са ДТНБП1 , 29, 33 регулаторном подјединицом протеин киназе А 30 и десмином 34 у мишићним ћелијама. Интеракција са ДТНБП1 , још једним водећим кандидатом за шизофренију, 35, 36, је интересантна предност. ДТНБП1 је прво пријављен да је повезан са шизофренијом у нашем узорку из Ирске. 18 Након тога, многе студије, укључујући и неколико студија које су користиле узорке 37, 38, 39, 40, 41 укључене у овај рад, пружиле су потпору доказу за удруживање. Ова интеракција сугерише да ЦМИА5 такође може бити укључен у биогенезу процеса везаних за лизосоме органеле комплекса 1 (БЛОЦ-1) за које се претпоставља да су укључени у шизофренију. 42, 43, 44, 45 Интеракција са регулаторном подјединицом протеин киназе А сугерира да ЦМИА5 може бити укључен у регулацију путање цАМП сигнала, што је такође укључено у шизофренију. 46, 47 Ове потенцијалне везе указују на то да се даљим истраживањима може тестирати епистатска интеракција између ових интерактивних партнера и испитати њихове функције у молекуларним, развојним и патофизиолошким процесима у схизофренији.

Укратко, користећи двостепени дизајн и једну од највећих величина узорка пријављених у новијој литератури, извештавамо доказе да су два СНП-а са релативно ниским ЛД-ом један у другом у ЦМИА5 гену независно повезана са шизофренијом. Ови резултати сугерирају да у скуповима података ГВА може постојати много маркера који имају истините, али мале ефекте. За препознавање ових маркера од велике су важности велика величина узорка и колаборативни рад у многим групама.

Додатне информације

Екцел датотеке

  1. 1.

    Допунска табела С1

Додаци

слепо црево

Чланови генетског ризика и исхода психозе (ГРУПА):

Рене С Кахн 1, Дон Х Линсзен 2, Јим ван Ос 3, Дурк Виерсма 4, Рицхард Бруггеман 4, Виепке Цахн 1, Лиеуве де Хаан 2, Лидиа Краббендам 3 и Инез Миин-Гермеис 3

1 Одељење за психијатрију, Институт за неурознаност Рудолфа Магнуса, Универзитетски медицински центар Утрехт, Постбус 85060, 3508 АБ, Утрехт, Холандија; 2 Одељење за психијатрију, Академски медицински центар Универзитета у Амстердаму, Амстердам, НЛ326 Гроот-Амстердам, Холандија; 3 Медицински центар Универзитета у Маастрицхту, Мрежа за истраживање и подучавање менталног здравља Јужни Лимбург, П. Дебиелаан 25, 6229 ХКС Маастрицхт, Маастрицхт, Холандија; 4 Одељење за психијатрију, Универзитетски медицински центар Гронинген, Универзитет у Гронингену, ПО Бок 30.001, 9700 РБ Гронинген, Холандија.

Чланови Међународног конзорцијума за шизофренију:

Универзитет у Кардифу: Мицхаел Ц О'Донован 6, Георге К Киров 6, Ницк Ј Цраддоцк 6, Петер А Холманс 6, Нигел М Виллиамс 6, Лиудмила Георгиева 6, Иван Николов 6, Н Нортон 6, Х Виллиамс 6, Драга Тонцхева 16, Вихра Миланова 17, Мицхаел Ј Овен 6 ; Каролинска Институтет / Университи оф Нортх Царолина ат Цхапел Хилл: Цхристина М Хултман 11, 12, Паул Лицхтенстеин 11, Емма Ф Тхеландер 11, Патрицк Сулливан 7 ; Тринити Цоллеге Дублин: Дерек В Моррис 9, Цолм Т О'Дусхлаине 9, Елаине Кенни 9, Емма М Куинн 9, Мицхаел Гилл 9, Аиден Цорвин 9 ; Университи Цоллеге Лондон: Андрев МцКуиллин 8, Кхалид Цхоудхури 8, Сусмита Датта 8, Јонатхан Пимм 8, Сриниваса Тхирумалаи 18, Винаи Пури 8, Роберт Красуцки 8, Јацоб Лавренце 8, Дигби Куестед 19, Ницхолас Басс 8, Хугх Гурлинг 8 ; Университи оф Абердеен: Царолине Цромбие 15, Гиллиан Фрасер 15, Сох Лех Куан 14, Ницхолас Валкер 20, Давид Ст Цлаир 14 ; Универзитет у Единбургху: Доуглас ХР Блацквоод 10, Валтер Ј Муир 10, Кевин А МцГхее 10, Бен Пицкард 10, Пат Маллои 10, Алан В Мацлеан 10, Маргарет Ван Бецк 10 ; Институт за медицинска истраживања у Квинсленду: Наоми Р Враи 5, Стуарт Мацгрегор 5, Петер М Виссцхер 5 ; Универзитет Јужна Калифорнија: Мицхеле Т Пато 13, Хелена Медеирос 13, Франк Миддлетон 21, Целиа Царвалхо 13, Цхристопхер Морлеи 21, Аиман Фаноус 13, 22, 23, 24, Давид Цонти 13, Јамес А Кновлес 13, Царлос Паз Ферреира 25, Антонио Мацедо 26, М Хелена Азеведо 26, Царлос Н Пато 13 ; Массацхусеттс Генерал Хоспитал: Јеннифер Л Стоне 1, 2, 3, 4, Доуглас М Рудерфер 1, 2, 3, 4, Андрев Н Кирби 2, 3, 4, Мануел АР Ферреира 1, 2, 3, 4, Марк Ј Дали 2, 3, 4, Схаун М Пурцелл 1, 2, 3, 4, Памела Склар 1, 2, 3, 4 ; Станлеијев центар за психијатријска истраживања и широки институт МИТ-а и Харвард: Схаун М Пурцелл 1, 2, 3, 4, Јеннифер Л Стоне 1, 2, 3, 4, Кимберли Цхамберт 3, 4, Доуглас М Рудерфер 1, 2, 3, 4, Финни Курувилла 4, Стацеи Б Габриел 4, Кристин Ардлие 4, Јеннифер Л Моран 4, Марк Ј Дали 2, 3, 4, Едвард М Сцолницк 3, 4, Памела Склар 1, 2, 3, 4 .

1 Јединица за психијатријску и неуроразвојну генетику, 2 Центар за генетичка истраживања човека, Општа болница у Масачусетсу, улица 185 Цамбридге, Бостон, МА 02114, САД; 3 Станлеи Центер фор Психиатриц Ресеарцх, Тхе Броад Институте оф Харвард и МИТ, Цамбридге, МА 02142, УСА; 4 Тхе Броад Институте оф Харвард и МИТ, Цамбридге, МА 02142, УСА; 5 Институт за медицинска истраживања у Квинсленду, 300 Херстон Роад, Брисбане, 4006, Куеенсланд, Аустралија; 6 Катедра за психолошку медицину, МРЦ Центар за неуропсихијатријску генетику и геномику, Медицински факултет, Универзитет Цардифф, Цардифф Ц14 4КСН, Велика Британија; 7 одељења генетике, психијатрије и епидемиологије, Универзитет Северна Каролина у месту Цхапел Хилл, Цхапел Хилл, НЦ 27599, САД; 8 Истраживачко одељење наука о менталном здрављу, Лабораторија за молекуларну психијатрију, Медицински факултет Универзитетског колеџа у Лондону, Институт за медицинске науке Виндеиер, 46, Цлевеланд Стреет, ЛондонВ1Т4ЈФ, Велика Британија; 9 Одељење за психијатрију и Институт за молекуларну медицину, Неуропсихијатријска истраживачка група, Тринити Цоллеге Дублин, Дублин 2, Ирска; 10 Одељење за психијатрију, Универзитет у Единбургху, Краљевска болница у Единбургу, Единбургх ЕХ10 5ХФ, Велика Британија; 11 Одељење за медицинску епидемиологију и биостатистику, Каролинска Институтет, СЕ-171 77 Стокхолм, Шведска; 12 Одељење за неурознаност, психијатрију, Уллеракер, Универзитет у Уппсали, СЕ-750 17 Уппсала, Шведска; 13 Центар за геномску психијатрију, Универзитет Јужна Калифорнија, Лос Анђелес, Калифорнија 90033, САД; 14 Институт медицинских наука, 15 Одељење за ментално здравље Универзитета у Абердеену, Абердеен АБ25 2ЗД, Велика Британија; 16 Одељење медицинске генетике, Универзитетска болница Маицхин Дом, Софија 1431, Бугарска; 17 Одељење за психијатрију, Прва психијатријска клиника, Универзитетска болница Александра, Софија 1431, Бугарска; 18 Вест Берксхире НХС Труст, 25 Ерлеигх Роад, Реадинг РГ3 5ЛР, УК; 19 Одељење за психијатрију, Универзитет у Окфорду, болница Варнефорд, Хеадингтон, Окфорд ОКС3 7ЈКС, Велика Британија; 20 болница Равенсцраиг, Инверкип Роад, Грееноцк ПА16 9ХА, Велика Британија; 21 Државни универзитет у Њујорку - Упстате Медицал Университи, Сиракуза, НИ 13210, САД; 22 Медицински центар ВА, Вашингтон, ДЦ 20422, САД; 23 Одељење психијатрије, Медицински факултет Универзитета Георгетовн, Вашингтон ДЦ 20057, САД; 24 Одељење за психијатрију, Универзитет Цоммонворлд Виргиниа, Рицхмонд, ВА, 23298, САД; 25 Одељење за психијатрију, Сао Мигуел, 9500-310 Азори, Португал; 26 Одељење за психијатрију Универзитета у Коимбри, 3004-504 Коимбра, Португал.

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