Γενετική της οστεοποντίνης σε ασθενείς με χρόνια νεφρική νόσο: Η γερμανική μελέτη για τη χρόνια νεφρική νόσο Ⅳ

Πρωτεόμιο πλάσματος.

Επιπλέον, χρησιμοποιήσαμε συνοπτικά στατιστικά στοιχεία GWAS τουπρωτεΐνες πλάσματος(pGWAS) από τους Sun et al. [22] για την εκτέλεση ανάλυσης εντοπισμού για τον εντοπισμό συνεπών σημάτων συσχέτισης μεταξύ OPN και πρωτεϊνών με επιδράσεις σε cis καθώς και σε trans. Σε αντίθεση με τα δεδομένα από το GTEx και το NephQTL, η διαθέσιμη σε όλο το γονιδίωμα σύνοψη pGWAS επιτρέπει την αξιολόγηση και των δύο επιδράσεων. Για να ανιχνευθεί ο εντοπισμός με cis-pQTLs, εξήχθησαν συνοπτικές στατιστικές pGWAS οποιασδήποτε περιοχής γονιδίου προτεΐνης (γονιδιακή περιοχή ±500kb, περιοχή cis). Ανάλογα με τη θέση OPN και μια περιοχή 100 kb γύρω από αυτήν, ελέγξαμε εάν κάποιο από τα εκχυλίσματα cis pGWAS αλληλεπικαλύπτονταν και είχε μια συσχέτιση pGWAS p-τιμή<0.05/2 (Bonferroni correction for two OPN loci). For all hereby selected proteins, we then extracted the protein-gene-region from the OPN GWAS summary statistics and ran colocalization within the protein-gene-region. For potential colocalization with trans-pQTLs, we selected all proteins with pGWAS association p-values <0.05/2/3,000 (Bonferroni correction for the two OPN loci and number of proteins evaluated in pGWAS) within a 100kb region around an OPN-associated index SNP. For all hereby selected proteins, colocalization analyses were conducted within the ±500kb region of the OPN-associated index SNP.

Βιολογικές υγιεινές τροφές για την υγεία των νεφρών

Για τον εντοπισμό πρωτεϊνών, μια ανάλυση εμπλουτισμού γονιδιακής οντολογίας (GO) (http://geneontology. org/, [101,102]) με τη μορφή δοκιμής υπεραναπαράστασης PANTHER [103] με τα δύο σύνολα δεδομένων σχολιασμού του κυτταρικού συστατικού GO και του μοριακού GO λειτουργία (homo sapiens) ως αναφορές διεξήχθησαν για την αξιολόγηση των εμπλουτισμένων κατηγοριών στις οποίες είχαν εκχωρηθεί οι ταυτοποιημένες πρωτεΐνες. Συνολικά, 20.595 ανθρώπινα γονίδια χαρτογραφούνται με διάφορους όρους που σχετίζονται με τα κυτταρικά συστατικά και τη μοριακή λειτουργία. Μια κατηγορία θεωρείται εμπλουτισμένη εάν και οι δύο, η διορθωμένη με Bonferroni τιμή p της ακριβούς δοκιμής του Fisher και το ποσοστό ψευδούς ανακάλυψης με βάση τη διαδικασία Benjamini-Hochberg, είναι<0.05

Ασθένειες UKB. Τέλος, χρησιμοποιήσαμε το GWAS από τη βάση δεδομένων GeneAtlas (http://geneatlas. Roslin.ed.ac.uk/) για να πραγματοποιήσουμε ανάλυση εντοπισμού για τους δύο αναδιπλασιασμένους τόπους OPN (±500kb) και όλα τα δυαδικά χαρακτηριστικά ασθένειας UKB που έδειξαν γονιδίωμα ευρείες σημαντικές συσχετίσεις (p-value<5.0E-08) in at least one of the two replicated OPN loci. Overall, GeneAtlas comprises GWAS results of 660 binary disease traits of ~450,000 UKB participants [23]. In addition, we adopted the conditional colocalization analysis approach which was first applied in a GWAS of plasma proteome [104].

 Performing colocalization on conditionally independent association statistics could reveal true colocalization signals that were missing when using marginal association statistics in the presence of multiple independent association signals. We applied the GCTA COJO Slct algorithm to identify independent association signals in the OPN region for the seven traits [105], which showed a trait association signal different from the OPN signal (H3: p1.2>{{0}}.8). Το καθαρισμένο και τεκμαρτό σύνολο δεδομένων γονότυπου GCKD που αναφέρθηκε προηγουμένως χρησιμοποιήθηκε ως αναφορά LD από το GCTA. Ορίσαμε το όριο συγγραμμικότητας στο 0,1 για να είναι συντηρητικό. Για τόπους με περισσότερα από 1 ανεξάρτητα σήματα, διεξήχθη μια κατά προσέγγιση ανάλυση υπό όρους από τον αλγόριθμο GCTA COJO-Cond για τη δημιουργία στατιστικών συσχετίσεων υπό όρους που εξαρτώνται από τα άλλα ανεξάρτητα SNP στην περιοχή [105]. Τέλος, οι αναλύσεις συνεντοπισμού πραγματοποιήθηκαν όπως πριν για καθένα από τα ανεξάρτητα SNP χρησιμοποιώντας τα στατιστικά στοιχεία συσχέτισης υπό όρους ως είσοδο.

Συγκεντρωτική δοκιμή σπάνιας παραλλαγής

Συνολικά, 4.879 συμμετέχοντες GCKD με πλήρη δεδομένα σχετικά με τον γονότυπο (τσιπ Exome), τις μετρήσεις eGFR, UACR και log2(OPN) συμπεριλήφθηκαν στην ανάλυση συγκεντρωτικών δοκιμών σπάνιων παραλλαγών (Σχήμα S1). Όπως περιγράφηκε προηγουμένως [106], διεξήχθησαν δύο τύποι δοκιμών συνάθροισης σπάνιων παραλλαγών (δοκιμή Bur den, δοκιμή συσχέτισης πυρήνα ακολουθίας [SKAT]) που εφαρμόστηκαν στο πακέτο R seqMeta (v1.6.7, [107]) χρησιμοποιώντας δεδομένα τσιπ εξωμέτρων και log2 (OPN) μετρήσεις (αποτέλεσμα). Ανά γονίδιο, παραλλαγές με MAF<1% and having a major effect on the gene product (nonsynonymous, stop gain/loss, splicing; "qualifying variants") as annotated by dbNSFP v.2.0 were aggregated [24,25]. Results were filtered to retain genes with cumulative minor allele count (MAC) �10 and with �2 contributing variants per gene. Analyses were adjusted for age, sex, log(eGFR), and log(UACR). To adjust for multiple testing, the statistical significance level was corrected for the number of assessed genes (N = 17,575) and the two conducted tests: 0.05/(2×17,575) = 1.4E-06. Moreover, analyses were repeated for significantly associated genes additionally adjusted for the two replicated OPN loci.

Αντιγραφή εντοπισμένων τόπων στη Μελέτη Young Finns

Οι τρεις τόποι OPN που προσδιορίστηκαν στο GWAS των συμμετεχόντων στο GCKD δοκιμάστηκαν για αντιγραφή στη κοόρτη της Μελέτης Καρδιαγγειακών Κινδύνων σε Νέους Φινλανδούς (YFS). Εδώ, το OPN του πλάσματος μετρήθηκε με ενζυμική ανοσοπροσροφητική δοκιμασία (Human Osteopontin Quantikine kit, R&D Systems, USA) από δείγματα που αποψύχθηκαν για πρώτη φορά για τον προσδιορισμό το 2007. Δείγματα 2.442 συμμετεχόντων και 546.677 περαιτέρω αναλύσεις SNP ήταν διαθέσιμα. QC και καταλογισμός. Περισσότερες λεπτομέρειες μπορείτε να βρείτε στο S1 Methods. Σύμφωνα με τον επιλεγμένο τόπο, η ανάλυση συσχέτισης του log2(OPN) στη δόση του SNP (πρόσθετο) σχηματίστηκε με την προσαρμογή μοντέλων γραμμικής παλινδρόμησης προσαρμοσμένα για ηλικία, φύλο και eGFR χρησιμοποιώντας SNPTEST v2.5.4 [89]. Το GFR υπολογίστηκε με την εξίσωση της μελέτης MDRD και το log2-μετασχηματίστηκε πριν από την ανάλυση [108]. Η αναπαραγωγή ορίστηκε από μια μονόπλευρη συσχέτιση p-value<0.05/3 (Bonferroni correction for three OPN loci).

Ευχαριστίες Είμαστε ευγνώμονες για την προθυμία των ασθενών με ΧΝΝ να συμμετάσχουν στη μελέτη GCKD. Η τεράστια προσπάθεια του προσωπικού μελέτης των διαφόρων περιφερειακών κέντρων εκτιμάται ιδιαίτερα. Ευχαριστούμε τον μεγάλο αριθμό νεφρολόγων που παρέχουν φροντίδα ρουτίνας στους ασθενείς και συνεργάζονται με τη μελέτη GCKD. Οι ερευνητές GCKD παρατίθενται στις Πληροφορίες S1. Ένας πλήρης κατάλογος νεφρολόγων που συνεργάζονται επί του παρόντος με τη μελέτη GCKD είναι διαθέσιμος στη διεύθυνση (http://gckd.org).

Συνεισφορές συγγραφέα Εννοιολόγηση: Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.

Επιμέλεια δεδομένων: Yurong Cheng, Yong Li, Nora Scherer, Franziska Grundner-Culemann, Terho Lehtima¨ki, Binisha H. Mishra, Olli T. Raitakari, Matthias Nauck, Kai-Uwe Eckardt, Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.

Τυπική ανάλυση: Yurong Cheng, Yong Li, Nora Scherer, Franziska Grundner-Culemann, Binisha H. Mishra, Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.

Χρηματοδότηση απόκτησης: Terho Lehtima¨ki, Olli T. Raitakari, Kai-Uwe Eckardt, Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.

Έρευνα: Binisha H. Mishra, Olli T. Raitakari, Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.

Μεθοδολογία: Yurong Cheng, Yong Li, Nora Scherer, Franziska Grundner-Culemann, Binisha H. Mishra, Matthias Nauck, Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.

Διεύθυνση έργου: Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.

Πηγές: Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.

Λογισμικό: Yurong Cheng, Yong Li, Binisha H. Mishra, Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.

Επιμέλεια: Nora Scherer, Franziska Grundner-Culemann, Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.

Επικύρωση: Yurong Cheng, Yong Li, Nora Scherer, Franziska Grundner-Culemann, Terho Lehtima¨ki, Binisha H. Mishra, Olli T. Raitakari, Matthias Nauck, Kai-Uwe Eckardt, Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.

Αναφορές

1. Καλέτα Β. Ο ρόλος της οστεοποντίνης στις νεφρικές παθήσεις. Inflamm Res. 2019; 68(2):93–102. https://doi. org/10.1007/s00011-018-1200-5 PMID: 30456594.

2. Denhardt DT, Guo X. Osteopontin: μια πρωτεΐνη με ποικίλες λειτουργίες. Faseb j. 1993; 7(15):1475–82. Epub 1993/12/01. PMID: 8262332.

3. Ross FP, Chappel J, Alvarez JI, Sander D, Butler WT, Farach-Carson MC, et al. Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των πρωτεϊνών της οστεοποντίνης της μήτρας των οστών και της σιαλοπρωτεΐνης των οστών και της οστεοκλαστικής ιντεγκρίνης άλφα v βήτα 3 ενισχύουν την οστική απορρόφηση. The Journal of Biological Chemistry. 1993; 268(13):9901–7. Epub 1993/05/ 05. PMID: 8486670.

4. Green PM, Ludbrook SB, Miller DD, Horgan CM, Barry ST. Τα δομικά στοιχεία του μοτίβου οστεοποντίνης SVVYGLR είναι σημαντικά για την αλληλεπίδραση με τις άλφα(4) ιντεγκρίνες. FEBS Lett. 2001; 503(1):75–9. https://doi.org/10.1016/s0014-5793(01)02690-4 PMID: 11513858.

5. Hu DD, Lin EC, Kovach NL, Hoyer JR, Smith JW. Βιοχημικός χαρακτηρισμός της δέσμευσης της οστεοποντίνης σε ιντεγκρίνες άλφα ν βήτα 1 και άλφα ν βήτα 5. J Biol Chem. 1995; 270(44):26232–8. https://doi.org/10.1074/jbc.270.44.26232 PMID: 7592829.

6. Xie Y, Sakatsume M, Nishi S, Narita I, Arakawa M, Gejyo F. Έκφραση, ρόλοι, υποδοχείς και ρύθμιση της οστεοποντίνης στο νεφρό. Kidney Int. 2001; 60(5):1645–57. https://doi.org/10.1046/j.1523- 1755.2001.00032.x PMID: 11703581.

7. Rabb H, Barroso-Vicens E, Adams R, Pow-Sang J, Ramirez G. Alpha-V/beta-3 και κατανομή ιντεγρίνης άλφα-V/βήτα-5 σε νεοπλασματικό νεφρό. Am J Nephrol. 1996; 16(5):402–8. https://doi.org/10.1159/ 000169032 PMID: 8886177.

8. Lopez CA, Hoyer JR, Wilson PD, Waterhouse P, Denhardt DT. Ετερογένεια έκφρασης οστεοποντίνης μεταξύ νεφρώνων σε νεφρούς ποντικού και ενισχυμένη έκφραση σε σκληρωτικά σπειράματα. Εργαστηριακή έρευνα; ένα περιοδικό τεχνικών μεθόδων και παθολογίας. 1993; 69(3):355–63. Epub 1993/09/01. PMID: 8377476.

9. Giacopelli F, Marciano R, Pistorio A, Catarsi P, Canini S, Karsenty G, et al. Οι πολυμορφισμοί στον προαγωγέα της οστεοποντίνης επηρεάζουν τη μεταγραφική του δραστηριότητα. Φυσιολογική γονιδιωματική. 2004; 20(1):87–96. Epub 2004/10/14. https://doi.org/10.1152/physiolgenomics.00138.2004 PMID: 15479859.

10. Salimi S, Noora Μ, Nabizadeh S, Rezaei Μ, Shahraki Η, Milad MK, et al. Συσχέτιση του πολυμορφισμού οστεοποντίνης rs1126616 και υψηλότερου επιπέδου οστεοποντίνης ορού με νεφρίτιδα λύκου. Biomed Rep. 2016; 4(3):355–60. Epub 2016/03/22. https://doi.org/10.3892/br.2016.589 PMID: 26998275; PubMed Central PMCID: PMC4774351.

11. Forton AC, Petri MA, Goldman D, Sullivan KE. Ένας πολυμορφισμός οστεοποντίνης (SPP1) σχετίζεται με συστηματικό ερυθηματώδη λύκο. Hum Mutat. 2002; 19(4):459. Epub 2002/04/05. https://doi.org/10. 1002/humu.9025 PMID: 11933203.

12. Xu AP, Bai J, Lu¨ J, Liang YY, Li JG, Lai DY, et αϊ. Πολυμορφισμός γονιδίου οστεοποντίνης σε συνδυασμό με συστηματικό ερυθηματώδη λύκο σε Κινέζους ασθενείς. Chin Med J (Αγγλικά). 2007; 120(23):2124–8. Epub 2008/01/03. PMID: 18167187.

13. Fathy R, Elsayed GR, Hasan AS. Οστεοποντίνη 9250 C/T γονιδιακός πολυμορφισμός σε ασθενείς με νεφρίτιδα από αιγυπτιακό λύκο. SL Clinical Medicine: Έρευνα. 2021; 4(1):120.

14. Kaleta B, Krata N, Zagozdzon R, Mucha K. Osteopontin Gene Polymorphism and Urinary OPN Excretion in Patients with Immunoglobulin A Nephropathy. Κύτταρα. 2019; 8(6). https://doi.org/10.3390/cell8060524 PMID: 31159229; PubMed Central PMCID: PMC6628186.

15. Cheema BS, Iyengar S, Ahluwalia TS, Kohli HS, Sharma R, Shah VN, et αϊ. Συσχέτιση ενός πολυμορφισμού προαγωγέα γονιδίου Osteo pontin με ευαισθησία στη διαβητική νεφροπάθεια σε Ινδιάνους της Ασίας. Clinica chimica Acta; International Journal of Clinical Chemistry. 2012; 413(19–20):1600–4. Epub 2012/05/ 16. https://doi.org/10.1016/j.cca.2012.04.028 PMID: 22584029.