Genetika osteopontinu u pacientů s chronickým onemocněním ledvin: Německá studie chronického onemocnění ledvin Ⅳ

Plazmový proteom.

Kromě toho jsme použili souhrnné statistiky GWASplazmatické proteiny(pGWAS) od Sun et al. [22] provést kolokalizační analýzu k identifikaci konzistentních asociačních signálů mezi OPN a proteiny s účinky v cis i trans. Na rozdíl od údajů z GTEx a NephQTL umožňuje souhrnný přehled pGWAS dostupný v celém genomu posouzení obou účinků. Pro detekci kolokalizace s cis-pQTL byly extrahovány souhrnné statistiky pGWAS jakékoli oblasti pro-tein-gen (genová oblast ±500 kb, cis oblast). Pro lokus OPN a oblast 100 kb kolem něj jsme zkontrolovali, zda se některý z cis pGWAS extraktů překrývá a zda má p-hodnotu pGWAS asociace<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.

Bio zdravé potraviny pro zdraví ledvin

Pro kolokalizaci proteinů se používá analýza obohacení genové ontologie (GO) (http://geneontology. org/, [101,102]) ve formě testu nadměrného zastoupení PANTHER [103] se dvěma soubory anotace buněčné složky GO a molekulární GO. funkce (homo sapiens) jako reference byly provedeny pro posouzení obohacených kategorií, do kterých byly přiřazeny identifikované proteiny. Celkově je 20 595 lidských genů mapováno na různé termíny související s buněčnými složkami a molekulární funkcí. Kategorie je považována za obohacenou, pokud jsou obě, Bonferroniho korigovaná p-hodnota Fisherova exaktního testu a falešná míra objevu založená na Benjamini-Hochbergově postupu.<0.05

Nemoci UKB. Nakonec jsme použili GWAS z databáze GeneAtlas (http://geneatlas. Roslin.ed.ac.uk/) k provedení kolokalizační analýzy pro dva replikované lokusy OPN (±500 kb) a všechny znaky binárního onemocnění UKB, které vykazovaly genom- široké významné asociace (p-hodnota<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). Vyčištěný a imputovaný genotypový soubor GCKD zmíněný výše byl použit jako LD reference GCTA. Mezní hodnotu kolinearity jsme nastavili na 0,1, abychom byli konzervativní. Pro lokusy s více než 1 nezávislým signálem byla provedena přibližná podmíněná analýza pomocí algoritmu GCTA COJO-Cond, aby se vygenerovala podmíněná asociační statistika podmíněná jinými nezávislými SNP v oblasti [105]. Nakonec byly kolokalizační analýzy provedeny jako dříve pro každý z nezávislých SNP s použitím statistik podmíněné asociace jako vstupu.

Agregované testování vzácných variant

Celkově bylo do analýzy agregovaného testování vzácných variant zahrnuto 4 879 účastníků GCKD s kompletními údaji o genotypizaci (čip Exome), eGFR, UACR a log2(OPN) (obr. S1). Jak bylo popsáno dříve [106], byly provedeny dva typy testů agregace vzácných variant (test zátěže, test asociace sekvenčních kernel [SKAT]) implementované v balíčku R seqMeta (v1.6.7, [107]) pomocí dat čipu exome a log2 (OPN) měření (výsledek). Na gen, varianty s 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.

Replikace identifikovaných lokusů ve studii Young Finns

Tři lokusy OPN identifikované v GWAS účastníků GCKD byly testovány na replikaci v kohortě studie Cardiovascular Risk in Young Finns Study (YFS). Zde byl plazmatický OPN měřen pomocí enzymatického imunosorbentního testu (Human Osteopontin Quantikine kit, R&D Systems, USA) ze vzorků rozmražených poprvé pro test v roce 2007. Vzorky 2 442 účastníků a 546 677 genotypovaných SNP byly k dispozici pro další analýzu po QC a imputace. Další podrobnosti lze nalézt v S1 Methods. Pro vybraný lokus byla vytvořena asociační analýza log2(OPN) na dávce SNP (aditivum) přizpůsobením lineárních regresních modelů upravených pro věk, pohlaví a eGFR pomocí SNPTEST v2.5.4 [89]. GFR byla odhadnuta pomocí rovnice studie MDRD a log2-transformována před analýzou [108]. Replikace byla definována jednostrannou asociační p-hodnotou<0.05/3 (Bonferroni correction for three OPN loci).

Poděkování Jsme vděčni za ochotu pacientů s CKD zúčastnit se studie GCKD. Velmi oceňujeme enormní úsilí studijních pracovníků různých regionálních center. Děkujeme velkému počtu nefrologů, kteří poskytují běžnou péči o pacienty a spolupracují se studií GCKD. Vyšetřovatelé GCKD jsou uvedeni v informacích S1. Kompletní seznam nefrologů aktuálně spolupracujících se studií GCKD je k dispozici na (http://gckd.org).

Autor Příspěvky Konceptualizace: Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.

Správa dat: 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.

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

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

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

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

Administrace projektu: Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.

Zdroje: Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.

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

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

Ověření: 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.

Reference

1. Kaleta B. Úloha osteopontinu u onemocnění ledvin. Inflamm Res. 2019; 68(2):93-102. https://doi. org/10.1007/s00011-018-1200-5 PMID: 30456594.

2. Denhardt DT, Guo X. Osteopontin: protein s různými funkcemi. Faseb j. 1993; 7(15):1475-82. Epub 12.12.1993. PMID: 8262332.

3. Ross FP, Chappel J, Alvarez JI, Sander D, Butler WT, Farach-Carson MC, et al. Interakce mezi proteiny kostní matrice osteopontinem a kostním sialoproteinem a osteoklastovým integrinem alfa v beta 3 potencují kostní resorpci. The Journal of Biological Chemistry. 1993; 268(13):9901–7. Epub, 5. 5. 1993. PMID: 8486670.

4. Green PM, Ludbrook SB, Miller DD, Horgan CM, Barry ST. Strukturální prvky motivu osteopontinu SVVYGLR jsou důležité pro interakci s alfa(4) integriny. 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. Biochemická charakterizace vazby osteopontinu na integriny alfa v beta 1 a alfa v beta 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. Exprese, role, receptory a regulace osteopontinu v ledvinách. Kidney Int. 2001; 60(5):1645–57. https://doi.org/10.1046/j.{8}}.2001.00032.x PMID: 11703581.

7. Rabb H, Barroso-Vicens E, Adams R, Pow-Sang J, Ramirez G. Alfa-V/beta-3 a alfa-V/beta-5 distribuce integrinu v neoplastické ledvině. 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. Heterogenita exprese osteopontinu mezi nefrony v myších ledvinách a zvýšená exprese ve sklerotických glomerulech. Laboratorní vyšetření; časopis technických metod a patologie. 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. Polymorfismy v promotoru osteopontinu ovlivňují jeho transkripční aktivitu. Fyziologická genomika. 2004; 20(1):87-96. Epub 2004/10/14. https://doi.org/10.1152/physiolgenomics.00138.2004 PMID: 15479859.

10. Salimi S, Noora M, Nabizadeh S, Rezaei M, Shahraki H, Milad MK, et al. Asociace polymorfismu osteopontinového cínu rs1126616 a vyšší hladiny osteopontinu v séru s lupusovou nefritidou. Biomed Rep. 2016; 4(3):355-60. Epub 22. 3. 2016. https://doi.org/10.3892/br.2016.589 PMID: 26998275; PubMed Central PMCID: PMC4774351.

11. Forton AC, Petri MA, Goldman D, Sullivan KE. Polymorfismus osteopontinu (SPP1) je spojen se systémovým lupus erythematodes. 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 al. Polymorfismus genu pro osteopontin ve spojení se systémovým lupus erythematodes u čínských pacientů. Chin Med J (Angl.). 2007; 120(23):2124–8. Epub 2008/01/03. PMID: 18167187.

13. Fathy R, Elsayed GR, Hasan AS. Polymorfismus genu Osteopontin 9250 C/T u pacientů s egyptskou lupusovou nefritidou. Klinická medicína SL: Výzkum. 2021; 4(1):120.

14. Kaleta B, Krata N, Zagozdzon R, Mucha K. Polymorfismus genu pro osteopontin a vylučování OPN močí u pacientů s nefropatií imunoglobulinu A. Buňky. 2019; 8(6). https://doi.org/10.3390/ cells8060524 PMID: 31159229; PubMed Central PMCID: PMC6628186.

15. Cheema BS, Iyengar S, Ahluwalia TS, Kohli HS, Sharma R, Shah VN, et al. Asociace polymorfismu promotoru genu Osteo pontin s náchylností k diabetické nefropatii u asijských indiánů. 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.