Генетика остеопонтину у пацієнтів із хронічною хворобою нирок: німецьке дослідження хронічної хвороби нирок Ⅳ

Протеом плазми.

Крім того, ми використали зведену статистику GWASбілки плазми(pGWAS) Sun та ін. [22], щоб провести аналіз спільної локалізації для ідентифікації узгоджених сигналів асоціації між OPN і білками з ефектами як у цис, так і в транс. На відміну від даних GTEx і NephQTL, доступний для всього геному підсумок pGWAS дозволяє оцінити обидва ефекти. Щоб виявити спільну локалізацію з cis-pQTL, була вилучена зведена статистика pGWAS будь-якої області білкового гена (область гена ±500kb, cis-область). Відповідно до локусу OPN і області навколо нього розміром 100 Кб ми перевірили, чи перекриваються будь-які з цис-екстрактів pGWAS і чи має p-значення асоціації pGWAS<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.

Органічна здорова їжа для здоров’я нирок

Для спільної локалізації білків аналіз збагачення генної онтології (GO) (http://geneontology. org/, [101,102]) у формі тесту надмірної представленості PANTHER [103] з двома наборами даних анотації клітинного компонента GO та молекулярного GO функції (homo sapiens), оскільки були проведені посилання для оцінки збагачених категорій, до яких були віднесені ідентифіковані білки. Загалом 20 595 генів людини зіставлено з різними термінами, пов’язаними з клітинними компонентами та молекулярною функцією. Категорія вважається збагаченою, якщо обидва, виправлене Бонферроні р-значення точного критерію Фішера та коефіцієнт помилкових відкриттів на основі процедури Бенджаміні-Гохберга, є<0.05

Хвороби УКБ. Нарешті, ми використали GWAS із бази даних GeneAtlas (http://geneatlas. Roslin.ed.ac.uk/) для виконання аналізу колокалізації для двох реплікованих локусів OPN (±500kb) і всіх бінарних ознак захворювання UKB, які показали геном- широкі значущі асоціації (р-значення<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). Очищений і імпутований набір даних генотипу GCKD, згаданий раніше, використовувався GCTA як еталон LD. Ми встановили межу колінеарності на рівні 0,1, щоб бути консервативним. Для локусів з більш ніж 1 незалежним сигналом було проведено приблизний умовний аналіз за допомогою алгоритму GCTA COJO-Cond для створення статистики умовних асоціацій, залежно від інших незалежних SNP у регіоні [105]. Нарешті, аналіз спільної локалізації проводився, як і раніше, для кожного з незалежних SNP, використовуючи статистику умовної асоціації як вхідні дані.

Сукупне тестування рідкісних варіантів

Загалом 4879 учасників GCKD із повними даними про визначення генотипу (чіп Exome), вимірювання eGFR, UACR та log2(OPN) були включені до аналізу сукупного тестування рідкісних варіантів (рис. S1). Як описано раніше [106], два типи тестів агрегації рідкісних варіантів (тест навантаження, тест асоціації ядра послідовності [SKAT]), реалізовані в R-пакеті seqMeta (v1.6.7, [107]), були проведені з використанням даних чіпа exome та log2 (OPN) вимірювання (результат). За геном, варіанти з 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.

Реплікація ідентифікованих локусів у дослідженні Young Finns Study

Три локуси OPN, ідентифіковані в GWAS учасників GCKD, були протестовані на реплікацію в когорті дослідження ризику серцево-судинних захворювань у молодих фінів (YFS). Тут OPN плазми вимірювали за допомогою імуноферментного аналізу (набір Human Osteopontin Quantikine, R&D Systems, США) із зразків, які вперше були розморожені для аналізу в 2007 році. Зразки 2442 учасників і 546 677 генотипованих SNP були доступні для подальшого аналізу після КЯ та імпутація. Додаткову інформацію можна знайти в методах S1. Для вибраного локусу аналіз асоціації log2(OPN) із дозуванням SNP (добавка) був сформований шляхом підгонки моделей лінійної регресії, скоригованих для віку, статі та eGFR за допомогою SNPTEST v2.5.4 [89]. ШКФ оцінювали за рівнянням дослідження MDRD і логарифм2-перетворювали перед аналізом [108]. Реплікація була визначена однобічним значенням p асоціації<0.05/3 (Bonferroni correction for three OPN loci).

Подяка Ми вдячні за готовність пацієнтів із ХХН взяти участь у дослідженні GCKD. Величезні зусилля дослідницького персоналу різних регіональних центрів високо оцінені. Ми дякуємо великій кількості нефрологів, які надають звичайну допомогу пацієнтам і співпрацюють з дослідженням GCKD. Дослідники GCKD перераховані в інформації S1. Повний список нефрологів, які зараз співпрацюють із дослідженням GCKD, доступний на (http://gckd.org).

Внесок автора Концептуалізація: Пеггі Секула, Улла Т. Шультхайс.

Куратор даних: Юронг Ченг, Йонг Лі, Нора Шерер, Франциска Грунднер-Кулеманн, Терхо Лехтімакі, Бініша Х. Мішра, Оллі Т. Райтакарі, Матіас Наук, Кай-Уве Екардт, Пеггі Секула, Улла Т. Шультхайс.

Формальний аналіз: Юронг Ченг, Йонг Лі, Нора Шерер, Франциска Грунднер-Кулеманн, Бініша Х. Мішра, Пеггі Секула, Улла Т. Шультхайс.

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

Розслідування: Бініша Х. Мішра, Оллі Т. Райтакарі, Пеггі Секула, Улла Т. Шультхайс.

Методологія: Юронг Ченг, Йонг Лі, Нора Шерер, Франциска Грунднер-Кулеманн, Бініша Х. Мішра, Маттіас Наук, Пеггі Секула, Улла Т. Шультхайс.

Адміністрація проекту: Пеггі Секула, Улла Т. Шультхайс.

Ресурси: Peggy Sekula, Ulla T. Schultheiss.

Програмне забезпечення: Юронг Ченг, Йонг Лі, Бініша Х. Мішра, Пеггі Секула, Улла Т. Шультхайс.

Керівництво: Нора Шерер, Франциска Грунднер-Кулеманн, Пеггі Секула, Улла Т. Шультхайс.

Перевірка: Юронг Ченг, Йонг Лі, Нора Шерер, Франциска Грунднер-Кулеманн, Терхо Лехтімакі, Бініша Х. Мішра, Оллі Т. Райтакарі, Матіас Наук, Кай-Уве Екардт, Пеггі Секула, Улла Т. Шультхайс.

Список літератури

1. Калета Б. Роль остеопонтину при захворюваннях нирок. Inflamm Res. 2019 рік; 68(2):93–102. https://doi. org/10.1007/s00011-018-1200-5 PMID: 30456594.

2. Denhardt DT, Guo X. Osteopontin: білок з різними функціями. Фасеб Дж. 1993 рік; 7(15):1475–82. Epub 1993/12/01. PMID: 8262332.

3. Росс Ф.П., Чаппел Дж., Альварес Дж.І., Сандер Д., Батлер В.Т., Фарах-Карсон М.Ц. та ін. Взаємодія між протеїнами кісткового матриксу остеопонтином і кістковим сіалопротеїном та інтегрином остеокласта альфа v бета 3 потенціює резорбцію кістки. Журнал біологічної хімії. 1993 рік; 268(13):9901–7. Epub 1993/05/05. PMID: 8486670.

4. Грін П.М., Ладбрук С.Б., Міллер Д.Д., Хорган С.М., Баррі С.Т. Структурні елементи мотиву остеопонтину SVVYGLR важливі для взаємодії з альфа(4) інтегринами. 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. Біохімічна характеристика зв'язування остеопонтину з інтегринами альфа v бета 1 і альфа v бета 5. J Biol Chem. 1995 рік; 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. Експресія, ролі, рецептори та регуляція остеопонтину в нирках. 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. Альфа-V/бета-3 і альфа-V/бета-5 розподіл інтегрину в неопластичній нирці. Am J Nephrol. 1996 рік; 16(5):402–8. https://doi.org/10.1159/ 000169032 PMID: 8886177.

8. Лопес К.А., Хойєр Дж.Р., Вілсон П.Д., Уотерхаус П., Денхардт Д.Т. Гетерогенність експресії остеопонтину серед нефронів у нирках миші та посилена експресія в склеротичних клубочках. Лабораторне дослідження; журнал технічних методів і патології. 1993 рік; 69(3):355–63. Epub 1993/09/01. PMID: 8377476.

9. Джакопеллі Ф., Марчіано Р., Пісторіо А., Катарсі П., Каніні С., Карсенті Г. та ін. Поліморфізм промотору остеопонтину впливає на його транскрипційну активність. Фізіологічна геноміка. 2004; 20(1):87–96. Epub 2004/10/14. https://doi.org/10.1152/physiolgenomics.00138.2004 PMID: 15479859.

10. Салімі С., Нура М., Набізаде С., Резаї М., Шахракі Х., Мілад М.К. та ін. Асоціація поліморфізму остеопонтину rs1126616 і вищого рівня остеопонтину в сироватці крові з вовчаковим нефритом. 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. Фортон А.С., Петрі М.А., Голдман Д., Салліван К.Е. Поліморфізм остеопонтину (SPP1) асоціюється з системним червоним вовчаком. Хум Мутат. 2002 рік; 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 та ін. Поліморфізм гена остеопонтину у зв'язку з системним червоним вовчаком у китайських пацієнтів. Chin Med J (англ.). 2007 рік; 120(23):2124–8. Epub 2008/01/03. PMID: 18167187.

13. Fathy R, Elsayed GR, Hasan AS. Поліморфізм гена остеопонтину 9250 C/T у пацієнтів з єгипетським вовчаковим нефритом. С. Л. Клінічна медицина: Дослід. 2021 рік; 4(1):120.

14. Калета Б, Крата Н, Загоздзон Р, Муха К. Поліморфізм гена остеопонтину та екскреція OPN із сечею у пацієнтів з нефропатією імуноглобуліну А. Клітини. 2019 рік; 8(6). https://doi.org/10.3390/cells8060524 PMID: 31159229; PubMed Central PMCID: PMC6628186.

15. Чіма Б.С., Айенгар С., Ахлувалия Т.С., Колі Х.С., Шарма Р., Шах В.Н. та ін. Асоціація поліморфізму промотора гена Osteo pontin зі схильністю до діабетичної нефропатії в азіатських індіанців. Clinica chimica Acta; Міжнародний журнал клінічної хімії. 2012 рік; 413(19–20):1600–4. Epub 2012/05/ 16. https://doi.org/10.1016/j.cca.2012.04.028 PMID: 22584029.