ตอนที่ 1|ความแปรปรวนทางพันธุกรรมเกี่ยวข้องกับพลาสมา Angiopoietin-2 ในการพัฒนาฟีโนไทป์ย่อยของการบาดเจ็บที่ไตเฉียบพลัน

Pavan K. Bhatraju1,2*, Max Cohen1, Ryan J. Nagao3,4, Eric D. Morrell1, Susanna Kosamo1, Xin-Ya Chai1, Robin Nance5, Victoria Dmyterko1, Joseph Delaney5, Jason D. Christie6, Kathleen D. Liu7, Carmen Mikacenic1, Sina A. Gharib1, W. Conrad Liles8, Ying Zheng3,4, David C. Christiani9,10, Jonathan Himmelfarb2 และ Mark M. Wurfel1,2

เชิงนามธรรม

พื้นหลัง:ก่อนหน้านี้เราระบุสองเฉียบพลันไตบาดเจ็บ(AKI) sub-phenotypes (AKI-SP1 และ AKI-SP2) ที่มีความเสี่ยงที่แตกต่างกันของผลลัพธ์ทางคลินิกที่ไม่ดีและการตอบสนองต่อการรักษาด้วยยา vasopressor พลาสมา biomarkers ของความผิดปกติของบุผนังหลอดเลือด (ตัวรับปัจจัยเนื้อร้ายของเนื้องอก-1, angiopoietin-1 และ 2) แยกความแตกต่างของฟีโนไทป์ย่อยของ AKI

อย่างไรก็ตาม ไม่ทราบว่าไบโอมาร์คเกอร์เหล่านี้เป็นเพียงเครื่องหมายหรือตัวกลางเชิงสาเหตุในการพัฒนาฟีโนไทป์ย่อยของ AKI หรือไม่

วิธีการ:เราทดสอบความสัมพันธ์ระหว่าง single-nucleotide polymorphisms ภายในแอนจิโอพอยเอติน-1, แอนจิโอพอยเอติน-2,และTumor Necrosis Factor Receptor 1Aยีนและ AKI-SP2 ใน 421 วิชาที่ป่วยหนักในวงศ์ตระกูลยุโรป ความหลากหลายทางชีวภาพของนิวคลีโอไทด์เดี่ยวที่มีประสิทธิภาพสูงสุด (FDR < 0.05)="" ได้รับการทดสอบสำหรับการแสดงออกของซิส-ไบโอมาร์คเกอร์="" และดูว่าความเสี่ยงทางพันธุกรรมของ="" aki-sp2="" นั้นเป็นตัวกลางผ่านไบโอมาร์คเกอร์หมุนเวียนหรือไม่="" นอกจากนี้เรายังเสร็จสิ้นการศึกษาในหลอดทดลองโดยใช้เซลล์บุผนังหลอดเลือดขนาดเล็กในไตของมนุษย์="" สุดท้าย="" เราคำนวณการกวาดล้างไตของพลาสมาไบโอมาร์คเกอร์โดยใช้การรวบรวมปัสสาวะตามกำหนดเวลา="" 20="">

ผลลัพธ์:ตัวแปรทางพันธุกรรม rs2920656C > T ใกล้ANGPT2มีความสัมพันธ์กับความเสี่ยงที่ลดลงของ AKI-SP2 (odds ratio, 0.45; 95 เปอร์เซ็นต์ CI, 0.31–0.66; FDR ที่ปรับแล้ว=0.003 ) และ angiopoietin ในพลาสมาลดลง-2 (p = 0.002) การวิเคราะห์การอนุมานเชิงสาเหตุพบว่าสำหรับอัลลีลรอง (T) แต่ละอัลลีล ความเสี่ยงในการพัฒนา AKI-SP2 ลดลง 16 เปอร์เซ็นต์ พลาสมา angiopoietin-2 เป็นสื่อกลาง 41.5 เปอร์เซ็นต์ของความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับ rs2920656 สำหรับ AKI-SP2 เซลล์บุผนังหลอดเลือดขนาดเล็กในไตของมนุษย์ซึ่งมี T อัลลีลของ rs2920656 ทำให้เกิดระดับของ angiopoietin ที่ต่ำกว่าในเชิงตัวเลข-2 แม้ว่าจะไม่มีนัยสำคัญทางสถิติ (p = 0.07) สุดท้าย การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่า angiopoietin-2 ได้รับการตรวจเพียงเล็กน้อยในผู้ป่วยวิกฤต

บทสรุป:การวิเคราะห์การไกล่เกลี่ยทางพันธุกรรมให้หลักฐานสนับสนุนว่า angiopoietin-2 มีบทบาทสำคัญในความเสี่ยงต่อ AKI-SP2

คำสำคัญ: ไตบาดเจ็บเฉียบพลัน, พันธุศาสตร์, Endothelium

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมกรุณาติดต่อ:emily.li@wecistanche.com

Cistanche Deserticola ป้องกันโรคไต คลิกที่นี่เพื่อรับตัวอย่าง

พื้นหลัง

เฉียบพลันไตบาดเจ็บ(AKI) ส่งผลกระทบต่อผู้ป่วย 40-60 เปอร์เซ็นต์ที่เข้ารับการรักษาในห้องไอซียู (ICU) และมีส่วนทำให้ผลลัพธ์ในระยะสั้นและระยะยาวไม่ดี การศึกษาทางพันธุกรรมจนถึงปัจจุบันได้มุ่งเน้นไปที่ความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรทางพันธุกรรมและความเสี่ยงสำหรับกรณีเปรียบเทียบ AKI (AKI) กับกลุ่มควบคุม (ไม่มี AKI) อย่างไรก็ตาม กรอบนี้อาจถูกจำกัดเนื่องจากกรณีของเฉียบพลันไตบาดเจ็บมีความต่างกันอย่างมากกับสารตกตะกอนและโปรไฟล์ทางชีววิทยาที่แตกต่างกัน การรวมผู้ป่วย AKI ดังกล่าวเข้าด้วยกันเพื่อเพิ่มขนาดตัวอย่างสูงสุดอาจส่งผลให้เกิดการเจือจางของสัญญาณทางสถิติทางพันธุกรรมที่อาจมีอยู่ในกลุ่มย่อยที่แตกต่างกันทางพยาธิสรีรวิทยาเพียงกลุ่มเดียวของประชากร AKI ข้อจำกัดอีกประการหนึ่งคือ AKI ในประชากรที่ป่วยหนักมักเป็นภาวะแทรกซ้อนของการดูถูกร้ายแรง เช่น ภาวะติดเชื้อ การผ่าตัด อาการช็อก โรคปอดบวม และการบาดเจ็บ การใช้การควบคุมโดยไม่มีการพัฒนาของเฉียบพลันไตบาดเจ็บอาจเป็นปัญหาได้ การควบคุมที่นำพาตัวแปรทางพันธุกรรมที่มีความเสี่ยงสูงอาจไม่พัฒนา AKI หากพวกเขาไม่พบการดูถูกแบบเฉียบพลันที่คล้ายคลึงกันในกรณีต่างๆ ดังนั้นจึงจัดประเภทว่าไม่ใช่กรณีศึกษา ซึ่งลดทอนสัญญาณความสัมพันธ์ที่อาจเกิดขึ้นได้ การใช้ฟีโนไทป์ย่อยของ AKI ที่แตกต่างกันทางชีววิทยาในการศึกษาความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมเอาชนะข้อ จำกัด ก่อนหน้าในฟีโนไทป์ของ AKI โดยเน้นไปที่ประชากร AKI โดยเฉพาะและโดยการเปรียบเทียบฟีโนไทป์ย่อยที่แตกต่างกันสองแบบทางชีววิทยา

เมื่อเร็ว ๆ นี้เราได้ระบุฟีโนไทป์ย่อยของ AKI สองแบบ (AKI- SP1 และ AKI-SP2) โดยใช้วิธีการวิเคราะห์ระดับแฝงกับกลุ่มตัวแปรทางคลินิกและตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ 29 ตัวในประชากร AKI ที่ป่วยหนักสองกลุ่มอิสระ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง AKI-SP2 มีความสัมพันธ์กับผลลัพธ์ในโรงพยาบาลที่แย่ลง (เช่น การตาย การฟอกไตใหม่ และการไม่พักฟื้นของไต 7-วัน) เมื่อเทียบกับ AKI-SP1 ต่อไปเราจะระบุฟีโนไทป์ย่อยของ AKI เหล่านี้ในการทดลองควบคุมแบบสุ่มหลายศูนย์ที่เสร็จสมบูรณ์ก่อนหน้านี้ Vasopressin เทียบกับ Norepinephrine Infusion ในผู้ป่วยที่มีภาวะช็อกจากการติดเชื้อ (VASST) การทดลอง VASST ศึกษาว่าการเลือกการรักษาด้วยยา vasopressor ช่วยเพิ่มอัตราการเสียชีวิตในผู้ที่เป็นโรคช็อกจากภาวะติดเชื้อในกระแสเลือดหรือไม่ ในขณะที่ประชากร AKI ในการทดลองทางคลินิกไม่มีความแตกต่างในการตายจากการรักษาด้วยยา vasopressor แต่ AKI-SP1 มีประโยชน์ในการเสียชีวิตด้วย vasopressin เมื่อเทียบกับ AKI-SP2 ที่ไม่มีความแตกต่างในการตาย ตามความรู้ของเรา นี่เป็นตัวอย่างแรกของการระบุกลุ่มย่อย AKI ที่ตอบสนองต่อการรักษาในผู้ป่วยวิกฤต

น่าสังเกตว่าไม่มีตัวแปรตัวใดตัวหนึ่งดีกว่าตัวแปรอื่นในเชิงสถิติในการระบุ AKI-SP2 (ตารางที่ 1) ในทางสถิติ ในทางตรงกันข้าม แบบจำลองสามตัวแปร โดยใช้พลาสมาแองจิโอพอยเอติน-2 (ANG-2), แองจิโอพอยเอติน-1 (ANG-1) และรีเซพเตอร์ของเนื้องอกเนื้อร้ายที่ละลายได้{{8 }} (sTNFR-1) มีประสิทธิภาพการคาดการณ์ที่เหมาะสมที่สุดเพื่อสร้างความแตกต่างเฉียบพลันไตบาดเจ็บฟีโนไทป์ย่อย (สถิติ C 0.93) ANG ที่ต่ำกว่า-2 sTNFR ที่ต่ำกว่า-1 และ ANG ที่สูงกว่า-1สัมพันธ์กับความเสี่ยงที่ลดลงของ AKI-SP2 การศึกษาแบบจำลองสัตว์ของ AKI แสดงให้เห็นว่าพลาสมาไบโอมาร์คเกอร์เหล่านี้เกี่ยวข้องกับ

พยาธิสรีรวิทยาและความรุนแรงของ AKI อย่างไรก็ตาม ไม่ทราบว่าพลาสมาไบโอมาร์คเกอร์เหล่านี้มีบทบาทเชิงสาเหตุในการพัฒนาทางคลินิกหรือไม่เฉียบพลันไตบาดเจ็บฟีโนไทป์ย่อย การระบุตัวบ่งชี้สาเหตุสามารถแจ้งเป้าหมายในการพัฒนายาเพื่อป้องกันหรือรักษาการพัฒนาของเฉียบพลันไตบาดเจ็บในผู้ป่วยวิกฤตและสามารถช่วยในการแบ่งชั้นความเสี่ยงของผู้ป่วย

การวิเคราะห์การไกล่เกลี่ยทางพันธุกรรมเป็นหนึ่งในวิธีการอนุมานเชิงสาเหตุหลายวิธีที่สามารถระบุกลไกที่เป็นไปได้โดยที่ตัวแปรอิสระ (เช่น ตัวแปรทางพันธุกรรม) ส่งผลต่อผลลัพธ์ (เช่น ฟีโนไทป์ย่อยของ AKI) ผ่านตัวกลางที่อธิบายได้ (เช่น ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของความผิดปกติของเยื่อบุผนังหลอดเลือด) . วิธีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในข้อมูลทางคลินิกเพื่อทำความเข้าใจกลไกเชิงสาเหตุของโรค เราตั้งสมมติฐานว่า cis-quantitative trait loci (QTLs) ในANGPT1, ANGPT2 และ TNFRSF1Aยีนมีอิทธิพลต่อการพัฒนาของฟีโนไทป์ย่อยของ AKI โดยควบคุมระดับการหมุนเวียนของตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของพวกมัน (ANG-1, ANG-2 หรือ sTNFR-1)

วิธีการ

ศึกษาประชากร

ก่อนหน้านี้เราได้รายงานการระบุฟีโนไทป์ย่อยของ AKI โดยใช้กลุ่ม ICU ที่คาดว่าจะได้รับ: การระบุ Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) ที่มีแนวโน้มว่าจะเสี่ยงต่อการบาดเจ็บที่ปอดเฉียบพลัน (iSPAAR) ประชากร iSPAAR เป็นการศึกษาเฉพาะกรณีเพื่อควบคุมความเสี่ยงของอาการหายใจลำบากเฉียบพลัน (ARDS) ซึ่งรวมถึงผู้ป่วยที่มีหรือไม่มี ARDS ประชากร iSPAAR รวมอาสาสมัครจากการทดลองควบคุมแบบสุ่มที่เสร็จสิ้นก่อนหน้านี้และจากกลุ่ม ICU ที่ลงทะเบียนในอนาคต รายละเอียดของการออกแบบการศึกษาสำหรับประชากรแต่ละคนที่ลงทะเบียนใน iSPAAR ได้รับการอธิบายไว้ก่อนหน้านี้ Albuterol for the Treatment of Acute Lung Injury (ALTA), Fluid and Catheter Treatment Trial (FACTT), Enteral omega-3 fatty acid, กรดแกมมา-ไลโนเลนิก และการเสริมสารต้านอนุมูลอิสระในการบาดเจ็บที่ปอดเฉียบพลัน (OMEGA)

และระบาดวิทยาระดับโมเลกุลของความทุกข์ทางเดินหายใจเฉียบพลัน (MEA) ที่โรงพยาบาลแมสซาชูเซตส์เจเนอรัล ภายใน iSPAAR การลงทะเบียนเรียนเกิดขึ้น 48 ชั่วโมงหลังการรับเข้า ICU ที่การลงทะเบียนการศึกษา ดีเอ็นเอและพลาสมาถูกรวบรวมเพื่อการวิเคราะห์จีโนไทป์และการวิเคราะห์ไบโอมาร์คเกอร์ตามด้วยเฉียบพลันไตบาดเจ็บการตรวจสอบ AKI ถูกกำหนดให้เป็นการเพิ่มขึ้นของ serum creatinine (SCr) ที่มากกว่าหรือเท่ากับ 0.3 mg/dl หรือ 50 เปอร์เซ็นต์จาก "baseline" SCr SCr พื้นฐานถูกกำหนดให้เป็นค่าต่ำสุดก่อนการลงทะเบียนการศึกษา AKI ยังถูกกำหนดโดยใช้เกณฑ์การส่งออกปัสสาวะที่แก้ไขแล้ว (ผลลัพธ์รายวันแทนทุกๆ 6 ชั่วโมง)

เพื่อตรวจสอบการกวาดล้างไตของพลาสมาไบโอมาร์คเกอร์ เราได้ลงทะเบียนกลุ่มผู้ป่วยที่คาดหวังในหน่วยผู้ป่วยหนักทางการแพทย์และศัลยกรรมของ Harborview, Critical Illnessเฉียบพลันไตบาดเจ็บกลุ่มประชากรตามรุ่น (CIA) อาสาสมัครมีสิทธิ์ลงทะเบียนหากพบ 2 ใน 4 เกณฑ์ของกลุ่มอาการตอบสนองต่อการอักเสบที่ระบบมีการติดเชื้อที่สงสัยทางคลินิกและมีสายสวนปัสสาวะอยู่ในสถานที่ การเก็บปัสสาวะตามกำหนดเวลาเสร็จสมบูรณ์ซึ่งกินเวลาอย่างน้อย 2-4 ชั่วโมงและเก็บตัวอย่างพลาสมา EDTA ที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของการเก็บปัสสาวะตามกำหนดเวลา Clearance คำนวณโดยใช้สูตร Clearance(X) = U(X) * V/ P(X), ที่ไหนU(X) แสดงถึงความเข้มข้นของสารละลายในปัสสาวะX, V ระบุปริมาณปัสสาวะตลอดระยะเวลาการเก็บ 2–4-ชม. และP (X) แสดงถึงความเข้มข้นเฉลี่ยในพลาสมาของตัวถูกละลายX จากการเก็บเลือดครั้งแรกและครั้งสุดท้าย

กลยุทธ์จีโนไทป์

การทำจีโนไทป์ดำเนินการในผู้ป่วย 421 รายที่เป็นบรรพบุรุษของยุโรปโดยใช้แพลตฟอร์ม Illumina 660 (Illumina, San Diego, CA) ข้อมูลจีโนไทป์ถูกควบคุมคุณภาพโดยใช้ตัวกรองอัตราการโทรตัวอย่าง > 0.97, ความถี่อัลลีลรอง (MAF) > 0.01 และอัตราการโทร SNP > 0.95 หลังจากการควบคุมคุณภาพแล้ว 238 SNPs ±50 กิโลเบสของANGPT1, ANGPT2,และTNFRSF1Aถูกพบ. หลังจากการตัดแต่งกิ่งของ r²ของ {{0}}.8, 48 SNP ถูกลบออก ทำให้มี SNP ทั้งหมด 190 รายการที่ใช้ในการทดสอบการเชื่อมโยง การเลียนแบบดำเนินการโดยใช้แผงอ้างอิงโครงการ 1,000 Genomes โดยใช้ IMPUTE2 v2.3.0

การประเมินโปรตีนในพลาสมา

พลาสมาและไบโอมาร์คเกอร์ในปัสสาวะถูกวัดโดยใช้อิมมูโนแอสเซย์ด้วยไฟฟ้าเคมี (Meso Scale Discovery (MSD), Rockville, MD) ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ เก็บเลือดในหลอดปลอดเชื้อที่บำบัดด้วย EDTA เก็บปัสสาวะในภาชนะปลอดเชื้อ และทั้งสองถูกหมุนเหวี่ยงทันที จากนั้นพลาสมาและปัสสาวะจะถูกแบ่งส่วนและแช่แข็งที่ -80 องศา ตัวอย่างถูกเก็บไว้เป็นระยะเวลาต่างกัน แต่ถูกละลายในชุดเดียวและเพียงครั้งเดียวสำหรับการรันการวัดไบโอมาร์คเกอร์สำหรับการศึกษานี้ การวัดค่าไบโอมาร์คเกอร์ทั้งหมดดำเนินการซ้ำกันที่ Harborview Pulmonary Research Laboratories

ในการวิเคราะห์ Silico

ในการทดสอบ SNP สำหรับการแสดงออกของเอฟเฟกต์ QTL เราได้สอบถามพอร์ทัล Genotype-Tissue Expression (GTEx)

การเพาะเลี้ยงเซลล์

เซลล์บุผนังหลอดเลือดขนาดเล็กในไตของมนุษย์ (HKME Cs) ถูกทำให้บริสุทธิ์จากไตของทารกในครรภ์หลังจากการหยุดชะงักของการตั้งครรภ์โดยสมัครใจระหว่าง 100 ถึง 135 วันหลังการปฏิสนธิ ได้รับความยินยอมในการใช้เนื้อเยื่อของทารกในครรภ์จากผู้ป่วย จากนั้นเราสุ่มเลือกผู้บริจาค HKMEC ที่แตกต่างกัน 9 ราย ละลายและชุบเซลล์ครึ่งล้านเซลล์ในขวด T25 ที่เคลือบด้วยเจลาติน 0.2 เปอร์เซ็นต์ และคงสภาพไว้ในสื่อพื้นฐาน EBM-2 ที่มียาปฏิชีวนะ-ต้านมัยโคติก 1 เปอร์เซ็นต์ (Life Technologies), 10 เปอร์เซ็นต์ FBS 100 ไมโครกรัม/มิลลิลิตร ECGS, 50 ไมโครกรัม/มิลลิลิตร เฮปาริน และ 20 ไมโครกรัม/มิลลิลิตร VEGF (R&D) เป็นเวลา 48 ชั่วโมงจนกระทั่งเกิดการบรรจบกัน ที่ 48 ชั่วโมง เราทำให้ DNA ของจีโนมบริสุทธิ์จาก HKMEC และรวบรวมเซลล์เหนือตะกอน เราสร้างจีโนไทป์เซลล์จากผู้บริจาค 8 รายได้สำเร็จ

การวิเคราะห์ทางสถิติ

ตัวแปรทางประชากรศาสตร์ของผู้ป่วยรายงานเป็นค่าเฉลี่ยบวก /−ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานหรือค่ามัธยฐานและควอร์ไทล์ อันดับแรก เราใช้การถดถอยโลจิสติกเพื่อทดสอบความสัมพันธ์ระหว่าง 190 SNP และการพัฒนา AKI-SP2 เทียบกับ AKI-SP1 โดยใช้แบบจำลองทางพันธุกรรมเพิ่มเติม (Golden Helix, MT) แบบจำลองของเราถูกใช้สำหรับตัวแปรร่วมต่อไปนี้: อายุ เพศ ภาวะติดเชื้อ และองค์ประกอบหลักห้าส่วนแรก วิธี Eigenstrat v4.2 ใช้ในการคำนวณส่วนประกอบหลัก และห้าอันดับแรกถูกรวมเป็นตัวแปรร่วม อัตราต่อรอง (ORs) จะรายงานด้วยช่วงความเชื่อมั่น 95 เปอร์เซ็นต์ สำหรับการวิเคราะห์ระหว่างตัวแปรทางพันธุกรรมและฟีโนไทป์ย่อยของ AKI เราแก้ไขการเปรียบเทียบหลายรายการโดยใช้เกณฑ์อัตราการค้นพบที่ผิดพลาดของ Benjamini-Hochberg (FDR) < 0.10="" ซึ่งประมาณการว่าน้อยกว่า="" 10="" เปอร์เซ็นต์ของความสัมพันธ์กับค่า="" fdr="" ที่หรือต่ำกว่า="" ระดับนี้เป็นผลบวกลวง="" [31]="" ในการวิเคราะห์ความไว="" มีการใช้จีโนไทป์ที่กำหนดเพื่อระบุ="" snp="" เพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับ="">

ประการที่สอง เราใช้การถดถอยเชิงเส้นที่ปรับตามอายุ เพศ และภาวะติดเชื้อเพื่อกำหนดความสัมพันธ์ระหว่าง SNP ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดและบันทึก₂เปลี่ยนความเข้มข้นของไบโอมาร์คเกอร์ ประการที่สาม เราเสร็จสิ้นการวิเคราะห์การอนุมานเชิงสาเหตุเพื่อทดสอบความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรทางพันธุกรรมกับ AKI-SP2 และการไกล่เกลี่ยที่เป็นไปได้ของการเชื่อมโยงด้วยความเข้มข้นของไบโอมาร์คเกอร์ในพลาสมา การวิเคราะห์การไกล่เกลี่ยดำเนินการโดยใช้การสร้างแบบจำลองสมการเชิงโครงสร้างแบบไม่เชิงเส้นที่ใช้ในแพ็คเกจการไกล่เกลี่ยสำหรับ STATA [32, 33] รายละเอียดเพิ่มเติมของการวิเคราะห์การอนุมานเชิงสาเหตุมีอยู่ในเอกสารเพิ่มเติมออนไลน์ ประการที่สี่ เรากำหนดความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรทางพันธุกรรมและความรุนแรงของ AKI ซึ่งวัดโดยระดับครีเอตินินในซีรัมสูงสุดผ่านการถดถอยโลจิสติก รายละเอียดเพิ่มเติมของวัสดุและวิธีการมีอยู่ในข้อมูลเสริมออนไลน์ ในการวิเคราะห์ เราประเมิน 190 SNP และใช้อนุรักษ์นิยมp-valueจาก 0.05/190 =2.6 × 10^{− 4}. ระบุว่าผู้ป่วย ICU ประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์พัฒนา AKI และอัตราส่วนการควบคุมที่คาดหวัง (AKI- SP1) ต่อกรณี (AKI-SP2) ที่ 1.5 ขนาดตัวอย่างที่คาดไว้ 421 และ MAF อย่างน้อย { {16}}.30 เราจะมีกำลัง 81 เปอร์เซ็นต์ในการตรวจจับความเสี่ยงที่สัมพันธ์กันที่ 1.5 หรือมากกว่า [34] การวิเคราะห์เสร็จสิ้นโดยใช้ STATA (เวอร์ชัน 15) และ Goldenhelix (เวอร์ชัน 4.0) การศึกษาทั้งหมดได้รับการอนุมัติโดย Human Subjects Division ที่ University of Washington ได้รับความยินยอมเป็นลายลักษณ์อักษรจากทุกวิชาที่ลงทะเบียน

ผลลัพธ์

ลักษณะของประชากร ในผู้ป่วย 425 รายจากกลุ่มตรวจสอบความถูกต้องในงานก่อนหน้าของเรา 421 มีข้อมูลจีโนไทป์ ลักษณะทางประชากรศาสตร์และพื้นฐานทางคลินิกได้อธิบายไว้ในตารางที่ 1 ทุกวิชามีเชื้อสายยุโรป ทั้งหมด 267 (63 เปอร์เซ็นต์) จัดเป็น AKI-SP1 และ 154 (37 เปอร์เซ็นต์) เป็น AKI-SP2 อาสาสมัครที่พัฒนา AKI-SP2 มีความรุนแรงของการเจ็บป่วยที่สูงขึ้นในการนำเสนอ (คะแนนเฉลี่ยสรีรวิทยาเฉียบพลันและการประเมินสุขภาพเรื้อรัง (APACHE) III, 111 ± 26 เทียบกับ 74 ± 24) มีแนวโน้มที่จะมีภาวะติดเชื้อ (84 เปอร์เซ็นต์เทียบกับ 66 เปอร์เซ็นต์) และ มีแนวโน้มที่จะได้รับการรักษาด้วย vasopressors (79 เปอร์เซ็นต์เทียบกับ 42 เปอร์เซ็นต์) เมื่อเทียบกับ AKI-SP1

ความแปรปรวนทางพันธุกรรมใกล้ ANGPT2, rs2920656 เกี่ยวข้องกับ AKI-SP2

จาก 190 SNPs ±50 กิโลเบสของยีน 72 ตัวอยู่ใกล้ ANGPT1 100 อยู่ใกล้ ANGPT2 และ 18 ตัวอยู่ใกล้กับยีน TNFRSF1A เราระบุ SNP หนึ่งรายการที่มี FDR < 0.05="" ที่เกี่ยวข้องกับ="" aki-sp2="" เมื่อเทียบกับ="" aki-sp1="" (ตารางที่="" 2="" และรูปที่="" 1)="" ไม่พบการเชื่อมโยงที่มีนัยสำคัญกับ="" snp="" ในหรือใกล้="" angpt1="" หรือ="" tnfrsf1a="" (ตาราง="" s2="" และ="" s3)="" snp="" ที่แสดงให้เห็นความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งที่สุดกับความเสี่ยงสำหรับ="" aki-sp2="" คือ="" rs2920656="" (or,="" 0.45;="" 95="" เปอร์เซ็นต์="" ci,="" 0.31–0.66;="" p="">< 1.4="" ×="" 10−="" 5="" ;="" fdr="0.003)" snp="" intronic="" นี้คือ="" ≈="" 30="" kb="" ดาวน์สตรีมไปยังตำแหน่ง="" 3′="" ของ="" angp="" t2="" และอธิบายประมาณ="" 3="">

การพัฒนา AKI-SP2 (R2 ) เนื่องจากมีอาสาสมัครจำนวนน้อยเท่านั้นที่เป็น homozygous rs2920656 (n=26) เราจึงทดสอบความสัมพันธ์ระหว่าง rs2920656 กับ AKI-SP2 ในรูปแบบพันธุกรรมที่โดดเด่น ซึ่งให้ความสม่ำเสมอ ผลลัพธ์ (OR, 0.42; 95 เปอร์เซ็นต์ CI, 0.28–0.64; p < 1.4="" ×="" 10−="" 6="" )="" นอกจากนี้เรายังทดสอบการเชื่อมโยงเพิ่มเติมที่อาจแข็งแกร่งกว่าภายในตำแหน่ง="" angpt2="" โดยใช้จีโนไทป์ที่กำหนด="" แต่ไม่พบการเชื่อมโยงใด="" ๆ="" ที่แข็งแกร่งกว่าที่สังเกตด้วย="" rs2920656="" (ตาราง="" s4)="" ในการวิเคราะห์ความไว="">เฉียบพลันไตบาดเจ็บจะส่งผลต่อความสัมพันธ์ทางพันธุกรรม เราจัดกลุ่มผู้ป่วยที่ไม่มี AKI และ AKI-SP1 ร่วมกัน และพิจารณาว่า rs2920656 ยังคงมีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งกับความเสี่ยงที่ลดลงของ AKI-SP2 หรือไม่ ในการวิเคราะห์นี้ ผู้ป่วย 839 รายไม่มี AKI หรือ AKI-SP1 และ 154 รายไม่มี AKI-SP2 ความเสี่ยงในการพัฒนา AKI-SP2 อีกครั้งลดลงอย่างมีนัยสำคัญโดยมี T allele อย่างน้อยหนึ่งตัวสำหรับ rs2920656 (OR 0.31; 95 เปอร์เซ็นต์ CI 0.19–0.52; p < 0.001)="" (ตารางที่="" s5)="" ในการวิเคราะห์ความไวอื่น="" เราทดสอบว่า="" rs2920656="" เกี่ยวข้องกับความเสี่ยงที่ลดลงของ="" aki-sp2="" ภายในการศึกษาสี่แบบที่แตกต่างกันซึ่งรวมอยู่ใน="" ispaar="" หรือไม่="" ภายในการทดลองแบบสุ่มกลุ่มควบคุมทั้งสาม="" (alta,="" factt="" และ="" omega)="" และกลุ่มผู้ป่วยในอนาคตของ="" icu="" (mea)="" การประมาณการแบบจุดสอดคล้องกับอัลลีลรองของ="" rs2920656="" ที่แสดงให้เห็นถึงความเสี่ยงที่ลดลงสำหรับการพัฒนา="" aki-sp2="" (ตาราง="" s6="" ).="" ดังนั้น="" rs2920656="">

T allele ของ rs2920656 สัมพันธ์กับ ANG ในพลาสมาที่ลดลง-2

ต่อไปเราจะวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้น rs2920656 และ ANG ในพลาสมา-2 การปรับอายุ เพศ และภาวะติดเชื้อ แต่ละสำเนาของ T อัลลีลของ rs2920656 มีความสัมพันธ์กับความเข้มข้นของ ANG ในพลาสมา log2 ที่ลดลง-2 (=− 0.09; 95 เปอร์เซ็นต์ CI {{9} }.15, - 0.04; P=0.002) กลุ่มตัวอย่าง homozygous สำหรับอัลลีล C แสดงความเข้มข้นสูงสุดของ ANG ในพลาสมา-2 (40,683 pg/ml; ความเข้มข้นของ ANG ในพลาสมา-2 (28,308 pg/ml (IQR 14,340-42, 944) นอกจากนี้ จาก 100 SNPs ที่ทดสอบใกล้บริเวณยีน ANGP T2 นั้น rs29206565 มีความสัมพันธ์อย่างมากกับ ANG ในพลาสมา ความเข้มข้น -2 (รูปที่ 2)

การวิเคราะห์การไกล่เกลี่ยชี้ให้เห็นว่า ANG-2 เป็นสาเหตุในการพัฒนา AKI-SP2

เราทดสอบหาหลักฐานว่าความสัมพันธ์ระหว่าง rs2920656 และความเสี่ยงสำหรับ AKI-SP2 เป็นตัวกลางผ่านความเข้มข้นของ ANG ในพลาสมา-2 (รูปที่ 3) ผลกระทบทั้งหมดของ rs2920656 ต่อ AKI-SP2 คือทั้งหมด=− 0.16 ต่ออัลลีล (95 เปอร์เซ็นต์ CI -0.24 − 0 .10, p=1.0 × 10− 4 ) ซึ่งแสดงให้เห็นว่าสำหรับอัลลีลรอง (T อัลลีล) ของตัวแปรทางพันธุกรรมความเสี่ยงในการพัฒนา AKI-SP2 ลดลง 16 เปอร์เซ็นต์ การวิเคราะห์การไกล่เกลี่ยเชิงสาเหตุตรวจพบผลกระทบทางอ้อมที่มีนัยสำคัญสำหรับ rs2920656 ต่อ AKI-SP2 ซึ่งเป็นสื่อกลางผ่านความเข้มข้นของพลาสมา ANG-2 (ทางอ้อม − 0.07 ต่ออัลลีล; 95 เปอร์เซ็นต์ CI -0.11, - 0.03; p { {34}}.001) ซึ่งหมายถึงสัดส่วนของผลกระทบระหว่าง rs2920656 และ AKI-SP2 ที่เป็นสื่อกลางโดยความเข้มข้นของ ANG-2 คือ 41.5 เปอร์เซ็นต์

T allele ของ rs2920656 สัมพันธ์กับความรุนแรงของ AKI ที่ลดลงที่ 7 วัน

ต่อไป เราทดสอบความสัมพันธ์ของ rs2920656 กับเกณฑ์ดั้งเดิมสำหรับความรุนแรงของ AKI เช่น creatinine ในซีรัมสูงสุดและการเพิ่มขึ้นของ creatinine ในซีรัมภายใน 7 วันหลังจากการลงทะเบียนการศึกษา ในรูปแบบทางพันธุกรรมที่โดดเด่น T allele ของ rs2920656 มีความสัมพันธ์กับการลดลงของ creatinine ในซีรัม − 0.44 mg/dL (95 เปอร์เซ็นต์ CI, − 0.77 , − 0.10), p=0.01) หลังจากปรับอายุ เพศ ดัชนีมวลกาย และสถานะการติดเชื้อ อัลลีลรองของ rs2920656 ยังสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของระดับครีเอตินินในเลือดระหว่างการตรวจวัดพื้นฐานและวันที่ 7 (=− 0.25, 95 เปอร์เซ็นต์ CI, − 0.46, − 0.03; p=0.03)

T อัลลีลของ rs2920656 สัมพันธ์กับ ANG ที่ต่ำกว่า-2ในการเพาะเลี้ยงเซลล์

เราทำการทดลองในหลอดทดลองและในการวิเคราะห์ด้วยซิลิคอนเพื่อกำหนดความสำคัญเชิงหน้าที่ของ rs2920656 ของทารกในครรภ์มนุษย์ที่แตกต่างกัน 8 คนไตเนื้อเยื่อตัวอย่าง 2 คือ CC 5 คือ CT และ 1 คือ TT สำหรับ rs2920656 ในแบบจำลองทางพันธุกรรมที่โดดเด่น ความเข้มข้นของ ANG-2 มีค่ามากที่สุดในเซลล์บุผนังหลอดเลือดจากผู้ให้ที่เป็นโฮโมไซกัสสำหรับอัลลีล C และต่ำกว่าในพาหะของที อัลลีล p=0.07 (รูปที่ 4) ในฐานข้อมูลโครงการ GTEx rs2920656 ไม่เกี่ยวข้องกับการแสดงออกของยีน ANGPT2 อย่างไรก็ตาม SNP อีกสองตัว (rs41311412 และ rs2515591) ที่อยู่ใน LD ปานกลาง (r2=0.23 และ D'=0.86) กับ rs2920656 สัมพันธ์กับการแสดงออกของยีน ANGPT2 ที่ลดลง (p=4.1 × 10− 5 ) ในหลอดเลือดแดง tibial ซึ่งเป็นเนื้อเยื่อที่อุดมสมบูรณ์อย่างมากสำหรับเซลล์บุผนังหลอดเลือด (ตารางที่ S7)

พลาสม่า ANG-2 ถูกล้างโดยไตน้อยที่สุด เพื่อตรวจสอบว่าความแตกต่างในไตการทำงานอาจส่งผลต่อความเข้มข้นของ ANG ในพลาสมา{{0}} เราวัด ANG-2 การล้างไตในผู้ป่วยวิกฤตที่มีและไม่มี AKI ใน 20 การรวบรวมตัวอย่างปัสสาวะที่กำหนดเวลาต่างกันด้วยตัวอย่างพลาสมาที่จองไว้ ค่ามัธยฐานของครีเอตินีนในซีรัมเท่ากับ 086 มก./ดล. ที่มีพิสัยระหว่างควอไทล์ (IQR) 0.69 ถึง 1.45 มก./เดซิลิตร ค่ามัธยฐานของความเข้มข้น ANG ในพลาสมา-2 คือ 10,261 pg/mL (IQR 6210–19,115 pg/mL) ในทางตรงกันข้าม ความเข้มข้นของ ANG-2 ในปัสสาวะลดลง 50-เท่าโดยมีค่ามัธยฐาน 206 pg/ mL (IQR 11–839 pg/mL) การกวาดล้างไตที่คำนวณได้ของ ANG-2 คือ < 1="" มล./นาที="" สำหรับการเก็บปัสสาวะตามกำหนดเวลาทั้งหมด="" ซึ่งบ่งชี้ว่าความเข้มข้นในพลาสมา="" ang-2="" ไม่ได้เพิ่มขึ้นเพียงเพราะการทำงานของ="" aki="" แย่ลง="" (ตารางที่="">