呼吸

30萬人肺功能的全基因組的基因-空氣汙染相互作用分析

作者:從醫路漫漫 來源:MedSci梅斯 日期:2022-03-07
導讀

         背景:肺功能受損是死亡率的預測指標,也是慢性阻塞性肺疾病的重要組成部分。肺功能有很強的遺傳成分,但也會受到環境因素的影響,比如暴露在空氣汙染中的增加,但它們之間的相互作用的影響還不是很清楚。

關鍵字:  肺功能 

        背景:肺功能受損是死亡率的預測指標,也是慢性阻塞性肺疾病的重要組成部分。肺功能有很強的遺傳成分,但也會受到環境因素的影響,比如暴露在空氣汙染中的增加,但它們之間的相互作用的影響還不是很清楚。

        目的:確定基因變異與影響COPD風險和肺功能的空氣汙染措施之間的相互作用。此外,為了確定之前發現的肺功能基因關聯信號是否顯示出與空氣汙染相互作用的證據,使用遺傳風險評分(GRS)來考慮單獨影響和綜合影響。

        方法:我們對來自英國生物庫(UK Biobank)的大約30萬名無關的歐洲人進行了一項全基因組的基因-空氣汙染交互作用分析,采用了三種家庭地址空氣汙染指標:顆粒物(PM2.5&PM10)和二氧化氮(NO2),對肺活量測量方法進行了全基因組範圍的基因-空氣汙染交互作用分析。我們探索了空氣汙染與先前確認的肺功能信號的相互作用,並使用GRS確定了它們的聯合相互作用效應。結果:共鑒定出7個新的全基因組相互作用信號(P<5×10−8)和10個提示性相互作用信號(P<5×10−7)。此外,我們還發現了PM2.5和先前確認的肺功能信號rs10841302之間相互作用的統計證據,接近AEBP2,這表明隨著G等位基因拷貝數的增加,易感性增加(但影響的規模很小-交互作用β:-0.363個百分點,95%CI:-0.523,-0.203/5µg/m3)。未觀察到空氣汙染物與加權GRS之間的相互作用。

        圖1.基因-空氣汙染相互作用的曼哈頓曲線圖GWAS(A)FEV1-PM10(B)FEV1-PM2.5(C)FEV1-NO2(D)FVC-PM10(E)FVC-PM2.5(F)FVC-NO2(G)FVC-PM10(H)FEV1/FVC-PM2.5(I)FEV1/FVC-NO2。紅線表示p值閾值為5×10−8。藍線表示p值閾值為5×10−7。每個全基因組信號由最近的基因注釋。(有關此圖圖例中提到的顏色的解釋,請參閱本文的網絡版本。)

        圖2.七種全基因組信號的肺功能特征和空氣汙染物(影響大小和置信區間)之間的關係。注:對於SNPs rs138235384和rs192415220,由於小等位基因頻率低和樣本量小,效應等位基因分別為0拷貝和2拷貝的效應大小沒有出現。由於從劑量轉換為直接基因型時的舍入誤差,效應大小與表1不完全一致。PM10/PM2.5的單位為每5微克/立方米,NO2的單位為每10微克/立方米。

        圖3.先前確定的肺功能信號rs10841302的FEV1/FVC預測值與各基因型組(帶有編碼等位基因G)的PM2.5值的相互作用圖。

        結論:我們開展了最大的全基因組基因-空氣汙染相互作用的肺功能研究,並確定了臨床相關的大小和意義的潛在影響。我們觀察到,當暴露在平均水平的室外空氣汙染中時,某些基因型的肺功能降低了440毫升,這大約相當於成人肺功能平均正常喪失的9年。

        原文出處:MelbourneCA,Mesut ErzurumluogluA,et al.Genome-wide gene-air pollution interaction analysis of lung function in 300,000 individuals.Environ Int2022 Jan 15;159

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