Longitudinal data in peripheral blood confirm that PM20D1 is a quantitative trait locus (QTL) for Alzheimer’s disease and implicate its dynamic role in disease progression
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: While Alzheimer's disease (AD) remains one of the most challenging diseases to tackle, genome-wide genetic/epigenetic studies reveal many disease-associated risk loci, which sheds new light onto disease heritability, provides novel insights to understand its underlying mechanism and potentially offers easily measurable biomarkers for early diagnosis and intervention. METHODS: We analyzed whole-genome DNA methylation data collected from peripheral blood in a cohort (n = 649) from the Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) and compared the DNA methylation level at baseline among participants diagnosed with AD (n = 87), mild cognitive impairment (MCI, n = 175) and normal controls (n = 162), to identify differentially methylated regions (DMRs). We also leveraged up to 4 years of longitudinal DNA methylation data, sampled at approximately 1 year intervals to model alterations in methylation levels at DMRs to delineate methylation changes associated with aging and disease progression, by linear mixed-effects (LME) modeling for the unchanged diagnosis groups (AD, MCI and control, respectively) and U-shape testing for those with changed diagnosis (converters). RESULTS: When compared with controls, patients with MCI consistently displayed promoter hypomethylation at methylation QTL (mQTL) gene locus PM20D1. This promoter hypomethylation was even more prominent in patients with mild to moderate AD. This is in stark contrast with previously reported hypermethylation in hippocampal and frontal cortex brain tissues in patients with advanced-stage AD at this locus. From longitudinal data, we show that initial promoter hypomethylation of PM20D1 during MCI and early stage AD is reversed to eventual promoter hypermethylation in late stage AD, which helps to complete a fuller picture of methylation dynamics. We also confirm this observation in an independent cohort from the Religious Orders Study and Memory and Aging Project (ROSMAP) Study using DNA methylation and gene expression data from brain tissues as neuropathological staging (Braak score) advances. CONCLUSIONS: Our results confirm that PM20D1 is an mQTL in AD and demonstrate that it plays a dynamic role at different stages of the disease. Further in-depth study is thus warranted to fully decipher its role in the evolution of AD and potentially explore its utility as a blood-based biomarker for AD.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».