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Enregistrement W4381854160 · doi:10.1101/2023.06.22.546041

A robust association test leveraging unknown genetic interactions: Application to cystic fibrosis lung disease

2023· preprint· en· W4381854160 sur OpenAlexafffundabout
Sangook Kim, Lisa J. Strug

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2023
Typepreprint
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueCystic Fibrosis Research Advances
Établissements canadiensSickKids FoundationHospital for Sick ChildrenPublic Health OntarioUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesHospital for Sick ChildrenUniversity of TorontoGovernment of CanadaGovernment of OntarioNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCystic Fibrosis CanadaGenome Canada
Mots-clésGenome-wide association studyCystic fibrosisQuantitative trait locusNormalityBiologyGenetic associationTraitGeneticsGenetic architectureGenotypeComputational biologyGeneStatisticsComputer scienceMathematicsSingle-nucleotide polymorphism

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract For complex traits such as lung disease in Cystic Fibrosis (CF), Gene x Gene or Gene x Environment interactions can impact disease severity but these remain largely unknown. Unaccounted-for genetic interactions introduce a distributional shift in the quantitative trait across the genotypic groups. Joint location and scale tests, or full distributional differences across genotype groups can account for unknown genetic interactions and increase power for gene identification compared with the conventional association test. Here we propose a new joint location and scale test (JLS), a quantile regression-basd JLS (qJLS), that addresses previous limitations. Specifically, qJLS is free of distributional assumptions, thus applies to non-Gaussian traits; is as powerful as the existing JLS tests under Gaussian traits; and is computationally efficient for genome-wide association studies (GWAS). Our simulation studies, which model unknown genetic interactions, demonstrate that qJLS is robust to skewed and heavy-tailed error distributions and is as powerful as other JLS tests in the literature under normality. Without any unknown genetic interaction, qJLS shows a large increase in power with non-Gaussian traits over conventional association tests and is slightly less powerful under normality. We apply the qJLS method to the Canadian CF Gene Modifier Study (n=1,997) and identified a genome-wide significant variant, rs9513900 on chromosome 13, that had not previously been reported to contribute to CF lung disease. qJLS provides a powerful alternative to conventional genetic association tests, where interactions my contribute to a quantitative trait. Author summary Cystic fibrosis (CF) is a genetic disorder caused by loss-of-function variants in CF transmembrane conductance regulator ( CFTR ) gene, leading to disease in several organs and notably the lungs. Even among those who share identical CF causing variants, their lung disease severity is variable, which is presumed to be caused in part by other genes besides CFTR referred to as modifier genes. Several genome-wide association studies of CF lung disease have identified associated loci but these account for only a small fraction of the total CF lung disease heritability. This may be due to other environmental factors such as infections, smoke exposure, socioeconomic status, treatment of lung diseases or a numerous other unknown or unmeasured factors that may interact with modifier genes. A class of new statistical methods can leverage these unknown interactions to better detect putative genetic loci. We provide a comprehensive simulation study that incorporates unknown interactions and we show that these statistical methods perform better than conventional approaches at identifying contributing genetic loci when the assumptions for these approaches are met. We then develop an approach that is robust to the typical normal assumptions, provide software for implementation and we apply it to the Canadian CF Gene Modifier Study to identify novel variants contributing to CF lung disease.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,019
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,063
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,020
Score d'incertitude au seuil0,099

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0190,063
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,002
Études des sciences et des technologies0,0010,002
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,002
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

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.

Tête enseignante Opus0,021
Tête enseignante GPT0,273
Écart entre enseignants0,252 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2023
Routes d'admission3
Résumé présentoui

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