Multi-ancestry genome-wide association study reveals novel genetic signals for lung function decline
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Rationale Accelerated decline in lung function contributes to the development of chronic respiratory disease. Despite evidence for a genetic component, few genetic associations with lung function decline have been identified. Objectives To evaluate genome-wide associations and putative downstream functionality of genetic variants with lung function decline in diverse general population cohorts. Methods We conducted genome-wide association study (GWAS) analyses of decline in the forced expiratory volume in the first second (FEV 1 ), forced vital capacity (FVC), and their ratio (FEV 1 /FVC) in participants across six cohorts in the Cohorts for Heart and Aging Research in Genomic Epidemiology (CHARGE) consortium and the UK Biobank. Genotypes were imputed to TOPMed (CHARGE cohorts) or Haplotype Reference Consortium (HRC) (UK Biobank) reference panels, and GWAS analyses used generalized estimating equation models with robust standard error. Models were stratified by cohort, ancestry, and sex, and adjusted for important lung function confounders and genotype principal components. Results were combined in cross-ancestry and ancestry-specific meta-analyses. Selected top variants were tested for replication in two independent COPD-enriched cohorts. Measurements and Main Results Our discovery analyses included 52,056 self-reported White (N=44,988), Black (N=5,788), Hispanic (N=550), and Chinese American (N=730) participants with a mean of 2.3 spirometry measurements and 8.6 years of follow-up. Functional mapping of GWAS meta-analysis results identified 361 distinct genome-wide significant (p<5E-08) variants in one or more of the FEV 1 , FVC, and FEV 1 /FVC decline phenotypes, which overlapped with previously reported genetic signals for several related pulmonary traits. Of these, 8 variants, or 20.5% of the variant set available for replication testing, were nominally associated (p<0.05) with at least one decline phenotype in COPD-enriched cohorts (White [N=4,778] and Black [N=1,118]). Using the GWAS results, gene-level analysis implicated 38 genes, including eight ( XIRP2 , GRIN2D , SATB1 , MARCHF4 , SIPA1L2 , ANO5 , H2BC10 , and FAF2 ) with consistent associations across ancestries or decline phenotypes. Annotation class analysis revealed significant enrichment of several regulatory processes for corticosteroid biosynthesis and metabolism. Drug repurposing analysis identified 43 approved compounds targeting eight of the implicated 38 genes. Conclusions Our multi-ancestry GWAS meta-analyses identified numerous genetic loci associated with lung function decline. These findings contribute knowledge to the genetic architecture of lung function decline, provide evidence for a role of endogenous corticosteroids in the etiology of lung function decline, and identify drug targets that merit further study for potential repurposing to slow lung function decline and treat lung disease.
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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 | 0,003 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».