Abstracte achtergrond
Meer dan 90% van de volwassenen van 20 jaar of ouder met permanente tanden te lijden hebben gehad van cariës leidt tot pijn, infectie of zelfs verlies van tanden. Hoewel cariës prevalentie in het afgelopen decennium is afgenomen, zijn er nog ongeveer 23% van de dentate volwassenen met onbehandelde cariës in de Verenigde Staten. Tandcariës is een complexe aandoening beïnvloed door zowel individuele gevoeligheid en omgevingsfactoren. Ongeveer 35-55% van cariës fenotypische variatie in de permanente gebit te wijten aan genen, hoewel enkele specifieke cariës genen geïdentificeerd. Daarom voerden we de eerste genoom-brede associatie studie (GWAS) naar genen die van invloed gevoeligheid voor cariës bij volwassenen te identificeren.
Methods
Vijf onafhankelijke cohorten in deze studie werden opgenomen, in totaal meer dan 7000 deelnemers. Voor elke deelnemer, werd cariës geëvalueerd en genetische merkers (single nucleotide polymorphisms, SNPs) werden gegenotypeerd of toegerekende over het hele genoom. Vanwege de heterogeniteit tussen de vijf cohorten betreffende leeftijd, genotypering platform, kwaliteit van dentale cariës evaluatie en onderzoeksopzet we eerst uitgevoerd genoom-brede associatie (GWA) analyses op elk van de vijf onafhankelijke cohorten apart. Vervolgens verricht drie meta-analyses resultaten combineren: (i) de relatief jongere, Appalachian cohorten (N = 1483) met goed geëvalueerde cariës fenotype, (ii) de relatief oudere, niet-Appalachian cohorten (N = 5960) met inferieure cariës fenotypes, en (iii) alle vijf cohorten (N = 7443). Top ranking genetische loci binnen en tussen meta-analyses werden onderzocht voor biologisch plausibel rollen op cariës.
Resultaten
Verschillende sets van genen werden in de drie meta-analyses genomineerd, in het bijzonder tussen de jongere en oudere leeftijdsgroepen. In het algemeen hebben we identificeerden verschillende wijzen loci (p-waarde ≤ 10E-05) in of nabij genen met plausibele biologische rollen voor tandcariës, zoals RPS6KA2 en PTK2B betrokken bij p38-depenedent MAPK signalering en RHOU en FZD1, betrokken bij de Wnt signaalcascade. Beide routes zijn betrokken bij tandcariës. ADMTS3 en ISL1 zijn betrokken bij de ontwikkeling van tanden en TLR2 is betrokken bij de immuunreactie tegen orale pathogenen.
Conclusies
Aangezien de eerste GWAS voor cariës bij volwassenen, dit onderzoek genomineerd verschillende nieuwe cariës genen voor toekomstige studie, die kan leiden tot een beter begrip van cariogenesis, en uiteindelijk tot betere voorspellingen ziekte, preventie en /of behandeling.
Sleutelwoorden
cariës Genetics Genome brede vereniging permanente gebit Genomics Electronic aanvullend materiaal
De online versie van dit artikel (doi:. 10 1186 /1472-6831-12-57) bevat aanvullend materiaal, dat beschikbaar is voor geautoriseerde gebruikers is achtergrond
Dental cariës is een veel voorkomende chronische ziekte die pijn en invaliditeit veroorzaakt in alle leeftijdsgroepen. groepen [1]. Onbehandelde cariës kan leiden tot pijn verspreiding van de infectie naar aangrenzende weefsel, verlies van tanden, en edentulism (totaal verlies van tanden). Cariës prevalentie stijgt met de leeftijd, en het derde decennium van het leven, hebben ongeveer 91% van de volwassenen dentale cariës ervaren in de US. Hoewel de totale cariës ervaring in het afgelopen decennium is gedaald met ongeveer 3,3%, deze trend is het duidelijkst bij jongere volwassenen (leeftijd 20-39 jaar) met een hoger opleidingsniveau (NHANES surveillance samenvattingen op de mondgezondheid, 2005). Niettemin, ongeveer 23% van de volwassenen hebben onbehandelde tandbederf, het hele land. Ondernemingen De etiologie van tandcariës gaat om een complex samenspel van milieu- en genetische factoren. Erfelijkheid analyses is gebleken dat de opmerkelijke rol van genen op cariës ziekte [2-4]. We hebben eerder voerden een erfelijkheidsgraad analyse van cariës gebaseerd op 2600 deelnemers uit 740 multi-generationele families [5]. Voor cariës in de permanente gebit, we geschat op ongeveer 35-55% van de fenotypische variatie in de ziekte ervaring was toe te schrijven aan genetische factoren. Belangrijk we aangetoond dat genen die van invloed gevoeligheid voor cariës in het primaire gebit gedeeltelijk anders dan in vaste tanden.
Vorige studies Genetica van tandcariës zijn vooral gericht op kandidaatgenen. Genen die van invloed smaak voorkeuren (zoals smaak receptor-gen TAS2R38
) van invloed kunnen zijn voedingsgewoonten, een grote bekende cariës risicofactor [6]. Andere voorbeelden zijn amelogenin (AMELX
) [7, 8] en tuftelin (TUFT1
) [9], glazuurmatrixeiwitten eiwitten en CD14
, een aangeboren immuunrespons gen dat betrokken is bij bacteriële patroonherkenning tijdens cariogenesis [10]. In het enige genoomwijde associatie studie (GWAS) uitgevoerd op de hoogte van cariës [11], een paar loci (ACTN2
, MTR
en EDARADD
, MPPED2, Kopen en LPO
) met mogelijke biologische rol gevoeligheid voor cariës, hoewel niet genoombrede significant aangetoond suggestief bewijs voor associatie met cariës fenotypes.
Desondanks zijn er weinig specifieke genen voor tandbederf in de permanente gebit vastgesteld of gerepliceerd. Daarom is ons doel was om genoomwijde associatie scans (GWAS) uit te voeren om genetische varianten geassocieerd met cariës in permanente gebit bij volwassenen te identificeren. Identificatie van cariës genen zullen bijdragen aan ons begrip van cariës etiologie, en kan leiden tot preventieve interventies en /of behandeling van strategieën voor tandbederf.
Sample werving en het verzamelen van gegevens methoden
Zoals getoond in Tabel 1, vijf onafhankelijke monsters werden in dit onderzoek. 1) De eerste steekproef (N = 970) werd vastgesteld door het Center for Oral Health Research in Appalachia (COHRA), een initiatief om de oorzaken van orale gezondheid verschillen in de landelijke Appalachia bestuderen. In het kort, werd de steekproef getrokken uit grotendeels landelijke Appalachian gemeenschappen in Pennsylvania en West-Virginia op basis van een huishouden op basis van recruitment protocol die ten minste één biologische ouder-kind paar om deel te nemen [12]. 2) De tweede cohort van de deelnemers (N = 223, DRDR1) werd vastgesteld door de Universiteit van Pittsburgh School of Dental Medicine Dental Register en DNA Repository (DRDR). In dit lopende project, wordt elk individu dat wordt geleverd aan de tandheelkundige school voor behandeling uitgenodigd om een deel van het register [13] zijn. Deze monsters samen met de COHRA monster werden opgenomen als onderdeel GENEVE tandcariës project [14]. 3) De derde cohort bestaat uit een extra 290 deelnemers vervolgens in de DRDR (DRDR2 geaccepteerd), met vergelijkbare demografische kenmerken als DRDR1. 4) De vierde cohort (N = 4230) was vanaf het Atherosclerose Risk in Gemeenschappen (ARIC) studie, die werd ontworpen om de etiologie en natuurlijke historie van atherosclerose [15] onderzoeken. De Dental ARIC, een bijkomend project ondersteund door het National Institute of Dental en Craniofacial Research (NIDCR), werd uitgevoerd in het vierde bezoek tussen 1996 en 1998 [16]. 5) De vijfde cohort was van een geneste case-control van diabetes type 2 monsters binnen de Health Professionals Follow-up Study [17, 18] (HPFS; N = 1730), een prospectief lopend project richt mannelijke gezondheidswerkers tussen de leeftijd 40 en 75 jaar in de Verenigde Staten. Parti nemers vooral betrokken zijn bij ons project werden aangeworven in het midden of late jaren 1990 voor zowel ARIC en HPFS, terwijl voor COHRA en de twee DRDR cohorten, monsters werden in op of na 2005. Recruiting voor alle vijf monster cohorten bracht niet was gebaseerd op de deelnemers 'cariës-status. Schriftelijke toestemming werd verkregen van alle deelnemers aan elk individueel project. Alle studie procedures werden beoordeeld en goedgekeurd door de Institutional Review Boards goedgekeurd bij universiteiten op elke locatie (Federal Wide Assurance (FWA) # voor GENEVA tandcariës project: FWA00006790; ARIC project: FWA00004801 en HPFS-T2D: FWA00000484) .table 1 Beschrijving van de vijf cohorten
Cohort Description *
COHRA
DRDR1
DRDR2
ARIC
HPFS
PI
Marazita
Vieira & amp; Marazita
Vieira
Boerwinkle
Hu
steekproefomvang
†
970
223
290
4230
1730 (mannelijke)
Age
§
34,3 ± 9,4
41,9 ± 16,9
41,8 ± 17,9
63,1 ± 5,6
65,2 ± 8,4
Leeftijd Range
17-67
17-84
17-89
53-75
49-83
cariës Prevalentie (%)
95,3
94,5
97,7
99,5
98,7
cariës fenotype
¶
DMFS
DMFS
DMFS
Proportion DFS
cariës Severity
genotypering Platform
Illumina 610-Quad
Illumina 610-Quad
Illumina 610-Quad
Affymetrix 6.0
Affymetrix 6,0
genotypering Cente
**
CIDR
CIDR
PITT-GPCL
BICGA
BICGA
Geïmputeerde data
Y
Y
N
Y
N
* COHRA: Center for Oral Health Research in Appalachia cohort
DRDR1:. Dental Register en DNA Repository cohort fase 1.
DRDR2: Dental register en DNA Repository cohort fase 2.
ARIC:. Atherosclerosis Risk in Gemeenschap cohort
HPFS: Health Professionals Follow-up Study cohort
† Alle beknopte statistieken en de daaropvolgende analyses bevatten alleen genotype niet-Spaanse blanken..
§ Gemiddelde ± SD
¶ DMFS:. Rotte, Missing als gevolg van Decay, of gevulde tandvlakken
Aandeel DFS:. Rotte of gevulde tandvlakken /totaal oppervlakken in gevaar
cariës ernst. totale # van cariës gecodeerd als 0, 1; 2-4; 5-9 en 10 of meer
** CIDR: de Johns Hopkins Center for Disease Erfelijke Onderzoek;
PITT-GPCL:.. Genomics en Proteomics Core Laboratories aan de Universiteit van Pittsburgh
BICGA: Broad Institute Center voor genotypering en analyse aan Harvard en MIT.
cariës fenotype evaluatie
voor COHRA, cariës van blijvende gebit werd beoordeeld door tandartsen en mondhygiënisten via visuele inspectie. Gegevens voor DRDR1 en DRDR2 werden geëxtraheerd uit de evaluaties gedaan door tandartsen. Examinatoren in alle vestigingen werden periodiek gekalibreerd. Elk tandoppervlak werd gescoord als geluid, rot, gevuld ontbreken als gevolg van bederf of ontbreken omdat anders dan verval redenen, volgens de Wereldgezondheidsorganisatie aanbevolen schaal volgens de NIH /NIDCR goedgekeurd protocol voor het beoordelen van tandcariës voor onderzoeksdoeleinden [12, 19]. Deze wijze van beoordeling cariës is compatibel met de Phen-X Toolkit (http:.. //Www phenxtoolkit org) te vergemakkelijken combineren van gegevens over studies, en het National Center for Health Statistics TandExaminators Procedures Manual (zie paragraaf 4.9. 1,3). Derde kiezen werden uitgesloten van de beoordeling cariës. Tandeloze individuen werden gerekruteerd in de studie, maar werden uit de beoordeling van cariës en follow-up analyse uitgesloten. Het fenotype, DMFS, gebruikt in GWAS analyse vertegenwoordigt de telling van rotte, het missen als gevolg van verval, of gevuld (hersteld) tandoppervlakken over blijvende gebit van een individu.
Cariës beoordeling in het ARIC cohort was vergelijkbaar met de aanpak hierboven aangegeven, behalve dat er geen onderscheid gemaakt tussen de tanden die werden vermist als gevolg van verval of ontbreekt vanwege een andere reden. Zo is de DFS (rotte of gevulde tandoppervlak) fenotype was beschikbaar voor deze dataset. Teneinde rekening met de variatie in aantal tanden risico bij deze oudere steekproef van individuen hebben we een nieuw fenotype wanneer het aandeel van DFS gelijk aan de oorspronkelijke DFS tellingen gedeeld door het totale aantal tandoppervlakken risico.
In de HPFS cohort, cariës werd beoordeeld door zelf-gerapporteerde vragenlijsten. Baseline cariës meting verzamelde in 1996 werd gebruikt in onze analyse. In het algemeen werden de gegevens verzameld over het totale aantal holten in permanente tanden. Het antwoord op deze vraag was een geordende categorische variabele die verschillende niveaus van cariës ernst (geen holte, 1 getroffen tand, 2-4, 5-9, en 10 of meer aangetaste tanden).
Zoals eerder gemeld [6, 12 ], zowel inter- en intra-onderzoeker concordanties van cariës evaluaties waren hoog in de COHRA cohort. Maar dit kalibratie proces was niet beschikbaar voor andere cohorten, hetzij omdat een dergelijk ontwerp was geen onderdeel van de oorspronkelijke studie (DRDR1 en DRDR2), of de cariës fenotype collectie was van een kant belang (ARIC), of de beoordeling cariës was gewoon gebaseerd op zelf-gerapporteerde informatie uit de vragenlijst (HPFS).
genotypering, kwaliteitsborging en toerekening
Als onderdeel van GENEVE cariës project, genotypering voor COHRA en DRDR1 monsters werd uitgevoerd in opdracht van de GENÈVE consortium gedragen door de Johns- Hopkins Center for Disease Erfelijke Onderzoek (CIDR) door een National Institutes of Health contract. Genotypering van deze cohorten werd uitgevoerd met de Illumina Human610-Quadv1_B BeadChip (Illumina, San Diego, CA, USA). Verdere details zijn verkrijgbaar bij het National Center for Biotechnology Information database met Genotype en fenotypes (dbGaP, http: //www NCBI NLM nih gov /sites /Entrez db = gap,....? studie toetreding aanwijzing phs000095.v1.p1). De DRDR2 cohort werd gegenotypeerd aan de Universiteit van Pittsburgh Genomics en Proteomics Core Laboratorium met behulp van dezelfde Illumina Human610-Quad chip. Genotypering voor zowel ARIC en HPFS cohorten werd uitgevoerd bij de globale Instituut van MIT en Harvard Centrum voor genotypering en analyse met behulp van de Affymetrix 6.0 SNP array (Affymetrix, Santa Clara, CA, USA) en de Birdseed bellen algoritme. Verdere details zijn beschikbaar op dbGaP (studie toetreding aanduidingen phs000090.v1.p1 voor ARIC en phs000091.v2.p1 voor HPFS)
Genotype gegevens voor alle cohorten met uitzondering van DRDR2 ging door een uitgebreid proces van het schoonmaken, toerekening, en kwaliteitsborging, uitgevoerd door de GENÈVE consortium Coördinatie Centrum van de Universiteit van Washington [14, 20, 21]. De gehele reinigingsprocedure inbegrepen, maar was niet beperkt tot, controleert of genderidentiteit, chromosomale afwijkingen, steekproef verbondenheid, bevolkingsopbouw, ontbrekende beltarieven, plaat effecten, Mendel fouten, dupliceren discordantie, etc. Gedetailleerde reiniging rapporten zijn openbaar beschikbaar voor elke studie op de bovengenoemde dbGaP bron. De gegevens reiniging en kwaliteitscontrole voor DRDR2 genotypen werden uitgevoerd door onze eigen team met behulp van soortgelijke procedures als hierboven.
Genotype toerekening (dat wil zeggen, het afleiden van onopgemerkt genotypes gebaseerd op waargenomen degenen van een monster met gelijkaardige genetische achtergrond) werd uitgevoerd door de GENÈVE coördinerende centrum voor drie cohorten (COHRA, DRDR1 en ARIC). Toegerekende gegevens werden vrijgegeven voor alle succes toegerekend SNPs (ongeveer 1,4 miljoen) met behulp van onderwerpen uit een HapMap Fase III referentie panel (genetisch bepaalde Europese afkomst, CEU monster) en BRAK software [22]. Kwaliteitsmetrics werden voor elke SNP toegerekend die verder werden gebruikt bij de analyse voor het filteren toerekening Resultaten per SNP-niveau. Toegerekend genotypen worden als de waarschijnlijkheid van elk van de drie genotype toestanden, die de mate van zekerheid in de genotype voorspelling. Deze kansen werden direct opgenomen in downstream statistische analyses binnen Plink, in plaats van het nemen van de meest waarschijnlijke toegerekende genotype. Voor een gedetailleerde beschrijving van deze imputatieprocedure en follow-up kwaliteitscontrole, verwijzen wij u naar het verslag over de dbGaP.
Statistische analyse
Genome-wide association scans werden beperkt tot zelf-gerapporteerde niet-Spaanse blanken, die bestond uit meeste monsters in onze studie. Dit zou het risico opgeblazen type I fout veroorzaakt door bevolking stratificatie minimaliseren en vermogensreductie vermijden vanwege mogelijke genetische heterogeniteit. Voor de analyse, principal component analysis (PCA) op basis van onafhankelijke autosomaal SNPs werd toegepast op de zelf-gerapporteerde ras variabele tegen de DNA-bewijs te controleren. HapMap controles (CEU, YRI, CHB, JPT) werden gebruikt als referentie. Hoge concordantie tussen zelf-gerapporteerde ras en genetisch bepaalde afkomst werd waargenomen in alle cohorten. De zeldzame uitschieters uitgesloten verdere analyse. Voor de COHRA monster dat deelnemers van alle leeftijden inbegrepen, werd statistische analyse beperkt tot vaste tanden bij personen 17 jaar of ouder. Daarom moeten alle deelnemers in de andere cohorten volwassenen waren, en werden opgenomen in de analyse
Al GWAS scans werden uitgevoerd in Plink (http:... //pngu mgh Harvard edu /~ Purcell /plink). [23] met behulp van lineaire regressie (--linear optie), terwijl correctie voor leeftijd en geslacht als covariaten. De bovenstaande analyses werden afzonderlijk uitgevoerd in elk cohort met genotype data en toegerekend indien beschikbaar (COHRA, DRDR1 en HPFS). Voordat analyse werden HWE (P-waarde ≤ 10E-4) en kleine allel frequentie (MAF ≤ 0,02) filters toegepast op outlier of zeldzame SNPs uit te sluiten. Vervolgens hebben we de GWAS vereniging resultaten van elke studie gecombineerd door het uitvoeren van meta-analyse in METAL (http:... //Www sph UMich edu /CSG /Abecasis /Metal /) [24] met behulp van zijn gewogen Z-score methode op basis van steekproefgrootte, P-waarde en richting van het effect in elke studie (fixed-effect model). Vanwege de verschillen in leeftijd, cohort, demografie, genotypering platform en kwaliteit van tandheelkundige evaluatie cariës, evenals mogelijke genetische heterogeniteit onder onze cohorten, voerden we drie meta-analyse: 1) Meta 1 (COHRA, DRDR1 en DRDR2 ): combineerden we deze drie cohorten, omdat ze werden elk bestaat uit relatief jongere personen uit Appalachia. Bovendien zijn ze genotyperen op dezelfde chip Illumina, en de meest informatieve cariës DMFS fenotype; 2) Meta 2 (ARIC en HPFS): wij combineren deze twee cohorten, omdat ze werden beide gegenotypeerd met behulp van Affymerix 6.0 chip en ze allebei opgenomen relatief oudere deelnemers (alle monsters ≥49 jaar) met een slechtere kwaliteit van cariës assessments; . 3) Meta 3 (alle vijf cohorten gecombineerd)
We onderzochten alle signalen met 'suggestieve betekenis "(P-waarde ≤ 10E-5) met behulp van verschillende online bioinformatica hulpmiddelen en databases, zoals SCAN (http: //www . scandb org /) [25], en WGAViewer (http:.... //compute1 lsrc hertog edu /software /WGAViewer /) [26]. Deze stap is cruciaal en gebaseerd op de veronderstelling dat gelieerde SNPs, die zelf niet causaal zijn, waren in LD met de causale variant omgeving. Bovendien is momenteel niet bekend wanneer een causale variant kan worden geplaatst ten opzichte van het gen beïnvloedt, hoewel cis-werkende (d.w.z. fysiek proximaal) varianten algemeen aangenomen belangrijk. Daarom is voor elke SNP bijeenkomst suggestieve betekenis, we onderzocht of er in de omgeving genen biologische functies had geweten te cariogenesis relevant. De berekening van genomische inflatie factor, lambda, en het genereren van quantile-kwantiel plots werden uitgevoerd in de R statistisch pakket (R Stichting voor statistische berekeningen, Wenen, AU). Manhattan plots werden gemaakt met behulp Haploview [27]. Regionale visualisatie van GWAS top signalen werden geproduceerd met behulp van LocusZoom (http:... //CSG sph UMich edu /locuszoom /) [28]. We genereerden ook genotype intensiteit percelen (dat wil zeggen cluster percelen) voor genotypering SNP's binnen de top-signalen van hoge kwaliteit genotype roeping te controleren. Omdat meer dan 95% van de monsters werden verwante individuen, hebben we niet aan te passen analyse voor familie verwantschap, maar op de voet gevolgd bewijs van genomische inflatie.
Resultaten
Tabel 1 toont beschrijvende kenmerken van de vijf cohorten gebruikt in onze studie. ARIC en HPFS waren de twee grootste cohorten met relatief oudere deelnemers 49 jaar of meer oud. De gemiddelde leeftijd van deze groepen waren meer dan 20 jaar groter dan die van de andere drie cohorten. Het verschil van het geboortejaar is zelfs nog groter tussen twee oudere en drie jongere cohorten, omdat patiënten in ARIC en HPFS bijna 10 jaar eerder werden vastgesteld. De HPFS cohort opgenomen alleen mannen. De DRDR1 en DRDR2 cohorten waren vergelijkbaar. Cariës prevalentie was extreem hoog (94,5-99,5%) voor al onze vijf cohorten, aanzienlijk hoger dan die van NHANES gemeld in 2005 (86,8-96,3%) voor overeenkomstige leeftijdsgroepen.
Verschillende evaluatiemethoden cariës werden uitgevoerd in de hele vijf cohorten (tabel 1). Tandoppervlak-level cariës evaluatie werd uitgevoerd gedurende COHRA, DRDR1 en DRDR2, door intra-orale onderzoek, waaruit DMFS index werd gegenereerd. DMFS index is de telling van carieuze oppervlakken over het gebit, en is de meest gebruikte maatstaf voor cariës ervaring, samen met DMFT (index door tand). Cariës metingen in de andere twee groepen waren verschillend en waarschijnlijk minder volledig van bovenaf. In ARIC zijn gegevens op tanden ontbreken omdat ze verval niet verzameld, en derhalve DMFS index kon niet worden gegenereerd. In plaats daarvan hebben we de hoeveelheid DFS onze cariës fenotype dat tandbederf maatregelen met betrekking tot het aantal tandoppervlakken waarvoor wij gegevens (in tegenstelling tot de volledige permanente gebit, zoals in DMFS). In HPFS, werd cariës beoordeeld als een zelf-gerapporteerde categorische variabele die benadering het aantal cariës bij tand-niveau.
Figuur 1 toont Manhattan percelen voor de drie meta-analyses. Geen associatie signalen geslaagd het genoom-brede betekenis drempel (dat wil zeggen, marginale P-waarde ≤ 5,0 × 10
-8). De genomische inflatie factor, λ, was 1,0345, 1,0055 en 1,0125 voor de drie meta-analyses, respectievelijk, wat aangeeft verwaarlozen P-waarde inflatie. We onderzochten de genen (en eventuele biologische functies) op of nabij SNPs suggestieve P-waarden (d.w.z. p-waarde ≤ 10E-5) in elke meta-analyse en vergeleken gemeenschappelijke genetische signalen over meta-analyses. Figuur 1 GWAS resultaten in drie meta-analyses: Manhattan en Q-Q percelen. Alle P-waarden zijn negatief log10 getransformeerd. Elk punt vertegenwoordigt een genotype of toegerekende (indien beschikbaar) SNP marker.
Top signalen binnen elke meta-analyse (p-waarden ≤ 10E-7)
In totaal waren er 5 regio's die in onze studie waarvan ten minste één SNP dit bereikt significantieniveau: drie van Meta 1 en een uit Meta 2 en 3 (Tabel2). De SNP tentoonstelling van de sterkste bewijs van vereniging in Meta 1 werd rs635808 op chromosoom 6 (p-waarde = 1,06 × 10 -7) gelegen in het intronic regio RPS6KA2
(Figure2A, Extra file1: Tabel S1). Dit gen codeert voor een enzym uit de RSK (ribosomale S6 kinase) familie, die kan fosforyleren diverse substraten, waaronder leden van de mitogeen-geactiveerde kinase (MAPK) signaalweg is. Eerder werd gemeld dat de activatie van MAPK route (via p38 fosforylering) speelt cruciale rol bij inflammatoire cytokine en chemokine genregulatie en dus is betrokken bij orale ziekten zoals cariës [29], cariës veroorzaakte pulpitis [30 ], chronische orale pijn en periodontale ziekte. Tabel 2 Effect grootte en P-waarden voor top SNPs in drie meta-analyses *
Gene /SNPs
Chr
basepaarpositie
gegevens Status †
Effect Size§
P-waarde (Meta 1)
P-waarde (Meta 2)
P-waarde (Meta 3)
COHRA
DRDR1
DRDR2
ARIC
HPFS
RHOU
rs3936161
1
227336163
Illumina
−1.95
7.17
--
−0.70
--
0.721
1.55E-05
6.76E-05
rs12072775
1
227339176
Affymetrix
−1.94
7.17
--
−0.71
0.007
0.725
4.23E-05
0.001
rs9287022
1
227344972
Imputed
−2.09
7.19
--
−0.61
--
0.673
3.79E-06
1.86E-05
rs9793739
1
227352481
Imputed
−2.08
7.88
--
−0.75
--
0.721
5.27E-07
4.28E-06
rs2988738
1
227427128
Affymetrix
0.67
9.55
--
−1.75
−0.15
0.567
2.02E-05
0.002
ADAMTS3
rs788919
4
73572758
Illumina
−1.40
−4.14
−3.56
−0.47
--
0.026
1.36E-04
1.02E-05
rs4694123
4
73606652
Illumina
−1.31
−2.94
−3.89
−0.46
--
0.038
1.18E-04
1.26E-05
rs10805050
4
73612147
Illumina
1.01
2.93
2.50
0.42
--
0.093
4.88E-06
1.68E-06
rs788911
4
73632087
Illumina
0.99
2.54
3.29
0.38
--
0.084
4.77E-06
1.46E-06
rs1383934
4
73636388
Illumina
1.19
3.20
3.70
0.64
--
0.046
1.77E-06
2.96E-07
RPS6K2
rs505982
6
167095386
Imputed
3.66
8.52
--
−0.35
--
8.93E-06
0.859
0.025
rs635808
6
167097412
Illumina
−4.21
−7.53
−8.30
0.44
--
1.06E-07
0,898
0.010
PTK2B
rs17057381
8
27416801
Affymetrix
16.39
28.98
--
0.47
−0.03
4.02E-07
0,267
0,764
CNIH
rs1953743
14
53722229
Both
−3.08
−6.55
−6.87
0.01
0.04
1.98E-06
0.371
0.027
rs4251631
14
53945934
Illumina
−3.78
−6.32
−10.02
−0.35
--
2.13E-07
0.013
1.80E-06
rs11850320
14
53990173
Illumina
−4.57
−7.93
−6.78
−0.33
--
9.92E-07
0.177
0.0003
rs7150062
14
53997400
Both
4.52
7.93
6.78
0.40
0.01
1.15E-06
0.295
0.001
rs7143579
14
54010435
Illumina
−4.42
−7.15
−7.89
−0.42
--
1.16E-06
0.137
0.0002
* Vat genen /regio's die ten minste één SNP met significante p-waarden ≤ 10E-7 (vetgedrukt); Vermeld zijn de eerste vijf belangrijkste SNPs als er meer dan vijf SNPs waargenomen bij de betrokken regio;
† Illumina /Affymetrix /Beide: SNP werd gegenotypeerd in Illumina 610Quad /Affymetrix respectievelijk 6,0 /beide chips;
Geïmputeerde: SNP data werd gegenereerd door slechts toerekening. "-" Aangeeft de desbetreffende SNP is niet genotype in DRDR2 of
HPFS;
§ Effect grootte kan direct worden vergeleken alleen bij Meta 1 cohorten (COHRA, DRDR1 en DRDR2)
figuur 2 Regionale percelen. P-waarden boven loci in meta-analyses. negatieve log 10 getransformeerde P-waarden en fysieke posities van SNPs in het gebied getoond. kleuren geven verbindingsevenwichtsafwijking tussen de index SNP (gekleurd in paars) en andere SNPs gebaseerd op HapMap CEU data. het vloerkleed plot geeft regionale SNP dichtheid. de recombinatie rate overlay is gebaseerd op HapMap CEU data. Gene posities en richtingen van transcriptie worden geannoteerd op basis van hg19 /1000 genomen november 2010 release.
andere suggestieve signaal waargenomen in Meta 1 was rs17057381 ( P-waarde = 4,02 × 10 -7) op chromosoom 8. Binnen een ± 100 kb regio, zijn er vijf genen waaronder PTK2B
. Geen direct bewijs impliceert deze genen in cariogenesis; Maar eerdere studies hebben aangetoond dat PTK2B
bemiddelt de p38-afhankelijke MAPK route [31, 32] en is belangrijk voor orale aandoeningen waaronder dentale cariës. (Figure2B)
De derde suggestieve signaal waargenomen in Meta 1 is een breed gebied van vereniging op chromosoom 14 (Figure2C; top SNP was rs4251631, p-waarde = 2,13 × 10 -7). Meerdere lage LD SNPs (in verwijzing naar rs4251631) toonden suggestieve betekenis en vier van hen behoorden tot de top SNPs in Meta 3 (P-waarden tussen 8.17 × 10-5 en 1,80 × 10-6). De vereniging signaal is gecentreerd over een gebied van lage recombinatie herbergen 4 genen, CDKN3, CNIH, GMFB Kopen en CGRRF1
(geen van die bekende of biologisch plausibel rollen in cariës). De vereniging signaal strekt 500 kb stroomopwaarts van de 5 'onvertaalde regio BMP4
gen. Bot morfogenetische eiwitten zijn belangrijk voor de regeneratie /herstel van de dentine-pulp complex na cariogene letsel [33] en BMP4
name is aangetoond initiëren en regelen reparatie van carieuze weefsel [34, 35].
In Meta 2 zagen we een suggestieve signaal op chromosoom 1 (rs9793739, p-waarde = 5,27 × 10 -7). Geen relevante informatie met bederf gevonden voor genen bij dit SNP behalve dat ongeveer 400 kb stroomopwaarts van de top hit, was RHOU gen (het dichtst hit, Figure2D), een lid van de Rho familie GTPasen. Er zijn aanwijzingen dat GTPases fungeren als belangrijke mediatoren van de Wnt signaalcascade [36], een route die bekend staat om zijn rol in de regulering tand morfologie tijdens tand ontwikkeling [37]. In 2001, Tao et al.
Toonde bij muizen de mogelijke rol van RHOU
in de regulatie van de cel morfologie en proliferatie door de Wnt1 signaleringsroute [38]. Hoewel biologisch plausibel, het is momenteel niet bekend of RHOU is betrokken bij genetische gevoeligheid voor cariës.
In Meta 3 zagen we een suggestieve associatie met rs1383934 (p-waarde = 2,96 × 10 -7). Dit SNP is gelokaliseerd op chromosoom 4 in de intronische regio ADAMTS3
(Figure2E), die sterk tot expressie wordt gebracht tijdens tandontwikkeling in de dentale papilla bij muizen [39]. De rol van ADAMTS3
in cariogenesis is onbekend; echter, aangezien dat tot taak tandontwikkeling bij muizen, is het aannemelijk dat dit gen beïnvloedt vatbaarheid voor tandcariës.
Andere interessante signalen (P-waarden ≤ 10E-5)
in Meta 1 zagen we ook suggestief vereniging een 400 kb gebied op chromosoom 5 inclusief de ISL1
gen (rs4865673, p-waarde = 8.73 x 10 -6, Figure2F). Alle auteurs gelezen en goedgekeurd het definitieve manuscript.
