儿科。2013年8月；132(2): 290–297.
支气管肺发育不良的全基因组关联研究（GWAS）
，博士，一 、理学学士、，b、，c（c） ，医学博士，一 ，博士，d日 ，博士，d日 ，博士，e（电子） 、医学博士、博士，b、，c（c） 、MSN、，一 ，理学硕士，一 ，博士，（f） ，医学博士，a、，克 ，PH博士，一和，医学博士
一 克里斯托·R·圣·朱利安
b条生物化学和
c（c）加利福尼亚州帕洛阿尔托斯坦福大学医学院霍华德·休斯医学院；
托马斯·霍夫曼
d日加利福尼亚大学旧金山分校流行病学和生物统计系及人类遗传学研究所；
约翰·威特
d日加利福尼亚大学旧金山分校流行病学和生物统计系及人类遗传学研究所；
马克·克拉斯诺
b条生物化学和
c（c）加利福尼亚州帕洛阿尔托斯坦福大学医学院霍华德·休斯医学院；
Cecele C.Quaintance公司
以下部门一儿科，
劳拉·杰利夫·帕沃斯基
（f）加利福尼亚州公共卫生部加利福尼亚遗传病筛查项目，加利福尼亚州里士满；和
杰弗里·古尔德
以下部门一儿科，
克加利福尼亚州围产期质量护理合作组织
以下部门一儿科，
b条生物化学和
e（电子）精神病学，以及
c（c）加利福尼亚州帕洛阿尔托斯坦福大学医学院霍华德·休斯医学院；
d日加利福尼亚大学旧金山分校流行病学和生物统计系及人类遗传学研究所；
（f）加州公共卫生部的加州遗传病筛查项目，加利福尼亚州里士满；和
克加利福尼亚州围产期质量护理合作组织
通讯作者。 - 补充资料
补充信息
GUID:2A512CD9-8074-4AB4-B2BA-4A80BE112BCE
GUID:2512444B-CB95-4390-B1F6-9A70B23CC612
摘要
目标：
双生子研究表明，中重度支气管肺发育不良（BPD）的遗传率为53%至79%，我们进行了全基因组关联研究（GWAS），以确定与BPD风险相关的遗传变异。
方法：
对1726名极低出生体重儿（胎龄=25岁）进行了GWAS研究0–296/7周），至少进行3天的间歇正压通气，并在36周月经后年龄住院。36周月经后年龄，中度-重度BPD病例(n个=899）被定义为需要连续补充氧气，而对照组(n个=827）吸入室内空气。另有795名可比婴儿（371例，424名对照）为复制人群。来自病例和对照新生儿筛查血斑的基因组DNA用于GWAS。该复制研究对GWAS发现的单核苷酸多态性（SNP）和HumanExome芯片中的SNP进行了研究。
结果：
使用基因组DNA进行基因分型是成功的。我们没有在全基因组显著性水平（5×10）确定与BPD相关的SNP−8)在以前的研究中没有发现SNP达到统计显著性（Bonferroni-correctedP（P）阈值.0018）。路径分析没有提供信息。
结论：
我们没有发现能够解释上述BPD遗传率的基因组位点或途径。潜在的解释包括：作为遗传变异的因果突变，未经分析或被映射到许多分布位点，样本量不足，我们研究人群的种族，或所调查的病例对照差异均不归因于潜在的共同遗传变异。
关键词：全基因组关联研究（GWAS）、慢性肺病、疾病遗传易感性、早产、极低出生体重儿
关于此主题的已知信息：
双生子研究表明支气管肺发育不良（BPD）是遗传性的；然而，只有少数遗传位点与BPD相关，这只能解释有限的遗传力。
本研究补充：
一项针对胎龄25至30周的单胎婴儿（899例BPD病例和827例对照）的全基因组关联研究没有在全基因组显著性水平上确定与BPD相关的单核苷酸多态性，但确实确定了值得进一步研究的多态性。
支气管肺泡发育不良（BPD）是一种以肺泡极化受损为特征的疾病，是早产儿发病率和死亡率的主要原因。1随着胎龄（GA）或出生体重（BW）的降低，发生BPD的风险增加。2，三患有BPD的婴儿需要长时间呆在新生儿重症监护室，出院后许多婴儿需要补充氧气治疗，并经常住院。
尽管对BPD的机制进行了调查，2有证据表明介体和通路，三在降低极低出生体重（VLBW）婴儿（体重<1500 g）的BPD发病率方面进展甚微。因为两个单独的双胞胎研究4，5研究人员使用不同的策略来识别可遗传因素，包括识别候选基因中单核苷酸多态性（SNP）的频率差异。尽管有报道称SFTPB等有希望的基因，但这些努力基本上都没有成功（参考文献综述6和7).
为了研究极低出生体重儿BPD的潜在遗传病因，我们在加利福尼亚州的病例和对照组中进行了一项基于人群的全基因组关联研究（GWAS），以确定易感疾病的基因并生成生物学假设。
方法
患者群体和表型定义
加州围产期质量护理协作组织（CPQCC；http://www.cpqcc.org/)82005至2008日历年期间的数据库。CPQCC前瞻性地收集了128家成员医院的临床数据，这些医院占加州NICU入院总数的90%以上。CPQCC在加利福尼亚州进行年度数据摘要培训。在数据收集期间和数据结束之前，每个记录都有范围和逻辑检查。对数据缺失过多的记录进行审计。
入选标准包括GA 250至296/7在婴儿住院至36周月经后年龄（PMA）期间，BW<1500 g，以及至少3天的间歇正压通气（IPPV）。数据库没有区分鼻通气和气管通气。将至少3天的IPPV作为1个纳入标准，以便该“环境因素”在病例和对照中保持一致。我们使用国家儿童健康与人类发展研究所/国家卫生研究所标准诊断轻度、中度和重度BPD。1，9自Lavoie等人5我们将病例定义为需要在36周PMA时补充氧气的婴儿，并将对照组定义为在36周的PMA时呼吸室内空气的婴儿。补充氧气的需要由个体NICU的实践和生理评估决定10没有例行执行。如果婴儿不符合纳入标准，是多胞胎中的一个，有重大先天性异常，如果他们在36周PMA前死亡或离开医院，或者如果不知道在36周的PMA时的补充氧气状态，则将其排除在外。我们还排除了接受大手术的婴儿，因为包括辅助通气在内的干预措施可能会带来偏见。动脉导管未闭结扎不是排除标准。对照组婴儿符合所有入选标准，目前在医院，但在36周PMA时不需要补充氧气(补充方法).
研究道德委员会
斯坦福大学机构审查委员会和加利福尼亚州保护人类受试者健康和福利机构委员会批准了这项研究。除非父母拒绝，否则加州新生儿筛查血斑（NBS）可能用于匿名研究。
基因分型
加州公共卫生部将受试者的CPQCC信息与他们的国家统计局联系起来。基因组DNA（gDNA）是根据St Julien等人描述的方案从血滴中提取的11和基因型（Illumina HumanOmni2.5芯片，加利福尼亚州圣地亚哥）。使用未扩增的gDNA，并在质量控制程序后使用GenomeStudio软件（Illumina，2011）进行基因型调用(补充方法).
统计分析
为了在SNP和BPD之间的分析中确定风险调整的潜在因素，我们首先检查了与BPD风险相关的变量之间的单变量关系。12具有的变量P（P）<.20人进入logistic模型P（P）采用反向选择法将≤.05保留在模型中。基于变量及其结果，使用逻辑回归的加性遗传模型评估测量的SNPs和BPD之间的潜在关联，并根据遗传祖先、性别和体重进行调整。许多因素的双变量分析以及文献中的发现，表明性别和体重均与BPD显著相关。为了估计遗传祖先，我们计算了114764个子集的主成分（PC）（参见补充信息)单核苷酸多态性13并针对与BPD显著相关的PC进行了调整。我们还对非裔美国人、西班牙裔和白种人进行了自我报告的种族/族裔分层分析。除了在加性效应模型下探索遗传风险外，我们还在显性模型下探索风险。我们还使用倾向评分模型探讨了与NICU临床实践差异相关的BPD风险的潜在混杂因素，未发现主要混杂效应。为了细化关联信号，从1000基因组项目中输入的另外9 217 535个SNP被分析为加性剂量。13除了单个SNP分析、基因集和路径（《京都基因和基因组百科全书》、Reactome、Biocarta和gene Ontology，补充方法)评估与BPD的相关性。
复制研究
在分析了我们的发现GWAS数据后，我们根据371例BPD病例和424例对照的独立复制数据集，选择了5673个SNP进行复制P（P）值和优势比（OR；补充方法). 采用与GWAS发现相同的标准，从2009年至2010年的CPQCC日历年中选择婴儿。使用Illumina HumanExome芯片对所有DNA复制样品进行基因分型，并为5673个SNP添加自定义SNP含量。使用未扩增的gDNA，并使用GenomeStudio软件进行基因型调用（Illumina，2011）。复制研究数据分别进行分析，并结合发现集进行分析，后者称为联合分析。
结果
患者特征
从2005年到2008年，加利福尼亚州有200多万婴儿出生，61 695名婴儿被纳入向CPQCC报告的NICU。在应用纳入和排除标准后，我们确定了1063例对照组和1091例中重度BPD患者（总计2154例）。NBS与851名对照组和922名患有中度-重度BPD的婴儿相匹配（总计1773名）。请参见补充图3每个步骤的婴儿数量。2154名登记的婴儿表明，随着GA和BW的降低，预计中重度BPD的风险增加(). 因为我们仅纳入了患有至少3天IPPV的VLBW婴儿，所以中度至重度BPD的总体比例高于如果纳入所有VLBW新生儿的预期比例。2005年至2010年，所有出生时体重501至1500克并输入CPQCC数据库的早产儿的BPD发病率为32%。
表1
Discovery GWAS中中度BPD的控制和案例
| 特点 | 控制(n个= 827) | 案例(n个= 899) | 比值比(n个= 1726) |
|---|
| n个(%) | n个(%) | OR（95%置信区间） |
|---|
| 母亲年龄，y | | | |
| <18 | 38 (4.6) | 41（4.6） | 1.1 (0.7–1.8) |
| 18–20 | 91（11.0） | 115 (12.8) | 1.3 (0.9–1.8) |
| 21–25 | 165 (20.0) | 208 (23.1) | 1.3 (1.0–1.7) |
| 26–30 | 202 (24.4) | 199 (22.1) | 裁判 |
| 31–35 | 191 (23.1) | 196 (21.8) | 1.0 (0.8–1.4) |
| 36–40 | 117 (14.1) | 114 (12.7) | 1.0 (0.7–1.4) |
| >40 | 23 (2.8) | 26 (2.9) | 1.1 (0.6–2.1) |
| 母亲种族/民族（自我报告） | | | |
| 非裔美国人 | 117 (14.1) | 108 (12.0) | 0.7 (0.5–1.0) |
| 西班牙裔 | 448 (54.2) | 460 (51.2) | 0.8 (0.7–1.0) |
| 亚洲/太平洋岛民 | 74 (8.9) | 93 (10.3) | 1.0 (0.7–1.5) |
| 其他 | 14 (1.7) | 22 (2.4) | 1.3 (0.6–2.5) |
| 高加索人 | 174（21.0） | 216 (24.0) | 裁判 |
| 母亲的教育年限 | | | |
| <12 | 241（30.7） | 291 (34.3) | 1.1 (0.8–1.4) |
| 高中毕业生或GED | 215 (27.4) | 239 (28.2) | 裁判 |
| >12 | 330 (42.0) | 318 (37.5) | 0.9 (0.7–1.1) |
| 性别 | | | |
| 男性 | 405 (49.0) | 495 (55.1) | 1.3 (1.1–1.5) |
| 女性 | 422 (51.0) | 404 (44.9) | 裁判 |
| 妊娠年龄，周 | | | |
| 25(0/7)–25(6/7) | 136 (16.4) | 255 (28.4) | 3.3 (2.3–4.7) |
| 26(0/7)–26(6/7) | 187 (22.6) | 234 (26.0) | 2.2 (1.6–3.1) |
| 27(0/7)–27(6/7) | 203 (24.5) | 188 (20.9) | 1.6 (1.1–2.3) |
| 28(0/7)–28(6/7) | 168 (20.3) | 146 (16.2) | 1.5 (1.1–2.2) |
| 29(0/7)–29(6/7) | 133 (16.1) | 76 (8.5) | 裁判 |
| 出生体重，g | | | |
| 150–499 | 5 (0.6) | 15 (1.7) | 5.4（1.9–15.0） |
| 500–749 | 99 (12.0) | 224 (24.9) | 4.1 (3.0–5.4) |
| 750–1000 | 345 (41.7) | 449 (49.9) | 2.3 (1.9–2.9) |
| 1001–1499 | 378 (45.7) | 211 (23.5) | 裁判 |
| 宫内发育迟缓 | | | |
| 是的 | 50 (6.3) | 72 (8.4) | 1.4（0.9–2.0） |
| 不 | 744 (93.7) | 783 (91.6) | 裁判 |
| 新加坡黄金协会 | | | |
| 新加坡黄金协会 | 69 (8.3) | 142 (15.8) | 2.1 (1.5–2.8) |
| 非政府组织 | 758 (91.7) | 757 (84.2) | 裁判 |
| 产房提供的表面活性剂 | | | |
| 是的 | 281 (34.1) | 353 (39.4) | 1.2 (1.0–1.5) |
| 不 | 544 (65.9) | 544 (60.7) | 裁判 |
| 随时提供表面活性剂 | | | |
| 是的 | 746 (90.2) | 846 (94.2) | 1.8 (1.2–2.5) |
| 不 | 81 (9.8) | 52 (5.8) | 裁判 |
| 早期细菌性败血症和/或脑膜炎（≤第3天） | | | |
| 是的 | 27 (3.3) | 29 (3.2) | 1.0（0.6–1.7） |
| 不 | 799 (96.7) | 869 (96.8) | 裁判 |
| 晚期败血症和/或脑膜炎（>3天） | | | |
| 是的 | 94 (11.4) | 192 (21.4) | 2.1 (1.6–2.8) |
| 不 | 732 (88.6) | 706 (78.6) | 裁判 |
| IVH级 | | | |
| 0 | 550 (67.3) | 543 (61.0) | 裁判 |
| 1 | 121 (14.8) | 160 (18.0) | 1.3（1.0–1.7） |
| 2 | 72 (8.8) | 84 (9.4) | 1.2 (0.8–1.7) |
| 三 | 42 (5.1) | 55 (6.2) | 1.3 (0.9–2.0) |
| 4 | 32 (3.9) | 48 (5.4) | 1.5 (0.96–2.4) |
| ROP等级 | | | |
| 0 | 412 (53.0) | 296 (33.7) | 裁判 |
| 1 | 155 (19.9) | 173 (19.7) | 1.6 (1.2–2.0) |
| 2 | 135 (17.4) | 234 (26.7) | 2.4 (1.9–3.1) |
| 三 | 75 (9.6) | 170 (19.4) | 3.2（2.4–4.4） |
| 4 | 1 (0.1) | 5 (0.6) | 6.9（0.8–59.9） |
| 气胸 | | | |
| 是的 | 26 (3.1) | 45 (5.0) | 1.6 (0.99–2.7) |
| 不 | 801 (96.9) | 854 (95.0) | 裁判 |
| PDA严重程度 | | | |
| 无PDA | 282 (40.3) | 231 (28.4) | 裁判 |
| 仅用吲哚美辛治疗 | 331 (47.3) | 344 (42.3) | 1.3（1.0–1.6） |
| 用消炎痛治疗，然后手术 | 53 (7.6) | 149 (18.3) | 3.4 (2.4–4.9) |
| 直接进行手术 | 34 (4.9) | 89 (10.9) | 3.2 (2.1–4.9) |
| 产后服用类固醇治疗慢性阻塞性肺病 | | | |
| 是的 | 44 (5.4) | 196 (22.0) | 5.0 (3.5–7.0) |
| 不 | 777 (94.6) | 769 (78.0) | 裁判 |
自我报告的种族/民族遵循与加州所有出生婴儿相似的频率模式(，补充图4). 增加或减少BPD风险的已知因素12已观察到(，补充表3和4). 对一些因素的单变量和双变量分析以及文献研究结果表明，性别和体重与BPD显著相关。
发现GWAS
在GWAS发现研究中使用了从1726个血点（827个对照组和899个病例）中提取的基因组DNA，成功地对1795 103个小等位基因频率≥0.01的SNP进行了基因分型。个人电脑分析的前3个组成部分确定了4个种族/族裔群体，代表非裔美国人、西班牙裔、高加索人和亚洲人(). 基因型种族/民族背景和自我认同的种族/种族背景之间存在差异(). 基因组膨胀因子（λGC公司= 1.0051)14分位数-分位数图显示，由于人口分层，测试统计数据没有膨胀的证据(补充图5).
研究人群的种族/民族。A、 人口分层的PC分析。在左侧面板中，第一个PC（PC1）与第二个PC相对绘制；在右侧面板中，第一个PC相对于第三个PC（PC2和PC3）绘制。每个点代表一个婴儿样本，PC集群代表人口子结构。颜色代表自我报告的种族/民族。图中的文字表示遗传祖先的方向。AA，非裔美国人；ASI，亚洲；CAU，白种人；HISP，西班牙裔；NAT，北美原住民；非HISP，非人道主义；PI，太平洋岛民。B、 通过SNP分型确定的我们研究人群遗传祖先的估计比例。颜色代表祖先。每条垂直线代表一个婴儿，特定颜色的垂直分布表示该婴儿特定祖先的百分比。自我报告的种族/民族在估计的遗传祖先基础上保持一致。估计的遗传祖先与自我报告的种族/族裔存在差异，显示出高度的人口混合。少数“其他”婴儿（见)没有图示。AA，非裔美国人；AFR，非洲人；ASI，亚洲；CAU，白种人；HISP，西班牙裔；NAT，北美原住民；PI，太平洋岛民。
假设全基因组显著性阈值155×10−8，没有SNP与中度-重度BPD显著相关(). 最小的SNPP（P）值为rs8089528(P（P）= 8.64 × 10−7)，18号染色体上的一个基因间SNP。其他SNPs与小P（P）值包括rs118078182(P（P）= 1.30 × 10−6)，胶原蛋白中的一个内含子SNP，XXIII型，α1(COL23A1系列)和rs12571250(P（P）= 1.24 × 10−6)，双尾C同源物1的内含子(BICC1公司)基因。
GWAS发现结果的曼哈顿图。测量的SNP用三角形表示，而输入的SNP则用圆圈表示。结果以负对数10比例绘制。中的SNP用基因符号或染色体区域标记。
我们进一步评估了我们的GWAS发现队列，确定了259名“超级对照”婴儿，他们在出生后28天（PNA）和36周（PMA）都呼吸室内空气，568名婴儿患有轻度BPD1，9他们在28天的PNA时接受补充氧气，但在36周的PMA时呼吸室内空气。假设全基因组显著性阈值155×10−8，相对于轻度BPD或超级对照组，我们没有发现任何与中重度BPD显著相关的SNPs。
复制研究
371例中重度BPD病例和424例对照组的复制人群研究队列与GWAS队列具有相似的人口统计学和临床特征。发现阶段的SNP没有复制，发现和复制队列的联合分析没有产生任何全基因组显著的SNP(补充图6). 然而，我们的联合分析确定了6个具有P（P）≤ 10−5国家人类基因组研究所使用的标准(http://www.genome.gov/26525384). 联合分析的最强信号为rs556493(P（P）= 1.42 × 10−6，OR=0.74），合成蛋白结合蛋白5（STXBP5）中的一个内含子SNP，和rs12356475(P（P）= 1.54 × 10−6，OR=0.70），catenin（钙粘蛋白相关蛋白），α3（CTNNA3）中的一个内含子SNP(). 九个SNPP（P）≤ 10−5在发现阶段检测到的未复制(). SNPs与P（P）≤ 10−5与3个指数SNP的连锁不平衡在中列出补充表5.
表2
SNP与P（P）< 10−5发现GWAS以及GWAS和复制的联合分析
| 变更。 | SNP公司 | 最近的基因 | 基因定位 | 阿勒一 | MAF公司b条（案例/控制） | 全球水资源系统 | 复制 | 联合分析 |
|---|
| 或c（c） | P（P） | 或 | P（P） | OR（95%置信区间） | P（P） |
|---|
| 我 | 第5季度12.1 | 71627250卢比 | ISCA1L、HTR1A | 基因间的 | A/G公司 | 0.10/0.06 | 1.85 | 8.12×10−6 | 1.36 | 1.03×10−1 | 1.65（1.33–2.04） | 5.86×10−6 |
| 第5季度23.1 | rs78975256 | PRR16、FTMT | 基因间的 | G/A公司 | 0.02/0.05 | 0.31 | 3.83×10−6 | 0.61 | 1.09×10−1 | 0.41 (0.28–0.60) | 3.78×10−6 |
| 6季度24.3 | 556493卢比d日 | STXBP5型 | 内含子 | A/G公司 | 0.46/0.53 | 0.70 | 3.82×10−6 | 0.82 | 6.01×10−2 | 0.74 (0.66–0.84) | 1.42×10−6 |
| 10季度21.3 | 12356475卢比d日 | CTNNA3型 | 内含子 | G/A公司 | 0.21/0.26 | 0.67 | 6.77×10−6 | 0.76 | 3.76×10−2 | 0.70 (0.61–0.81) | 1.54×10−6 |
| 二 | 5季度35.3 | 118078182卢比 | COL23A1系列 | 内含子 | A/G公司 | 0.06/0.02 | 2.67 | 1.30×10−6 | 0.93 | 7.50×10−1 | 1.76（1.31–2.36） | 1.82×10−4 |
| 5季度35.3 | 74647022卢比 | RNF130号机组 | 内含子 | 信用证 | 0.50/0.42 | 1.41 | 4.67×10−6 | 1.04 | 6.99×10−1 | 1.27 (1.13–1.43) | 7.07×10−5 |
| 8季度23.3 | 1912816卢比 | CSMD3、TRPS1 | 基因间的 | G/A公司 | 0.30/0.38 | 0.71 | 7.67×10−6 | 0.94 | 5.94×10−1 | 0.78 (0.69–0.88) | 8.15×10−5 |
| 10季度21.1 | 12571250卢比 | BICC1公司 | 内含子 | A/G公司 | 0.06/0.02 | 2.92 | 1.24×10−6 | 0.97 | 9.31×10−1 | 2.03 (1.45–2.84) | 3.31×10−5 |
| 10季度22.1 | 4148913卢比 | CHST3型 | 内含子 | G/A公司 | 0.36/0.45 | 0.71 | 6.59×10−6 | 0.96 | 7.34×10−1 | 0.79（0.70–0.88） | 6.82×10−5 |
| 15季度11.2 | rs7174119型 | 美国国家石油协会1 | 内含子 | A/G公司 | 0.19/0.25 | 0.67 | 6.28×10−6 | 0.96 | 7.35×10−1 | 0.76 (0.66–0.88) | 2.29×10−4 |
| 23年第15季度 | 4777168卢比 | LOC145837、C15或50 | 基因间的 | G/A公司 | 0.42个/0.49个 | 0.72 | 8.51×10−6 | 0.99 | 9.33×10−1 | 0.79 (0.71–0.90) | 1.75×10−4 |
| 15季度26.3 | 2620860卢比 | ARRDC4，FAM169B | 基因间的 | A/G公司 | 0.37/0.31 | 1.4 | 9.97×10−6 | 0.94 | 5.58×10−1 | 1.24 (1.09–1.40) | 6.54×10−4 |
| 18季度22.3 | 8089528卢比d日 | LOC100289370，FBXO15 | 基因间的 | G/A公司 | 0.41/0.34 | 1.44 | 8.64×10−7 | 1.02 | 0.86×10−1 | 1.28 (1.14–1.44) | 4.28×10−5 |
| 三 | 第24.3页 | 17551536卢比 | LOC729992，LOC100288243 | 基因间的 | G/A公司 | 0.13/0.17 | 0.74 | 2.40×10−3 | 0.59 | 4.80×10−4 | 0.68 (0.58–0.80) | 4.79×10−6 |
| 18问题11.2 | 9953270卢比 | 瑞士标准9 | 简介 | G/A公司 | 0.31/0.37 | 0.77 | 5.99×10−4 | 0.72 | 2.89×10−3 | 0.75 (0.66–0.85) | 3.47×10−6 |
| 四、 | 第14.2页 | 349423卢比 | HIVEP3公司 | 内含子 | A/G公司 | 0.03/0.01 (0.99) | 3.29 | 3.80×10−5 | 1.92 | 3.50×10−2 | 2.52 (1.67–3.79) | 9.19×10−6 |
| 6季度24.3 | 7765526卢比 | STXBP5、YAP1P1 | 基因间的 | G/A公司 | 0.48/0.53（0.93） | 0.71 | 9.80×10−6 | 0.81 | 5.80×10−2 | 0.75 (0.66–0.84) | 2.11×10−6 |
| 10季度21.3 | rs72791417 | CTNNA3型 | 内含子 | 自动转账 | 0.16/0.21 (0.99) | 0.65 | 1.10×10−5 | 0.74 | 2.20×10−2 | 0.69 (0.59–0.80) | 1.20×10−6 |
| 11季度22.3 | 11226613卢比 | 卡片17，CASP1P1 | 基因间的 | T/A公司 | 0.17/0.22 (0.90) | 0.63 | 2.60×10−6 | 0.84 | 2.00×10−1 | 0.70 (0.60–0.81) | 5.00×10−6 |
先前研究中确定的SNP
我们检测了27个以前与BPD相关的SNP(补充表6). 没有达到复制范围的重要性(P（P）< .05/27 = 0.0018).补充表7显示SNPP（P）在我们的发现GWAS分析或种族/族裔亚组分析中，值<0.1（针对PC进行调整）；这些包括(聚光灯2)（rs1245560），血管内皮生长因子A(VEGFA（血管内皮生长因子）)（rs699947和rs833061），超氧化物歧化酶2，线粒体(SOD2标准)（rs5746136），toll-白细胞介素1受体（TIR）结构域包含适配器蛋白(TIRAP公司)（rs8177374），甘露糖结合凝集素（蛋白C）2，可溶性(最低断裂负荷2)（rs5030737）。在我们的基于集合的分析中，表面活性剂蛋白D(SFTPD公司)，白细胞介素18（干扰素-γ诱导因子）(IL18号)，超氧化物歧化酶3，细胞外(二氧化硫3)，基质金属肽酶16（膜插入）(基质金属蛋白酶16)，并选择L(出售)有P（P）< .1 (补充表6).
遗传模型和协变量
GWAS分析包括检查不同的遗传模型和协变量对中重度BPD风险的可能影响。正如预期的那样，与显性遗传模型相关的结果与加性模型的结果基本一致（加性模型对于显性遗传模型仍然具有强大的功能）；P（P）与大于10的12个SNP相关的值−5当在加性模型下分析时，小于10−5当在联合分析的主要模型下进行分析时(补充表8). 我们还测试了未经性别和体重调整的模型。尽管结果没有显著变化，P（P）5个SNP的值明显较小（高达1.4个数量级），表明这些SNP与性别和体重相混淆(补充表9). 进一步的研究表明，混杂与体重相关。体重的高阶项与发现数据集中的中度-重度BPD无关，而与复制数据集中的显著相关。然而，添加BW的高阶项对发现结果的影响可以忽略不计。尽管新生儿重症监护室中重度BPD的患病率存在差异，但使用倾向评分对新生儿重症监护室进行调整的分析并没有显示出实质性的不同结果。出生年份对结果没有影响。
根据自我报告的种族/民族（并根据个人电脑进行调整）进行分层分析，共发现21个SNPP（P）≤ 10−5在GWAS发现样本和组合样本中(补充表10). 在发现样本中，白种人的统计信号最强：rs6988306（OR=0.23，P（P）= 2.81 × 10−7)，GRHL2中的一个内含子SNP。该SNP没有显示复制的统计证据（复制OR=0.81，P（P）= .52; 联合分析OR=0.36，P（P）= 2.8 × 10−6). 在每个种族/民族亚群中确定的SNP没有重叠。
推测SNPs和通路分析
发现阶段输入SNP的结果支持基因型SNP的关联，在联合分析中，5个输入SNP显示出比其关联基因型SNPs更强的信号().
我们的基于集合的分析研究了SNP组如何影响中度-重度BPD的风险。在统计学上，没有基因或通路与中重度BPD相关（Bonferroni校正P（P）值：5×10−6用于基因集分析和2×10−5用于路径分析）。
外显子SNP分析
在复制样本中评估了与外显子组阵列上出现的小等位基因频率>0.01的约41 000个SNP的相关性。肌层蛋白a/C相互作用蛋白中的一个错义突变SNPP（P）< 10−5(补充图7，补充表11). 使用基于集合的（基因）分析，没有外显子序列SNP达到统计显著性。
讨论
为了系统地研究基因对极低出生体重儿发展为中度-重度BPD的影响，我们采用基于大规模人群的方法，通过使用GWAS和基于外显子的基因分型平台评估数百万SNP。我们没有在全基因组显著性水平（5×10）确定与中重度BPD相关的SNP−8)也没有重复以前的发现。这表明BPD的遗传性不能归因于本文分析的大量祖先保守遗传变异中的1个或仅有少数。我们确实发现了15个SNPP（P）≤ 10−5无论是在我们的发现阶段还是联合分析，这将有助于指导未来的研究，以确定中重度BPD的潜在遗传风险。4，5我们的新证据表明，来自NBS的非扩增gDNA可以用于GWAS，这对数百万储存的NBS具有重要意义。
我们最有希望的SNP是118078182卢比COL23A1系列，一种在发育中的肺间质中表达的跨膜胶原。16
COL23A1系列在细胞外有一个可分裂的典型胶原结构域。COL23A1系列可能通过胶原结构域将间充质细胞锚定在基底膜上。
尽管COL23A公司在我们的复制研究中，其他SNP没有复制，我们的复制样本数量有限，真实信号可能没有被检测到。其他人建议P（P）5×10的值准则−8因为全基因组意义过于严格。15因此，测试此处描述的SNP类型的功能相关性是有价值的。
使用病例和对照的混合DNA对43名BPD法国患者进行GWAS，确定了sparc/osteonectin、cwcv和kazal-like结构域蛋白聚糖（睾丸）2(聚光灯2)作为一种高危基因。17Hadchouel等人在芬兰婴儿身上重复了他们的发现。17协会SPOCK公司两个白种人都有2个SNP rs1245560(P（P）=0.02，OR=1.85）和非洲人(P（P）=0.007，OR=2.43），而rs1049269的相关性仅在白种人中观察到(P（P）=0.025，或=1.79）。17观察到与中度-重度，而非轻度BPD相关，这与之前的观察结果一致。5我们的GWAS没有复制Hadchouel等人在总体病例对照分析中的发现（OR=1.0，P（P）rs1245560为0.97；且OR=1.0，P（P）=.95（对于rs1049269）。根据自我报告的种族/民族进行分层分析（针对个人电脑进行调整），显示rs1245560的相关性较弱(P（P）=0.08，OR=1.32），仅适用于高加索人，因此对聚光灯2与BPD的关联。这个P（P）复制样本中这2个SNP的值和总体P（P）的值聚光灯2该基因与BPD无关。因为种族混合人群的祖先比例已被证明会影响成年人的肺功能18以及儿童，19可能我们没有观察到与SPOCK公司2，因为高加索人和非裔美国人的婴儿数量相对较少。
白细胞介素18中的两个SNP（rs3771159和rs3771171）与BPD相关。20我们没有复制这些关联。然而，SNP rs61731845是paralemmin 3的错义突变(PALM3系列)与免疫球蛋白白介素-1受体相关分子结合(SIGIRR公司),21OR为6.97(P（P）= 8.5 × 10−5风险等位基因=G）。然而，它没有复制（OR=1.09，P（P）= .88). 先前研究的患者存在显著差异20和我们的研究。先前的研究评估了1091名出生于1989年至2008年间的高加索和非裔美国婴儿，他们的GA＜35周，BPD标准使用28天PNA时的补充氧气。相比之下，我们的人口主要是西班牙裔，是极低出生体重儿，GA<30周，如果婴儿在28天PNA时使用补充氧气，而在36周PMA时使用室内空气，则他们被纳入我们的对照组。他们被纳入我们的对照组，因为之前的研究表明，轻度BPD的婴儿未观察到BPD的遗传性。5
大多数关于BPD的基因研究都是小规模的，包括一组有限的基因，主要针对白种人（参考文献6). 我们的GWAS包括高度多样化的人口()迄今为止，对BPD进行调查的SNP数量和样本量最大。使用PC（一种解决异质群体中人口分层的方法）在逻辑回归中解释了遗传祖先的混淆。22然而，相对于关注成人疾病的GWAS（涉及数万名患者），我们的样本量相对较小。这种检测小模型关联的能力有限。
我们无法检测全基因组显著信号的位点，这表明中重度BPD的遗传风险不可能仅受1个或少数主要祖先保守遗传变异的影响。我们的方法可能遗漏了其他一些可遗传的遗传范式，如罕见突变、表观遗传效应、多个SNP的联合效应、拷贝数变异或SNP与非遗传因素之间的相互作用。评估BPD遗传力的其他模型需要不同的分析平台或开发更先进的询问方法。我们的研究人群确实与双胞胎研究不同4，5报告BPD的实质性遗传力。这些双胞胎研究没有报告患者的种族/民族，他们对遗传力的估计也没有调查不同人群之间可能存在的遗传异质性。根据研究的地理位置，4，5我们推测大多数患者是白种人，而我们的病例和对照主要是墨西哥裔西班牙裔(). 遗传异质性会影响关联检测的能力，特别是在我们这样高度异质性的人群中，正如前面所讨论的，有令人信服的证据表明，祖先（遗传）决定的种族/民族会影响儿童和成人的肺功能。最后，我们的案例和控制的资格标准都要求IPPV至少3天。我们选择这种方法是为了更好地定义BPD表型，并减少各组之间的“环境”差异，希望这将增强我们检测遗传因素的能力。然而，BPD有时发生在不需要IPPV的极早产儿身上，其他人的发现可能至少部分反映出他们没有将其作为合格标准之一。此外，加利福尼亚州新生儿重症监护室在治疗这些婴儿的临床方法方面存在未知差异，这可能影响了我们检测遗传效应的能力。所有这些因素都可能导致我们的研究缺乏全基因组的重要发现。
致谢
作者对Richard Bland博士为获得研究资金而撰写拨款的贡献表示感谢，对Fred Lorey和Shabbir Ahmad博士如此恰当地指导了新生儿血液样本的分析工作表示感谢，感谢与CPQCC相关的许多个人为创建如此重要的数据库所做的努力。
词汇表
| BPD公司 | 支气管肺发育不良 |
| BW公司 | 出生体重 |
| CPQCC公司 | 加州围产期质量护理合作组织 |
| 通用航空公司 | 胎龄 |
| gDNA | 基因组DNA |
| 全球水资源系统 | 全基因组关联研究 |
| 独立发电厂商 | 间歇正压通气 |
| 国家统计局 | 新生儿筛查血斑 |
| 或 | 比值比 |
| 个人计算机 | 主成分 |
| 项目管理局 | 经后年龄 |
| PNA公司 | 出生后年龄 |
| SNP公司 | 单核苷酸多态性 |
| 极低出生体重 | 极低出生体重 |
脚注
王博士和圣朱利安女士对这项工作的贡献是同等的。
Shaw博士和O'Brodovich博士有权访问所有数据，并对数据的完整性和数据分析的准确性负责。Gould博士、Hoffmann博士、Jelliffe-Pawlowski博士、Krasnow博士、O'Brodovich博士、Shaw博士、Stevenson博士、Witte博士和Quaintance女士为研究概念和设计做出了贡献。Lazzeroni博士在拨款申请中为统计设计和分析计划做出了贡献。Gould博士、Hoffmann博士、Jelliffe-Pawlowski博士、Shaw博士和Wang博士以及Oehlert先生和St Julien女士为数据采集做出了贡献。所有作者都参与了数据分析和解释，并对重要知识内容的手稿进行了批判性修订。Gould博士、Hoffmann博士、Jelliffe-Pawlowski博士、Shaw博士、Witte博士和Wang博士以及Oehlert先生进行了统计分析。O'Brodovich博士作为首席研究员，Gould博士、Krasnow博士、Lazzeroni博士、Shaw博士和Stevenson女士获得了资助。Jelliffe-Pawlowski博士、Quaintance女士和Oehlert先生提供了行政、技术或物质支持。奥布罗多维奇博士和肖博士监督了这项研究。
财务披露：作者表示，他们没有与本文相关的财务关系需要披露。
基金：由国家卫生研究院/国家心脏、肺和血液研究所资助，授予RC2 HL101748。由美国国立卫生研究院（NIH）资助。
工具书类
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