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目標人類的尿酸鹽轉運體1 (URAT1)是有機陰離子轉運蛋白家族的一員(SLC22A12)尿酸的主要調節腎小管重吸收。這個設計病例對照研究分析hURAT1是否也是一個候選基因高尿酸血或hypouricaemia。
設置我們招募了68名健康的誌願者,並將他們分成兩組:正常尿酸組和高尿酸血組。我們分析了URAT1基因的序列,發現五個重要的單核苷酸多態性(snp)。然後我們選擇的900名男性受試者200年從262年進入朝鮮癌症預防研究二(KCPS-II)隊列進行進一步的遺傳分析。
參與者DNA樣本36個人正常尿酸(< 4.5 mg / dL)和32名患者高尿酸血(> 8.5 mg / dL)測序。五個重要的單核苷酸多態性(rs7929627、rs75786299、rs3825017 rs11602903和rs121907892)被確定。然後我們選擇了900例KCPS-II隊列組成的450例與正常尿酸(UA < 4.1 mg / dL)和450例高尿酸血(UA > 8.7 mg / dL)。組匹配的年齡、體重指數、代謝綜合征和使用降壓藥物。
主要結果測量我們比較了由URAT1基因型或高尿酸血的發病率。
結果的最強的觀察與高尿酸血rs75786299 (IVS3 + 11 a / G)或32.05。rs7929627 (ivs7 - 103 a / G)和rs3825017 (N82N)顯示一個與高尿酸血口服補液鹽為2.56和2.29,分別。rs11602903 (788 a / T)和rs121907892 (W258X)負相關與高尿酸血口服補液鹽的0.350和0.447,分別。個人攜帶GATAG單體型(n = 32)——相對常見變體包括rs7929627, rs75786299 rs3825017-showed最高風險高尿酸血OR為92.23 (p = 9.55×10−3)。
結論這些結果表明,五個新描述hURAT1基因的單核苷酸多態性與尿酸水平顯著相關(4-2008-0318和4-2008-0318)。
- 遺傳學
- 臨床藥理學
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本研究的優點和局限性
這項研究提供了新的理解臨床試驗過程中觀察到的無症狀高尿酸血檢查或定期醫療檢查。
本研究提供動力和控製:選擇900例從朝鮮癌症預防研究二組,分為高尿酸血組(n = 450)和正常組(n = 450)、和與年齡、體重指數、代謝綜合征和使用降壓藥物。
本研究的結果是有限的健康韓國主題與高尿酸血。
縱向和發病研究需要評估的相關性URAT1 snp在痛風和其他代謝疾病。
介紹
尿酸是嘌呤核苷酸的最終代謝產物。血清尿酸水平升高是痛風的危險因素。1尿酸生產主要在肝髒,三分之二是通過腎髒排泄。赤字在高尿酸血尿酸排泄的結果,導致痛風等疾病。另一方麵,增加尿酸排泄尿石形成的原因。腎近端小管的尿酸運輸係統中發揮著重要作用的測定血清尿酸水平。1尿酸以陰離子的形式進入近端小管。在人類中,尿酸是幾乎完全通過腎髒重吸收;隻有10%的過濾酸分泌。2缺乏尿酸酶的酶和交通係統的有效腎陰離子的存在導致高尿酸水平在人類比其他哺乳動物。3,4血清尿酸水平在普通人群中遵循正態分布。1果糖的攝入嘌呤或可能影響血清尿酸水平。遺傳因素可能解釋的關鍵過程在高尿酸血尿酸再吸收及其作用。的遺傳性血清尿酸濃度曾被估計為40 - 70%。5,6中可以看到這個研究的強有力的證據7和隔離分析家庭。8Kottgen等9最近報道,28基因位點可以解釋觀察到的6%的方差尿酸在歐洲白種人的科目。最具影響力的位點,正如你所預料的那樣,編碼的蛋白質參與分泌和腎尿酸的過濾。自從榎本失敗等10確定了在人類腎髒尿酸鹽轉運體(URAT1由SLC22A12編碼),一個urate-anion換熱器局部在近端小管的頂端,很多全基因組關聯研究(GWAS)和目標SNP的研究發現在不同的民族重要的多態性。11 - 15號最常見的突變,W258X hypouricaemia,和其他hypouricaemia-related snp在日本病人,沒有發現在德國和捷克白種人。16,17眾所周知,W258X (rs121907892)與hypouricaemia韓國人。12最近,高頻SLC22A12變體(c。1245 _1253del c.1400C > T;分別為1.87%和5.56%),導致腎hypouricaemia在羅馬的人口。18我們的目的是澄清URAT1協會與血清尿酸在韓國。在這項研究中,我們進行直接測序68年健康韓國主題(36與尿酸水平低於4.5 mg / dL(0.076µmol / L)和32尿酸水平高於8.5 mg / dL(0.14µmol / L)。選擇標記SNP之後,我們驗證了五個重要URAT1 SNP在900人選擇從朝鮮癌症預防研究二(KCPS-II)隊列。
材料和方法
發現URAT1變體通過直接測序
六十八名男性健康個體基因組DNA樣本選擇來自於DNA遣散費銀行醫院,首爾,韓國(4-2008-0318)考慮尿酸水平(36個學科水平低於4.5 mg / dL(0.076µmol / L)和32個學科水平高於8.0 mg / dL(0.13µmol / L)。倫理批準了遣散費製度審查委員會和所有參與者提供知情同意。每個人的健康狀況是評價常規體檢和實驗室測試。參與者被分成兩組:正常尿酸組,包括hypouricaemic個人,和一個高尿酸血組。URAT1識別基因變異,整個5802個基點URAT1基因編碼區、側翼intronic序列和3′UTR區域放大,使用一個自動測序基因分析儀(應用生物係統公司,培育城市,加利福尼亞,美國)。單體型組裝使用計劃執行Haploview (V.4.2;Broad研究所開發的,劍橋,麻薩諸塞州,美國)。核苷酸位置數字從平動開始被分配站點(基因庫加入號碼:AB071863)。
SNP的選擇
一些具體協會的測序數據分析68例進行了使用線性回歸為尿酸,假設一個加性遺傳模型。尿酸,反是年齡和體重指數(BMI)。不包括單核苷酸多態性的等位基因頻率低於1%,我們選擇八個snp標記snp高連鎖不平衡(LD) (r2> 0.8)。其中八個snp,五URAT1 snp對尿酸顯著被選為候選snp複製隊列。
數據複製隊列的集合
KCPS-II隊列由262年的200名參與者給予常規健康檢查在健康促進中心在韓國從1994年到2012年。基線數據收集由訓練有素的麵試官。socio-demographic信息因素、健康狀況和生活方式是包含在問卷中。一般健康檢查同時進行。站在身高、體重和腰圍測量參與者穿光室內衣服和沒有鞋子。體重指數計算是用體重(公斤)除以身高(米平方。對每個人來說,血液是禁食至少8 h後全血和血清樣本。尿酸、肌酐、甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白(LDL)膽固醇、高密度脂蛋白(HDL)膽固醇和血糖水平的測量使用日立- 7600分析儀。九百名男性受試者從KCPS-II隊列中選擇按照下列標準:(1)450例和尿酸水平低於4.1 mg / dL(正常組包括hypouricaemia)和450例尿酸水平高於8.7 mg / dL(高尿酸血組);(2)年齡、BMI與代謝綜合征或服用降壓藥物的受試者同樣分成兩個單獨的組。 All 900 subjects agreed to provide DNA samples (4-2011-0277). To optimise the effect of the URAT1 SNPs, other factors affecting uric acid were balanced between the two groups.
關聯分析
確保人口兩組之間的相似性(後表1),我們估計的影響五個重大URAT1 snp尿酸作為或使用一個多變量的二元邏輯回歸方法。體重指數、收縮壓、舒張壓、總膽固醇、甘油三酯、空腹血糖、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇和肌酸酐作為協變量。皮爾森的χ2測試是用來計算等位基因高尿酸血的風險。使用SPSS軟件對數據進行分析節(SPSS,芝加哥,伊利諾斯州,美國)。一般來說,p值< 0.05被認為是具有統計學意義,但我們使用基於Bonferroni調整p值修正當我們同時執行多個統計測試。
單體型分析協會
期望最大化進行單體型歸責的叮鈴聲產生最可能的單體型調用。這些數據被用來執行BMI,收縮壓,舒張壓,總膽固醇、甘油三酯、空腹血糖、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇和creatinine-adjusted邏輯回歸在叮鈴聲,生產口服補液鹽和p值。
Locus-specific高尿酸血尿酸水平遺傳風險評分和相關性
我們使用了簡單的計數法計算的遺傳風險評分(GRS)五URAT1 snp。喪失URAT1多態性,3分被分配到這些參考等位基因純合,2雜合的,和1功能喪失的等位基因的純合子。的功能URAT1多態性,1被分配到的參考等位基因,2為雜合子,3這些功能等位基因純合子。在這項研究中GRS範圍從3到15。受試者分成四組225每個基於GRS評分,從低到高。GRS分布的四組:0 < GRS < 5.0、5.0≤GRS < 6.0、6.0≤≤GRS GRS < 7.0和7.0。高尿酸血組和正常組GRS相同,我們估計增量GRS五分位數影響高尿酸血與正常比例參照Q1組。協會GRS的衰減高尿酸血組與正常組的平衡從隊列人口抽樣表明因果關係URAT1 SNPs和尿酸。19
結果
URAT1 SNP與尿酸發現和關聯分析
整個測序URAT1執行68年男性韓國主題,分為高尿酸血組和正常對照組(包括hypouricaemia)。測序顯示26 URAT1基因的單核苷酸多態性(表2)。我們的研究是第一個來識別一個SNP在啟動子區域(c.-46G >)和三個非編碼變異(c。506 + 32 t > C, C。662-18C>G and c.1395-105C>T) of URAT1. Excluding mono call error, we conducted a correlation analysis of 26 URAT1 SNPs with uric acid (data not shown). We plotted 19 URAT1 SNPs, excluding SNPs of less than 1% allele frequency. From 19 SNPs, we selected eight SNPs as tagging SNPs with high LD (r2> 0.8)。八個snp rs11602903, rs7929627、rs476037 rs373337426, rs75786299, rs148845071, rs3825017 rs121907892。rs11602903代表rs974313 rs3825016、rs3825018 rs524023, rs11231825, rs1529909, rs2021860 rs559946。rs7929627代表rs11231837和rs7932775。rs476037代表rs3832794。五個標記snp (rs7929627、rs75786299、rs3825017 rs11602903和rs121907892)與尿酸顯著相關選擇複製。
基因型協會和等位基因關聯
我們調查了五個選擇URAT1 SNPs和高尿酸血發生率之間的關係在本研究的發現和複製階段(表3)。所有五個選單核苷酸多態性顯示顯著(p < 0.05)與尿酸水平在發現階段(數據沒有顯示)。在複製階段,這是觀察到對象雜合的或純合子rs7929627更容易被hyperuricaemic比對照組(或= 2.41,95%可信區間1.79到3.22,p = 3.57×10−9和= 7.86,95% CI 4.85至12.7,p = 3.33×10−14分別)。主題的雜合的rs75786299更容易被hyperuricaemic比對照組(或= 33.22,95%可信區間4.51到244.43,p = 9.30×10−9)。雜合的主題或純合子rs3825017更容易被hyperuricaemic比對照組(或= 2.38,95%可信區間1.76到3.20,p = 1.07×10−8和= 4.23,95% CI 1.96至9.11,p = 1.12×10−4分別)。雜合的主題或純合子rs11602903不太可能hyperuricaemic比對照組(或= 0.25,95%可信區間0.19到0.34,p = 1.70×10−14和= 0.17,95% CI 0.10至0.29,p = 1.93×10−12分別)。
三個單核苷酸多態性(rs7929627 rs75786299和rs3825017)與功能獲得突變(或= 2.37,p = 0.015;或= 1.09,p = 0.016;和= 3.13,p = 0.009;rs7929627分別rs75786299和rs382501)在發現階段。所有三個顯示相同的結果在複製階段(或= 2.56,p = 3.84×10−14;或= 32.07,p = 1.20×10−8;和= 2.29,p = 3.44×10−11;rs7929627分別rs75786299和rs3825017)。人rs75786299多態性顯示最高的或高尿酸血。兩個單核苷酸多態性(rs11602903和rs121907892)與功能喪失相關突變(或= 0.45,p = 0.048, = 0.915, p = 0.017;分別rs11602903和rs121907892)。這兩個單核苷酸多態性誘導hypouricaemia (rs11602903 rs121907892;或= 0.350,p = 3.60×10−14和= 0.447,p = 1.10×10−14分別)複製隊列。
單體型分析協會
我們進行邏輯回歸分析來評估高尿酸血的發病率之間的關係和單體型的五個選單核苷酸多態性與參考AGCAG單體型。單體型AGCAG snp rs7929627, rs75786299、rs3825017 rs11602903 rs121907892。單體型GGCAG功能包含一個SNP, rs7929627,與高尿酸血的發生率顯著增加(p = 0.035;或= 1.48)。單體型GGTAG包含兩個增益函數的單核苷酸多態性,rs7929627 rs3825017,與高尿酸血的發生率明顯增加(p = 0.011;或= 1.64)。單體型GATAG功能包含三個單核苷酸多態性,rs7929627 rs75786299 rs3825017,與高尿酸血的發生率明顯增加(p = 9.55×10−3;或= 92.23)。單體型AGCAA包含一個功能喪失SNP, rs121907892,與高尿酸血的缺失。單體型AGCTA包含兩個功能喪失SNPs, rs11602903 rs121907892,與高尿酸血的缺失。單AGCTG和GGCTG沒有顯著不同於參考單體型。
討論
我們發現重大尿酸acid-related URAT1 snp hyperuricaemic之間的不同和正常或hypouricaemic科目。五個選擇發現階段的snp顯示顯著與尿酸900複製隊列對象。單體型分析,或高尿酸血的發病率逐漸增加,當個體功能進行一個的SNP,兩個單核苷酸多態性或三個單核苷酸多態性(或= 1.48,分別為1.64和92.23)。另一方麵,或減少,當一個人有一個功能喪失或兩個SNP這樣的單核苷酸多態性(或= 0.86,0,分別)。最後,我們研究了使用GRS URAT1對尿酸的影響分析(表4)。
創始人突變rs12190789220.顯示最hypouricaemia在我們的研究中。複製隊列,尿酸水平個人rs121907892純合子(AA)為1.85±0.17 mg / dL(0.031±0.0029µmol / L),而尿酸的純合子(AA) rs121907892低於2 mg / dL(0.034µmol / L)。有趣的是,韓國主題與rs11602903 hypouricaemia等位基因在風險增加,而Graessler等16報道,rs11602903 AA基因型的德國主題與腎尿酸排泄減少(或= 1.8,95%可信區間1.129到2.993,p = 0.0139部分排泄尿酸)。腎尿酸排泄減少意味著URAT1活動增加,這應該與高尿酸的水平。考慮到不同等位基因頻率在兩個民族,與等位基因與相關的風險。李等,21研究中國人口,表明人們rs11602903等位基因hypouricaemia發病率的增加。我們的標記SNP, rs7929627 SNP基因內區7,rs7932775基因完全相同,第8外顯子的SNP。漢族個體攜帶rs7932775患高尿酸血。21最近的一份報告在高加索捷克人口沒有任何明顯的不同血清尿酸水平與rs7932775有關。因為我們的複製集而不是關注rs7929627,很難解釋這個白種人和亞洲人群的差異研究。進一步的研究是必要的。
盡管rs3825017沒有明顯與尿酸水平在中國研究中,21它顯示一個強大的協會在我們的研究中(或= 2.29,95%可信區間1.78到2.93,p = 3.44×10−11)。由於本研究的人口規模更大,很可能我們觀察到真正的原本不被統計上顯著的影響。rs75786299 SNP最密切相關的高尿酸血在我們的研究中(或= 32.07,95%可信區間4.37到235.44,p = 3.44×10−11)。因為它的等位基因頻率較低(1.8%韓國科目),這個SNP並沒有被任何先前的GWAS研究。需要進一步功能研究來證實我們的結果,盡管李等12調查的患病率hypouricaemia及其與兩個協會URAT1 snp (W258X和R90H)在健康韓國主題。盡我們所知,這是第一個研究整個URAT1基因序列和調查這五個標簽單核苷酸多態性及其與韓國科目的尿酸水平。
我們的研究有一些局限性。首先,我們找不到之前確認錯義突變等位基因頻率較低和幀變化:R90H, V138M, G164S T217M。16這可能是解釋為人口選擇我們沒有招募和低尿酸腎結石患者。需要進一步的研究來探討腎結石患者和低尿酸證明一致性與以前的報告。20.第二,我們不能評估所有重要的snp的發現階段。自從覆蓋我們的五個snp標記在高LD區域(r2= 0.8),其他單核苷酸多態性可能顯示不同的結果在複製階段。然而,我們相信選擇這五個snp令人信服地說明一個協會URAT1韓國主題的尿酸水平。第三,我們的研究結果並沒有證實患者痛風和腎結石。一個合乎邏輯的下一步是調查URAT1 SNP與痛風和腎結石。
我們得出這樣的結論:單體型協會五選擇URAT1 snp與高尿酸血有潛在預測受益。我們發現高尿酸血相關變體組合分析(GATAG;或= 92.23,p = 0.0096),與韓國受試者患痛風病的風險很高。我們還發現hypouricaemic相關變體(AGCTA),這是與腎結石的風險很高。20.為未來的風險預測驗證遺傳標記痛風和腎結石,大數據協會的一項研究需要,調查的患病率snp在痛風病人或受試者有腎結石。
引用
腳注
SHJ和J-YC共同通訊作者。
貢獻者SKC、J-YC SHJ:參與研究設計;SKC、SK:進行了研究;SKC、SK、J-YC:執行數據分析;SKC、SK、J-YC, SHJ:寫或導致了寫作的手稿。
資金本研究支持的首爾城市R & BD項目(批準號10526)和贈款(A111218-PG03)下的國家項目個性化基因組醫學部韓國的健康和福利。我們感謝支持Eunsoon Shin, DNA鏈有限公司
相互競爭的利益沒有宣布。
病人的同意獲得的。
倫理批準遣散費醫院的機構審查委員會批準了這項研究。
出處和同行評議不是委托;外部同行評議。
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