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哈嘍，大家好，今天向大家分享的是發(fā)表在Frontiers in immunology雜志（IF：8.786）的一篇孟德?tīng)栯S機(jī)化研究，題目為“Genetically predicted levels of folate, vitamin B12, and risk of autoimmune diseases：A Mendelian randomization study”。B族維生素是一個(gè)“大家庭”，包括維生素B1、B2、B6、B12、煙酸、泛酸、葉酸等，B族維生素作為一個(gè)萬(wàn)能的“輔助者”，在免疫系統(tǒng)方面也是如此，維生素B12作為細(xì)胞免疫的免疫調(diào)節(jié)劑；葉酸支持免疫應(yīng)答，研究葉酸和維生素B12與自身免疫性疾病的關(guān)系，具有重要的意義。縱觀全文，利用孟德?tīng)栯S機(jī)化（MR），簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單幾張圖表，就揭示了葉酸和維生素B12與自身免疫性疾病的關(guān)系，還發(fā)表了IF 8.8+的SCI，不得不感嘆，孟德?tīng)栯S機(jī)化果然是SCI的新寵兒！
數(shù)據(jù)來(lái)源
四種常見(jiàn)的自身免疫性疾匯總統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)自已發(fā)表的全基因組關(guān)聯(lián)研究（GWAS），包括白癜風(fēng)（vitiligo），炎癥性腸道疾病（inflammatory bowel disease，IBD），類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA），系統(tǒng)性紅斑狼瘡（systemic lupus erythematosus，SLE）；葉酸（Folate）和維生素B12（Vitamin B12）的數(shù)據(jù)同樣從GWAS獲取，詳細(xì)信息見(jiàn)下圖。
工具變量選擇
單基因核苷酸多態(tài)性被用作工具變量（IVs）。在初步分析中，有4個(gè)SNPs和葉酸有顯著相關(guān)性，15個(gè)SNPs與維生素B12有顯著相關(guān)性（P<5×10-8）；在敏感性分析中，排除與葉酸有關(guān)的2個(gè)存在連鎖不平衡狀態(tài)(LD) 的SNPs，而維生素B12的15個(gè)SNPs中未發(fā)現(xiàn)LD。對(duì)于篩選的SNPs，使用方差R2和F統(tǒng)計(jì)量評(píng)估IVs的強(qiáng)度，以避免弱工具偏差。一般情況下，如果F>10，IVs與暴露之間的相關(guān)性被認(rèn)為是足夠強(qiáng)，并且MR分析的結(jié)果可以避免受到弱工具偏差的影響。在本文中，葉酸和維生素B12的F統(tǒng)計(jì)量范圍從22.05-568.86，滿足MR分析F>10的假設(shè)。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
進(jìn)行雙樣本MR研究以評(píng)估葉酸和維生素B12遺傳易感性與自身免疫性疾病風(fēng)險(xiǎn)之間的因果關(guān)系。研究設(shè)計(jì)的概述見(jiàn)圖1.
整個(gè)過(guò)程滿足經(jīng)典MR分析的三個(gè)主要假設(shè)：
1.工具變量與暴露之間存在穩(wěn)健的強(qiáng)相關(guān)關(guān)系（關(guān)聯(lián)性假設(shè)）
2.工具變量與影響"暴露-結(jié)局"關(guān)系的混雜因素相互獨(dú)立（獨(dú)立性假設(shè)）
3.遺傳變異只能通過(guò)暴露因素影響結(jié)局發(fā)生，而不能通過(guò)其他途徑對(duì)結(jié)局產(chǎn)生作用（排他性假設(shè)）
統(tǒng)計(jì)分析
MR分析主要采用逆方差加權(quán)法（IVW）作為主要方法，并引入了多種敏感性和異質(zhì)性分析方法。
1）Cochran的Q檢驗(yàn)評(píng)估了個(gè)體SNP估計(jì)之間的異質(zhì)性，并為選擇適當(dāng)?shù)姆治龇椒ㄌ峁┝俗C據(jù)。如果P<0.05，表明沒(méi)有異質(zhì)性，則認(rèn)為固定效應(yīng)IVW法為主要方法；否則，使用隨機(jī)效應(yīng)模型。
2）當(dāng)超過(guò)50%的IVs有效時(shí)，加權(quán)中位數(shù)方法可以獲得對(duì)總體效應(yīng)的一致估計(jì)，與IVW方法相比，可以減少因果效應(yīng)估計(jì)的偏差。
3）當(dāng)SNP暴露效應(yīng)中發(fā)生測(cè)量誤差時(shí)，最大似然法可以提供更可靠的估計(jì)。
4）MR-多效性殘差和異常值法（MR-PRESSO）可以自動(dòng)檢測(cè)IVW線性回歸中的異常值并刪除異常值以提供校正的MR估計(jì)。
5）使用MR-Egger截距法測(cè)試IVs的水平多效性，在MR-Egger檢驗(yàn)中，截距估計(jì)了整個(gè)SNP的平均水平多效性效應(yīng)，如果P值小于0.05，則IVW估計(jì)值可能有偏差。
6）進(jìn)行留一敏感度測(cè)試，以檢查結(jié)果是否由單個(gè)SNP引起。
7）生成森林圖，直接檢測(cè)多效性的存在。
作者使用所有這些方法全面探索因果關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
首先，在異質(zhì)性檢驗(yàn)中，Cochran的Q統(tǒng)計(jì)量的P值均大于0.05（Pvitiligo= 0.382,PIBD = 0.056；PRA= 0.480；PSLE= 0.085），表明SNPs之間沒(méi)有異質(zhì)性。因此，在MR分析中，使用固定效應(yīng)IVW模型作為主要分析方法。
1.葉酸與自身免疫性疾病
圖2描述了葉酸與4種自身免疫性疾病之間關(guān)聯(lián)的MR分析的效應(yīng)估計(jì)值。IVW方法表明，較高的血清葉酸水平與白癜風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)的降低顯著相關(guān)（OR= 0.47；95%CI：0.32-0.69）。其他3種方法也顯示出了相似的結(jié)果：加權(quán)中位數(shù)法（OR：0.43，95%CI：0.27-0.69），最大似然法（OR：0.47，95%CI：0.31-0.69），MR-PRESSO法（OR：0.47,95%CI：0.32–0.70）；此外，MR-Egger回歸截距沒(méi)有顯示出葉酸與白癜風(fēng)的多效性證據(jù)（P截距= 0.919）。然而，葉酸水平與其他3種自身免疫性疾病沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的相關(guān)性（P>0.05）；通過(guò)MR-Egger回歸評(píng)估，也沒(méi)有明顯的水平多效性跡象（PIBD= 0.670；PRA= 0.469；PSLE=0.891）。
圖3描述了排除了兩個(gè)具有LD的SNPs后，葉酸與4種自身免疫性疾病之間的關(guān)系。同樣地，IVW方法顯示，血清葉酸水平與白癜風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)降低相關(guān)（OR=0.35,95%CI：0.21–0.60）。此外，采用最大似然法（OR=0.35,95%CI：0.20-0.61），結(jié)果穩(wěn)定。在這里，不能使用MR-Egger方法來(lái)確定SNPs是否具有水平多效性，因?yàn)镸R-Egger方法需要至少三個(gè)SNPs。同樣，由于缺乏足夠的SNPs，無(wú)法通過(guò)MR-PRESSO方法檢測(cè)離群SNPs。
作者進(jìn)一步進(jìn)行了留一敏感度測(cè)試，以檢測(cè)因果估計(jì)是否由任何單一SNP驅(qū)動(dòng)，揭示了基因水平預(yù)測(cè)的葉酸和白癜風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)之間存在一致的負(fù)相關(guān)。
2.維生素B12與自身免疫性疾病
對(duì)于維生素B12，IVW方法顯示，維生素B12水平可能與IBD風(fēng)險(xiǎn)增加14%相關(guān)（P=0.010，表1）。然而，所有這些關(guān)聯(lián)都不符合多次檢驗(yàn)校正后的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)（P=6.25×10-3）。與此同時(shí)，沒(méi)有檢測(cè)到維生素B12與其他自身免疫性疾病之間的任何關(guān)聯(lián)。同樣，通過(guò)MR-Egger回歸評(píng)估，沒(méi)有明顯的水平多效性跡象（Pvitiligo = 0.819；PIBD= 0.196；PRA= 0.615；PSLE= 0.914）。
表1 維生素B12與自身免疫性疾病風(fēng)險(xiǎn)的孟德?tīng)栯S機(jī)化分析
結(jié)語(yǔ)
孟德?tīng)栯S機(jī)化是一種近年來(lái)主要應(yīng)用于流行病學(xué)病因推斷上的一種數(shù)據(jù)分析方式，其核心是運(yùn)用遺傳學(xué)數(shù)據(jù)作為橋梁，來(lái)探索某一暴露（exposure）和某一結(jié)局（outcome）之間的因果關(guān)系，也即結(jié)局是否能導(dǎo)致暴露的發(fā)生。因其和隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)的可比較性，而一直被稱為“大自然創(chuàng)造的隨機(jī)雙盲試驗(yàn)”。眾所周知，隨機(jī)雙盲試驗(yàn)的一大缺點(diǎn)就是成本巨大，往往需要聯(lián)合多中心進(jìn)行試驗(yàn)，才能獲得滿足試驗(yàn)所需的大樣本數(shù)據(jù)。反觀，MR分析只需要通過(guò)挖掘公共數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)就能得到相似的結(jié)果，省錢省時(shí)又省力，感興趣的小伙伴何不趕快行動(dòng)起來(lái)呢？
參考文獻(xiàn)：
Yang Hong, Song Jie, Li Aole, Lv Linshuoshuo, Sun Xiaohui, Mao Yingying, Ye Ding. Genetically predicted levels of folate, vitamin B12, and risk of autoimmune diseases: A Mendelian randomization study.Frontiers in Immunology (2023) 14:1664-3224.
