만성 신장 질환 환자의 오스테오폰틴 유전학: 독일 만성 신장 질환 연구 Ⅲ
Jun 07, 2024
RS4253311; 4:187174683(KLKB1 인트로닉)
염색체 4의 두 번째 복제 인덱스 SNP rs4253311(MAF=0.50)은 KLKB1 유전자의 인트론 변종입니다. 다시 말하지만, 이 변형이 관찰된 연관성을 담당하는 원인 변형인지 여부는 이 연구에서 답할 수 없습니다. KLKB1은 세린 프로테아제인 칼리크레인(KAL)으로 활성화된 후 혈액 응고, 섬유소분해, 키닌 생성 및 염증의 표면 의존적 활성화에 관여하는 단일 사슬 자이모겐인 프리칼리크레인(PK)을 암호화합니다. KLKB1과 관련된 질병에는 PK 결핍 및 악성 본태성 고혈압이 포함됩니다[51,52]. PK와 이후 KAL은 칼리크레인-키닌 시스템(KKS)의 일부입니다. KAL의 주요 기능은 브래디키닌(BK)의 방출을 포함합니다[53]. 과거 게놈 차원의 연관 연구에서는 혈관 활성 펩타이드 또는 혈관 활성 펩타이드의 전구체(BK[54,55], 활성 레닌[56], B형 나트륨 이뇨 펩타이드[57]), 알도스테론/레닌 비율[57]과 KLKB1의 관련 SNP를 확인했습니다. ], 중간 지역 아드레노메둘린 및 C-말단-프로-엔도텔린-1 [58], L-아르기닌 [59]) 및 아포지단백질 A IV [60], 그러나 OPN은 아님.
이 유전자와 관련된 경로에는 보체 및 응고 계통뿐만 아니라 세포외 기질의 분해도 포함됩니다[61,62]. KLKB1의 중요한 파라로그는 유전자 F11입니다. 우리의 분석에서 rs4253311에 대한 OPN 연관 신호와 F11에 대한 여러 조직에서의 발현 사이의 동일 위치가 밝혀졌으므로 rs4253311이 KLKB1이 아닌 F11에 연결되어 있다고 추정할 수 있습니다. 흥미롭게도 OPN에는 활성을 조절하는 여러 프로테아제 절단 부위가 포함되어 있습니다[31]. 일부 OPN 상호작용 부위가 완전히 기능하려면 또 다른 세린 프로테아제인 트롬빈에 의한 절단이 필요합니다. 그 대가로 OPN은 그 활동을 조절하는 다른 프로테이즈의 기질입니다[31]. 염증 과정이 일어나는 것으로 추측할 수 있습니다.CKD 환자의 신장한편으로는 활성화된 KKS와 다른 한편으로는 더 높은 OPN 수준을 결합하므로 KAL에 의해 새로운 생체 활성 OPN 단편이 생성될 수 있을 가능성이 높습니다.
KLKB1 주변에 위치한 SNP를 사용한 조건부 공동 위치 분석은 rs1593에 대해 긍정적인 결과를 가져왔고 아이러니하게도 F11 유전자 및 DVT에 매핑되었습니다. DVT는 유전적 위험인자와 환경적 위험인자 모두에 의해 영향을 받는 심각한 질병이지만, 과거에는 DVT 위험 변이의 60%가 유전적 위험인자에 기인한 것으로 여겨졌습니다[63]. DVT에 대한 유전적 연구에서는 4q35.2 유전자좌의 여러 공통 SNP가 DVT와 관련이 있다고 보고했습니다[63]. 이러한 공통 SNP는 특히 KLKB1 및 F11 내에 국한되어 있습니다[63].
다른 공동 위치화 결과는 KLKB1의 OPN 유전자좌와 87 혈장 단백질 사이의 연관 신호를 보여주었습니다. 이들 단백질은 환자의 혈장 및 뇌척수액에서 신경 세포체의 단백질이 농축된 것으로 나타났습니다. 혈장 KKS의 주요 효과자인 BK는 전신 및 국소적으로(혈관벽) 생성되며 두 개의 G 단백질 결합 수용체를 통해 혈관 긴장도 및 미세구조에 영향을 미치는 측분비 또는 자가분비 방식으로 작용합니다[64,65]. KKS, 특히 BK의 구성 요소는 뇌혈관 저항, 혈관 용량 및 혈액뇌장벽의 투과성을 조절하여 중추신경계에서 중요한 기능을 갖는 것으로 나타났습니다. 중추신경계의 혈관 투과성 평형을 유지하는 것은 뇌 무결성을 유지하는 데 중요합니다. CNS 병리학에서 KKS의 연관성에는 신경정신병성 루푸스, 알츠하이머병, 정신분열증 및 간질 증후군 등 여러 질병 상태가 포함됩니다. 이러한 사실은 분자 기능의 농축 분석 결과, 즉 신호 수용체 결합을 통한 호르몬 활성 및 수용체 조절 활성을 설명합니다.
RS2731673; 5:176839898 (F12/GRK6 유전자간)
마지막으로 인구 기반 YFS 코호트에서 복제할 수 없는 인덱스 SNP rs2731673(MAF=0.25)은 유전자 F12와 GRK6 사이에 위치합니다. 이러한 비확인은 GWAS의 위양성 결과를 나타낼 수 있지만, CKD 환자와 관련된 특정 결과와 같은 알 수 없는 이유로 복제가 실패했을 수 있습니다. OPN 및 유전학에 대한 필요한 데이터를 갖춘 다른 코호트(인구 기반 또는 CKD 코호트)가 없기 때문에 이를 더 이상 검증할 수 없었습니다. 유전자좌에 가장 가까운 유전자는 혈장 PK와 함께 접촉 활성화 시스템에 속하는 응고 인자 XII를 코딩하는 F12 유전자입니다[67,68]. KAL은 인자 XII(인자 XIIa: 인자 XII의 활성 효소)를 활성화할 수 있으며, 이는 차례로 PK를 포함하여 KKS를 통해 염증을 촉진합니다. CKD 환자는 결합된 공통 최종 경로로서 염증과 섬유증이 현저하게 더 많기 때문에신장 질환진행 과정에서 이러한 통찰력과 연결은 이 위치에 대한 추가 검증을 촉진할 수 있습니다. 염증 과정은 또한 과도한 CVD 프로로 인해 더 높은 이환율과 사망률을 초래하는 것으로 잘 알려진 CVD 및 CKD 환자에게 중요한 역할을 합니다.
인간 심혈관계에서 OPN은 주로 내피 세포, 대식세포 및 평활근 유래 거품 세포에서 발현되며 동맥계의 인간 죽상동맥경화반에서도 검출될 수 있습니다[70,71]. 급성 관상동맥 증후군 환자와 만성 관상동맥 증후군 환자에서 더 높은 혈청 OPN 수치가 발견되었습니다. 관상동맥질환(CAD) 환자의 경우 높은 OPN 수치는 빠른 관상동맥 플라크 진행 및 스텐트 내 재협착증과 관련이 있었습니다[72]. OPN은 CVD 환자의 부작용과 관련이 있는 것으로 알려져 있지만 [73-75] CVD에서의 기능은 다양합니다. CVD에서 OPN의 급성 증가는 상처 치유 및 혈관신생과 관련이 있습니다[76,77]. 그러나 만성적으로 증가된 OPN은 주요 심혈관 사건의 나쁜 예후와 관련이 있습니다[78]. 반면 GRK6은 혈압 조절에 관여하며 혈압이 감소한 것으로 밝혀졌습니다.신장 발현자발적으로 고혈압이 있는 쥐에서도 비슷한 근거가 제시됩니다[79].
강점과 한계
제시된 분석에는 몇 가지 장점과 한계가 있습니다. 첫째, 우리의 분석은 정기적인 신장 전문의의 치료를 받는 유럽계 CKD 환자 집단과 대부분 3기 CKD 환자 집단을 기반으로 합니다. 생물학적 메커니즘은 상향조절될 수 있지만신장 기능 장애따라서 CKD 환자에서 더 쉽게 발견되므로 결과는 일반 인구뿐만 아니라 다른 인종에 대한 일반화 가능성을 잠재적으로 손상시킵니다. 둘째, 우리는 OPN을 측정하기 위해 ELISA 기술을 적용한 YFS의 인구 기반 코호트에서 확인된 3개의 유전자좌 중 2개를 복제할 수 있었으며, 따라서 결과를 CKD 코호트에서 일반 인구로 이전할 수 있는 가능성을 확인했습니다. 세 번째, 복제되지 않은 결과에 대해서는 위양성(false positive)이 조기 결론이 될 수 있으므로 이 결과에 대한 추가 검증을 기다려야 합니다. 셋째, 최첨단 ELISA 분석을 사용하여 기준 샘플로부터 GCKD 연구에서 혈청 OPN을 측정했습니다. 사용된 OPN 분석에 혈청을 사용하는 것이 검증되었지만 응고 과정 중 트롬빈에 의한 단백질 분해 절단으로 인해 권장되는 검체 유형은 아닙니다. 대조적으로, OPN 측정은 YFS 코호트의 혈장 샘플에서 얻어졌습니다. 비교 가능한 분석법이 사용되었지만 CKD 환자와 YFS 참가자의 수준 차이는 질병 상태 이상의 것으로 설명될 수 있습니다.
결론
이 첫 번째 GWAS에서는 혈청 OPN 수준이대형 CKD코호트에서는 염색체 4에서 두 개의 복제된 연관성이 발견되었습니다. SPP1 유전자에 가장 가까운 하나의 유전자좌와 KLKB1 유전자에 대한 유전자좌 매핑으로 OPN을 생산 및 KKS에 연결합니다. OPN의 역할을 완전히 설명하려면 추가 연구가 필요합니다.신장(병태)생리학KKS와 관련된 OPN의 기능 및 신장 섬유증 중 염증 과정을 설명합니다.
재료 및 방법 윤리 선언문 독일만성 신장 질환(GCKD) 연구는 현재 프로젝트를 다루는 독일 참여 기관의 모든 윤리위원회의 승인을 받았습니다. 이는 임상 연구를 위한 국가 등록소(DRKS 00003971; S1 정보)에 등록되었습니다. 모든 참가자에 대해 서면 동의를 얻었습니다.
Study population The GCKD study cohort consists of 5,217 adult CKD patients of European ancestry with (i) an eGFR between 30–60 mL/min per 1.73m2 or (ii) an eGFR >기준선에서 60mL/분/1.73m2 및 '명백한' 알부민뇨/단백뇨. 기본 방문(2010~2012)에서 훈련받은 직원은 표준화된 설문지와 신체 검사를 사용하여 데이터를 얻었습니다. 생체 시료를 채취하여 직접 처리한 후 중앙 바이오뱅크에 -80˚C에 보관했습니다[80]. 연구 절차 및 주요 기준 결과는 이전에 보고되었습니다[20,81].
