$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
تطبق هذه الدراسة تصميم العشوائية المندلية (MR) المكونة من عينتين لتقييم ما إذا كان طول التيلومير القريب وراثيا (TL) يؤثر سببيا على خطر الإصابة بالسموم الغدرى. تم استخدام إحصائيات ملخصة GWAS غير محددة ومتاحة للجمهور فقط، ولم يتم الوصول إلى بيانات على مستوى فردي. قررت لجنة المراجعة المؤسسية لمستشفى بلدية تشينغداو أن التحليل معفى من المراجعة الإضافية لأنه يعتمد حصريا على بيانات ملخصة عامة. جميع الدراسات الجينومية المساهمة حصلت على موافقة مستنيرة وموافقات أخلاقية كجزء من بروتوكولاتها الأصلية. تم هيكلة التحليل لتقليل السببية المختلطة والعكسية باستخدام متغيرات الجرثومة المرتبطة ب TL كأدوات غير مشوبة وتطبيق إجراءات حساسية لفحص التعددية العددية، والتباين، واتجاه التأثير.
مصادر البيانات
تم الحصول على مجموعة بيانات التعرض ل TL من IEU OpenGWAS تحت المعرف ieu-b-4879، ويضم حوالي 472,174 مشاركا من أصول أوروبية. تم أخذ مجموعة بيانات نتائج السمية الغدرقية من اتحاد فينجين، باستخدام نموذج النهاية 2021 لزمام الغدة الدرقية مع 4,142 حالة و213,693 حالة ضابطة. توفر هذه الموارد تقديرات فعالة وأخطاء معيارية مطلوبة لبناء أجهزة على مستوى SNP، وتنسيق الأليلات وتقدير التأثيرات السببية مع مقدرات MR المعتمدة.
بيئة البرمجيات والحوسبة
أجريت جميع التحليلات في R (الإصدار 4.3.1). كانت الحزمة التحليلية الرئيسية هي TwoSampleMR (الإصدار 0.5.7)، مدعومة ب ieugwasr للوصول البرمجي إلى موارد GWAS، وMRPRESSO لاكتشاف القيم الشافلة واختبار التشوه، وmr.raps للتقدير القوي تحت أجهزة ضعيفة وتعدد التروبيا الفريدة، وRadialMR للتصور الشعاعي، وحزم عامة مثل tidyverse وdata.table. تكتب معلومات الجلسة ونسخ الحزم على ملف لضمان إمكانية إعادة الإنتاج الصارمة.
الافتراضات الأساسية للعشوائية المندلية
يفترض إطار MR أن الأدوات الجينية مرتبطة ارتباطا قويا بالتوزي الغدري، ومستقلة عن العوامل التي تخلط العلاقة بين TL وسمية الغدة الدرقية، وتؤثر على السمية الغرقية فقط من خلال TL وليس من خلال المسارات البديلة. تقوم خطة التحليل بتفعيل هذه الافتراضات من خلال قياس القوة لكل متغير، واختبار عدم توازن التنوع الأفقي باستخدام طرق الاعتراض وفحص المؤشرات الشاذة، وتقييم التباين بين المتغيرات، وتأكيد اتجاه تأثير TL إلى السمية الدرقية باستخدام اختبار الاتجاه الرسمي12.
اختيار الأجهزة ومراقبة الجودة
تم اختيار الأدوات الجينية من اختبار TL GWAS عند عتبة دلالة جينومية واسعة النطاق بين p < 5×10-8. لضمان الاستقلالية، تم معالجة اختلال التوازن في الربط عن طريق التجمع عند r2 = 0.001 ضمن نافذة زمنية بحجم 10,000 كيلوبت باستخدام بيانات مرجعية أوروبية من مشروع 1000 جينوم؛ عندما كانت المتغيرات مرتبطة، تم الاحتفاظ بالمتغير ذو القيمة p الأصغر للارتباط بال TL. تم تلخيص قوة الجهاز لكل متغير باستخدام الإحصائية F_i = \beta_{E,i}^{2}/\mathrm{SE}(\beta_{E,i})^{2} وتم تقييمها مقابل معيار F > 10التقليدي 13،14. عند الاقتضاء، تم الاستشهاد بتقريب ساندرسون-ويندماير لوصف قوة الجهاز المجمعة عبر عدة متغيرات في عينة بحجم N، مع تفسير K للأجهزة تباين التعريض R^{2}: F_{\mathrm{SW}} = \{[R^{2}/(1-R^{2})]\,(N-K-1)\}/K 15. تم استبعاد المتغيرات الباليندرومية الغامضة ذات ترددات الأليل القريبة من 0.5 ما لم تسمح معلومات تردد الأليل بمحاذاة واضحة.
التنسيق
لكل أداة، تم استخراج الارتباط المقابل مع السمية الدرقية من فينجين ومحاذاة بحيث تمثل أحجام التأثير نفس الأليل التأثير عبر التعرض والنتيجة. أزال التوافق عدم تطابق الأليل، وصحح مشاكل الخيوط، واستبعد SNPs باليندرومية التي كانت تعاني من غموض غير محلول، مما أنتج مجموعة بيانات مناسبة لبناء نسبة والد الصحيح.
التقدير السببي الأولي
استخدم التحليل الأولي مقدر التغير العكسي (IVW) لتحليل نسب والد الخاصة بSNP إلى تأثير سببي مجمع16. يتم الإبلاغ عن التقديرات كنسب احتمالات لكل زيادة في انحراف معياري واحد في الجدول القياسي، مع فواصل ثقة تبلغ 95٪ مستمدة بموجب نماذج التأثيرات الثابتة والعشوائية. تم توجيه اختيار النموذج بواسطة تشخيصات التباين، وتعرض كلا المواصفتين لتسهيل التفسير المتين.
تحليلات الحساسية وفحوصات المتانة
تم تقييم المتانة باستخدام انحدار MR-Egger مع مصطلح اعتراض لاختبار تعدد الاتجاهات غير المتزن، وتقدير الاحتمالية القصوى لتحسين الكفاءة تحت التجانس مع تقليل خطأ القياس، وMR-PRESSO لإجراء اختبار الشاذ العالمي وتقدير التشوهات والتأثيرات المصححة للقيم الشاذة، وMR-RAPS لتوفير تقديرات مقاومة للأدوات الضعيفة والتعدد الفردي17. تم قياس التغاير بين المتغيرات باستخدام إحصائية كوكران Q تحت إطار IVW18. تم فحص اتجاه التأثير باستخدام اختبار ستايجر، الذي يقارن نسبة التباين المفسر في التعرض والنتيجة لتحديد ما إذا كانت البيانات أكثر توافقا مع السمية الغدرقية المسببة للنمو وليس العكس. تم استخدام اعتراض MR-Egger كاختبار رسمي للاستكشاف الاتجاهي المتعدد الاتجاهي. تم فحص تحليلات ترك واحدة خارجية لضمان أن الارتباط الكلي لم يكن مدفوعا بأي متغير واحد.
العشوائية المندلية العكسية
لفحص السببية العكسية المحتملة، تم تكرار خط التحليل مع تعرض السموم الغدرىية وTL كنتيجة للنتيجة. تم تطبيق نفس معايير اختيار الأداة، وإجراءات التوافق، ومقدر IVW الأولي، وتحليلات الحساسية بحيث يتم التوصل إلى استنتاجات حول الاتجاهية ضمن إطار سببي متطابق.
اختبارات متعددة، طاقة، وتقارير
اختبار الفرضية الأساسي يتعلق بمقدر IVW لتأثير TL على تسمم الغدة الدرقية. تفسر مقدرات الحساسية والاختبارات التشخيصية كأدلة داعمة؛ يتم الإبلاغ عن قيم p في التدوين العلمي للوضوح، وتؤكد الاستنتاجات على الاتساق عبر الطرق بدلا من عتبات الدلالة المعزولة. ملخصات قوة الجهاز ونسبة التباين المفسرة تشكل القدرة التقريبية وفقا لصيغ اللامركزية القياسية، مع الاعتراف بأن القدرة تعتمد على حجم العينة، وقوة الأداة، ومقدار التأثير الحقيقي.
قابلية إعادة الإنتاج الحاسوبية والأوامر الدقيقة
يتم ضمان قابلية التكرار من خلال توفير التسلسل الكامل لأوامر R التي تعيد إنشاء اختيار الأجهزة، واستخراج النتائج، والتوحيد، والتحليلات الأولية والحساسية، والرنين المغناطيسي العكسي، ومخرجات التشخيص، وتصدير الملفات الجاهزة للتحليل. يكتب السكربت ملفات CSV مستقرة وقابلة للقراءة البشرية تتوافق مع قائمة الأدوات، ومجموعة البيانات المنسقة، وملخص تقديرات وتشخيصات MR.
# R 4.3.1; توسامبل MR 0.5.7
# تركيب اختياري:
# install.packages(c("TwoSampleMR","ieugwasr","MRPRESSO","mr.raps",
"راديال إم آر"، "تايديفيرس"، "data.table"))
المكتبة (TwoSampleMR)
المكتبة (IEUGWASR)
المكتبة (MRPRESSO)
المكتبة (Mr.Raps)
المكتبة (RadialMR)
المكتبة (tidyverse)
library(data.table)
# التعرض: طول التيلومير (IEU OpenGWAS)
exposure_id <- "ieu-b-4879"
# النتيجة: نقطة نهاية تسمم الغدة الدرقية من فينجين 2021 المستخدمة في التحليلات المبلغ عنها
outcome_id <- "زعنفة ب-السمية الدرجية"
# اختيار الجهاز مع عتبة جينومية واسعة وتكتلات LD صارمة
الخبرة <- extract_instruments(النتائج = exposure_id، p1 = 5e-8، الكتلة = TRUE، r2 = 0.001، kb = 10000)
exp$F_stat <- (exp$beta.exposure^2) / (exp$se.exposure^2)
fwrite (exp, "S1_instruments_TL.csv")
# استخراج النتائج والتنسيق
خارج <- extract_outcome_data(SNPS = exp$SNP، النتائج = outcome_id)
DAT <- harmonise_data(خبرة، خروج، فعل = 2)
fwrite (dat، "S2_harmonised_TL_vs_thyrotoxicosis.csv")
# مقدرات الرنين المغناطيسي الأولي والحساسية
التسوية <- mr(dat, method_list = c("mr_ivw","mr_ivw_fe","mr_egger_regression",
"mr_weighted_median"، "mr_raps"، "mr_maxlik")
هت <- mr_heterogeneity(دات) # كوكران كيو
بليو <- mr_pleiotropy_test(دات) # إيغر إنترسيب.
شتايغر <- directionality_test(دات) # اتجاه شتايغر
# تقديرات MR-PRESSO العالمية والمصححة للشذوذ
mrpresso <- mr_presso(BetaOutcome = "beta.outcome", BetaExposure = "beta.exposure",
SdOutcome = "se.outcome", SdExposure = "se.exposure",
OUTLIERtest = صحيح، DISTORTIONtest = صحيح،
data = dat، nbDistribution = 1000، SignifThreshold = 0.05) #
# التصوير العكسي: تسمم الغدة الدرقية (التعرض) -> TL (النتيجة)
rev_exp <- extract_instruments(النتائج = outcome_id، p1 = 5e-8، الكتلة = TRUE، r2 = 0.001، kb = 10000)
rev_out <- extract_outcome_data(snps = rev_exp$SNP، النتائج = exposure_id)
rev_dat <- harmonise_data(rev_exp، rev_out، الفعل = 2)
rev_res <- mr(rev_dat, method_list = c("mr_ivw","mr_ivw_fe","mr_egger_regression",
"mr_weighted_median"، "mr_raps"، "mr_maxlik")
rev_het <- mr_heterogeneity(rev_dat)
rev_pleio <- mr_pleiotropy_test(rev_dat)
rev_steiger <- directionality_test(rev_dat)
# التصدير للأرشفة وتوليد الأشكال/الجداول
write.csv(bind_rows(res), "S3_mr_results_primary.csv", row.names = FALSE)
write.csv(het, "S3_mr_heterogeneity.csv", row.names = FALSE)
write.csv(pleio, "S3_mr_pleiotropy_egger.csv",row.names = خطأ)
write.csv(steiger، "S3_mr_steiger.csv"، row.names = خطأ)
write.csv(bind_rows(rev_res)، "S3_reverse_mr_results.csv"، row.names = FALSE)
write.csv(rev_het، "S3_reverse_heterogeneity.csv"، row.names = خطأ)
write.csv(rev_pleio، "S3_reverse_pleiotropy_egger.csv"، row.names = FALSE)
write.csv(rev_steiger، "S3_reverse_steiger.csv"، row.names = FALSE)