Figure 1 résume le flux de travail global du protocole de randomisation mendélienne à deux échantillons, depuis la sélection des jeux de données et le criblage des instruments jusqu'aux analyses de sensibilité et à la visualisation des résultats. Les sorties représentatives de chaque étape sont présentées ci-dessous.
Variables instrumentales génétiques et contrôle qualité de l'harmonisation
Un total de 52 SNP associés à l'IS ont été initialement extraits du jeu de données GWAS d'exposition en utilisant un seuil de significativité de p < 5 × 10-6. Les associations concernant le résultat ont ensuite été extraites du jeu de données GWAS de la DAV. Après l'appariement des résultats, la recherche de substituts et l'harmonisation des allèles, 51 SNP ont été conservés pour l'analyse finale de MR. Deux variants ont été appariés à l'aide de SNP substituts. Les instruments génétiques conservés sont énumérés dans le Tableau 1. Les statistiques F des 51 instruments conservés variaient de 20,91 à 46,06, avec une médiane de 25,08 et un écart interquartile (IQR) de 22,95 à 30,71. Aucun SNP conservé n'avait une statistique F inférieure à 10, indiquant une faible probabilité de biais dû à un instrument faible.
Estimations par MR pour l'AI et la DaV
Le graphique de dispersion montrait la direction et l'amplitude des estimations spécifiques aux SNP obtenues par différentes méthodes de régression multivariée (Figure 2). Les méthodes IVW et médiane pondérée montraient des associations positives, tandis que l'estimation par MR-Egger était cohérente en termes de direction mais n'atteignait pas la significativité statistique.
La représentation graphique en forêt des estimations individuelles des SNP a montré les associations spécifiques aux SNP avec le risque de démence vasculaire (Figure 3). Les estimations globales de la randomisation mendélienne sont résumées dans la Figure 4. La méthode IVW a révélé une association positive statistiquement significative entre l'AVC génétiquement prédit et le risque de démence vasculaire (OR = 1,63, IC à 95 % : 1,21–2,21, p = 0,0013). La méthode de la médiane pondérée a fourni une estimation significative concordante (OR = 1,60, IC à 95 % : 1,06–2,42, p = 0,0240). L'estimation par MR-Egger était cohérente en termes de direction, mais n'a pas atteint la signification statistique (OR = 2,21, IC à 95 % : 0,97–5,01, p = 0,0645).
L'étude d'association génome entier sur le critère de jugement de la maladie vasculaire (VaD) dans FinnGen comprenait 881 cas et 211 508 témoins. Dans un calcul post hoc du test de Wald bilatéral conditionnel à l'estimation IVW observée, la puissance estimée pour l'analyse IVW principale était de 89,5 % pour α = 0,05. L'effet minimal détectable correspondant pour une puissance de 80 % était un OR de 1,54. En revanche, l'effet minimal détectable pour l'analyse MR-Egger était un OR de 3,23, ce qui dépassait l'estimation MR-Egger directionnellement cohérente observée (OR = 2,21). Par conséquent, le résultat non significatif de l'analyse MR-Egger doit être interprété comme reflétant la précision limitée de cet estimateur de sensibilité moins efficace, plutôt que, en soi, comme une preuve allant à l'encontre du sens de l'estimation principale IVW.
Étant donné qu'une seule association prédéfinie entre exposition et issue a été évaluée, le seuil corrigé selon Bonferroni pour l'inférence principale en MR était de 0,05/1 = 0,05. Par conséquent, le résultat de la méthode IVW a atteint le seuil de significativité corrigé. Dans leur ensemble, ces résultats fournissent des indices suggérant un effet positif possible de l'IS prédit génétiquement sur le risque de DAV, principalement fondé sur l'estimation IVW et appuyé par l'analyse de sensibilité par médiane pondérée. Toutefois, l'estimation obtenue par MR-Egger était concordante en termes de direction, mais n'a pas atteint la significativité statistique ; les résultats ne doivent donc pas être interprétés comme une preuve définitive de causalité.
Analyses de l'hétérogénéité et de la pléiotropie horizontale
L'hétérogénéité entre SNPs a été évaluée à l'aide de la statistique Q de Cochran. Le test d'hétérogénéité IVW a donné une valeur Q = 57,46 avec 50 degrés de liberté (p = 0,218), et le test d'hétérogénéité MR-Egger a donné une valeur Q = 56,77 avec 49 degrés de liberté (p = 0,208). Ces résultats n'ont pas indiqué d'hétérogénéité importante entre les estimations spécifiques aux SNPs. La pléiotropie horizontale directionnelle a été évaluée à l'aide du test de l'ordonnée à l'origine de MR-Egger. L'ordonnée à l'origine MR-Egger était de -0,0195 (ER = 0,0253, p = 0,444), indiquant l'absence de preuve statistique de pléiotropie horizontale directionnelle. L'analyse MR-PRESSO a été réalisée à partir des 51 SNPs harmonisés retenus, avec 10 000 simulations. Le test global MR-PRESSO n'a montré aucune preuve de pléiotropie horizontale globale (RSSobs = 59,61 ; p empirique = 0,2388). Étant donné que le test global n'était pas statistiquement significatif, les tests individuels de valeurs aberrantes et de distorsion n'étaient pas applicables, et aucune estimation corrigée pour les valeurs aberrantes n'a été produite. Le graphique en entonnoir a permis une évaluation visuelle de la symétrie des estimations spécifiques aux SNPs (Figure 5). Les paramètres et résultats détaillés de MR-PRESSO sont indiqués dans le tableau supplémentaire 1.
Analyse de sensibilité par validation croisée leave-one-out et validation des résultats du protocole
Une analyse en laissant-un-de-côté a été réalisée afin d'évaluer si l'estimation globale de la MR était influencée par un SNP unique. Le graphique en laissant-un-de-côté a montré que la suppression séquentielle de chaque SNP individuel ne modifiait pas de manière significative l'estimation globale (Figure 6), suggérant ainsi qu'aucun instrument génétique unique ne dominait l'association. Ensemble, ces résultats représentatifs illustrent le rendement pratique du flux de travail de MR à deux échantillons décrit dans ce protocole. Tableau 1 présente les instruments génétiques conservés après la sélection et l'harmonisation des SNP. Figure 2 illustre le sens des estimations de MR selon les différentes méthodes, Figure 3 présente les estimations spécifiques à chaque SNP, Figure 4 résume les estimations globales de MR, Figure 5 permet l'évaluation visuelle de la pléiotropie ou d'une asymétrie, et Figure 6 évalue l'influence de chaque SNP individuel. Tableau supplémentaire 2 relie chaque étape majeure du protocole à sa sortie de validation correspondante.
Toutes les statistiques sommaires brutes de GWAS analysées dans cette étude sont accessibles publiquement. Le jeu de données relatif à l'exposition à l'accident vasculaire cérébral ischémique a été obtenu à partir de la base de données IEU OpenGWAS sous l'identifiant de jeu de données ebi-a-GCST90018864. Le jeu de données relatif au résultat démence vasculaire a été obtenu à partir du jeu de données GWAS de FinnGen sous l'identifiant de jeu de données finn-b-F5_VASCDEM. Le tableau des variables instrumentales extraites, le jeu de données d'analyse harmonisé, les tableaux des résultats de MR et les fichiers de sortie pertinents sont fournis en tant que fichiers supplémentaires.

Figure 1. Flux de travail du protocole de MR à deux échantillons. Cette figure résume les principales étapes du protocole, notamment la sélection du jeu de données d'exposition, le criblage des variables instrumentales, l'extraction des données de l'issue, l'harmonisation des allèles, l'estimation par MR, les tests d'hétérogénéité, l'évaluation de la pléiotropie horizontale, l'analyse en excluant un élément à la fois (leave-one-out) et la visualisation. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.

Figure 2. Graphique de dispersion des estimations de la RM pour l'association entre l'AVC et la DaV. Chaque point représente une estimation spécifique à un SNP. Les droites ajustées représentent l'association estimée obtenue à l'aide de différentes méthodes de RM. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.

Figure 3. Tracé en forêt des estimations MR uniques par SNP. Cette figure présente les estimations spécifiques à chaque SNP concernant l'association entre les variants génétiques liés à l'AVC et le risque de démence vasculaire (VaD). Les lignes horizontales représentent les intervalles de confiance à 95 %. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.

Figure 4. Diagramme en forêt des estimations globales de la MR obtenues par différentes méthodes. Cette figure résume les estimations globales de la MR obtenues à l’aide des méthodes IVW, médiane pondérée et MR-Egger. Les lignes horizontales représentent les intervalles de confiance à 95 %. MR, randomisation mendélienne ; IVW, pondération inverse de la variance. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.

Figure 5. Graphique en entonnoir des estimations spécifiques aux SNP pour la randomisation mendélienne. Cette figure montre la distribution des estimations spécifiques aux SNP et permet d’évaluer visuellement la symétrie entre les instruments génétiques. MR, randomisation mendélienne ; IVW, pondéré par la variance inverse. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.

Figure 6. Analyse de sensibilité leave-one-out. Cette figure présente l'estimation MR après suppression séquentielle de chaque SNP. Ce graphique a été utilisé pour évaluer si l'estimation globale était influencée par un instrument génétique unique. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.
| Non. | SNP | Gène | Chr. | EA | AO | EAF.IS | EAF.VD | IS β (ER) | VD β (EE) | statistique F | R² |
| 1 | rs10886430 | GRK5 | 10 | G | A | 0.118244 | 0.09536 | 0.1147 (0.0220) | -0.0172 (0.0852) | 27.18 | 5,61E-05 |
| 2 | rs10936572 | LOC107986051 | 3 | T | C | 0.179643 | 0.1235 | -0.0512 (0.0104) | 0.1444 (0.0743) | 24.24 | 5,01E-05 |
| 3 | rs11045239 | PDE3A | 12 | A | G | 0.492943 | 0.4629 | 0.0604 (0.0089) | 0.0303 (0.0494) | 46.06 | 9,51E-05 |
| 4 | rs11047532 | LOC105369698 | 12 | G | C | 0.305214 | 0.1513 | 0.0499 (0.0105) | 0.0159 (0.0689) | 22.59 | 4,66E-05 |
| 5 | rs11065836 | CUX2 | 12 | A | G | 0.159123 | 0.07442 | -0.0608 (0.0103) | 0.0245 (0.0929) | 34.84 | 7,20E-05 |
| 6 | rs11105378 | ATP2B1 | 12 | T | C | 0.203466 | 0.07522 | -0.0540 (0.0098) | -0.1174 (0.0916) | 30.36 | 6,27E-05 |
| 7 | rs117140252 | - | 14 | A | G | 0.041216 | 0.06988 | 0.1568 (0.0311) | 0.1498 (0.0967) | 25.42 | 5,25E-05 |
| 8 | rs117343276 | - | 10 | G | A | 0.030533 | 0.0431 | -0.0905 (0.0196) | -0.1449 (0.1233) | 21.32 | 4,40E-05 |
| 9 | rs11831940 | HDAC7 | 12 | A | G | 0.251914 | 0.3526 | 0.0631 (0.0130) | 0.1226 (0.0513) | 23.56 | 4,87E-05 |
| 10 | rs11880613 | DNM2 | 19 | A | G | 0.184857 | 0.1804 | -0.0613 (0.0110) | 0.1499 (0.0640) | 31.06 | 6,41E-05 |
| 11 | rs12445022 | LOC124903748 | 16 | A | G | 0.271667 | 0.3193 | 0.0605 (0.0112) | 0.0218 (0.0527) | 29.18 | 6,03E-05 |
| 12 | rs12509595 | - | 4 | C | T | 0.297929 | 0.3124 | 0.0577 (0.0091) | 0.1462 (0.0533) | 40.2 | 8,30E-05 |
| 13 | rs12633109 | - | 3 | T | G | 0.360897 | 0.3263 | 0.0436 (0.0089) | 0.0395 (0.0526) | 24 | 4,96E-05 |
| 14 | rs1275980 | KCNK3 | 2 | T | C | 0.498545 | 0.5481 | -0.0582 (0.0094) | -0.0128 (0.0495) | 38.33 | 7,92E-05 |
| 15 | rs13123551 | - | 4 | A | T | 0.616442 | 0.5065 | 0.0552 (0.0097) | 0.0818 (0.0493) | 32.38 | 6,69E-05 |
| 16 | rs147871383 | MIR99AHG | 21 | A | G | 0.02368 | 0.01925 | 0.2259 (0.0494) | 0.2534 (0.1903) | 20.91 | 4,32E-05 |
| 17 | rs16918175 | - | 10 | C | T | 0.104037 | 0.0811 | -0.0649 (0.0131) | 0.0332 (0.0895) | 24.54 | 5,07E-05 |
| 18 | rs17182166 | ACVR1 | 2 | T | G | 0.12494 | 0.137 | 0.0751 (0.0156) | -0.0046 (0.0703) | 23.18 | 4,79E-05 |
| 19 | rs1906779 | - | 15 | A | G | 0.211386 | 0.1239 | 0.0438 (0.0095) | -0.0342 (0.0758) | 21.26 | 4,39E-05 |
| 20 | rs1948696 | ITGB5 | 3 | C | T | 0.650138 | 0.6041 | -0.0459 (0.0091) | 0.0219 (0.0501) | 25.44 | 5,25E-05 |
| 21 | rs1973765 | LSP1 | 11 | C | T | 0.486717 | 0.4124 | 0.0441 (0.0092) | -0.0229 (0.0505) | 22.98 | 4,75E-05 |
| 22 | rs2429123 | CACNA1C, DCP1B | 12 | C | T | 0.729926 | 0.725 | 0.0473 (0.0098) | 0.0190 (0.0549) | 23.3 | 4,81E-05 |
| 23 | rs2447561 | - | 8 | T | A | 0.873442 | 0.8382 | -0.0589 (0.0116) | -0.0570 (0.0674) | 25.78 | 5,33E-05 |
| 24 | rs245015 | MSH3 | 5 | A | G | 0.685061 | 0.6562 | -0.0456 (0.0089) | 0.0065 (0.0519) | 26.25 | 5,42E-05 |
| 25 | rs2501968 | CENPQ | 6 | G | A | 0.465302 | 0.4229 | -0.0490 (0.0086) | -0.0879 (0.0498) | 32.46 | 6,71E-05 |
| 26 | rs2526620 | - | 7 | G | A | 0.252144 | 0.2459 | 0.0500 (0.0092) | 0.0505 (0.0576) | 29.54 | 6,10E-05 |
| 27 | rs284160 | TGFBR3 | 1 | A | G | 0.192644 | 0.1186 | 0.0572 (0.0096) | 0.1573 (0.0768) | 35.5 | 7,33E-05 |
| 28 | rs2842870 | PMF1, PMF1-BGLAP | 1 | C | T | 0.360398 | 0.3434 | -0.0446 (0.0087) | -0.0727 (0.0518) | 26.28 | 5,43E-05 |
| 29 | rs2880492 | NCOR2 | 12 | C | T | 0.035841 | 0.01984 | -0.1293 (0.0266) | -0.1917 (0.1781) | 23.63 | 4,88E-05 |
| 30 | rs35790371 | RBFOX1 | 16 | A | G | 0.005125 | 0.001903 | 0.5587 (0.1176) | 0.1447 (0.5420) | 22.57 | 4,66E-05 |
| 31 | rs5752720 | TTC28 | 22 | T | C | 0.28441 | 0.1844 | 0.0422 (0.0091) | -0.0311 (0.0635) | 21.51 | 4,44E-05 |
| 32 | rs57694670 | SH3PXD2A | 10 | G | A | 0.433638 | 0.3834 | -0.0507 (0.0086) | 0.0080 (0.0507) | 34.76 | 7,18E-05 |
| 33 | rs6462001 | - | 7 | T | G | 0.881494 | 0.8329 | -0.0765 (0.0151) | -0.0567 (0.0662) | 25.67 | 5,30E-05 |
| 34 | rs6843082 | - | 4 | A | G | 0.65294 | 0.6907 | -0.0438 (0.0092) | -0.0568 (0.0534) | 22.67 | 4,68E-05 |
| 35 | rs7091346 | SH3PXD2A | 10 | T | C | 0.45273 | 0.2664 | -0.0582 (0.0098) | -0.0143 (0.0552) | 35.27 | 7,28E-05 |
| 36 | rs7194129 | CFDP1 | 16 | T | C | 0.573691 | 0.5538 | 0.0399 (0.0084) | 0.0293 (0.0495) | 22.56 | 4,66E-05 |
| 37 | rs7341574 | ZFPM2 | 8 | T | C | 0.313243 | 0.3895 | 0.0463 (0.0094) | -0.0774 (0.0505) | 24.26 | 5,01E-05 |
| 38 | rs7451833 | - | 6 | G | A | 0.103042 | 0.1166 | 0.1280 (0.0220) | 0.1253 (0.0777) | 33.85 | 6,99E-05 |
| 39 | rs74617384 | LPA | 6 | T | A | 0.070999 | 0.04573 | 0.1415 (0.0281) | -0.0532 (0.1162) | 25.36 | 5,24E-05 |
| 40 | rs74849463 | PIK3C2B | 1 | T | C | 0.240949 | 0.2043 | 0.0445 (0.0092) | -0.0319 (0.0616) | 23.4 | 4,83E-05 |
| 41 | rs757241 | AFAP1-AS1 | 4 | C | G | 0.673377 | 0.6704 | -0.0681 (0.0145) | -0.0274 (0.0523) | 22.06 | 4,56E-05 |
| 42 | rs76099321 | CNNM2 | 10 | A | G | 0.052085 | 0.02979 | -0.0691 (0.0150) | -0.2215 (0.1464) | 21.22 | 4,38E-05 |
| 43 | rs7670136 | - | 4 | C | T | 0.571088 | 0.6269 | -0.0473 (0.0101) | 0.0391 (0.0509) | 21.93 | 4,53E-05 |
| 44 | rs77455924 | MPT | 11 | T | C | 0.056457 | 0.02996 | 0.1632 (0.0331) | 0.0444 (0.1477) | 24.31 | 5,02E-05 |
| 45 | rs7820334 | - | 8 | T | C | 0.246549 | 0.2949 | -0.0643 (0.0127) | -0.1327 (0.0648) | 25.63 | 5,29E-05 |
| 46 | rs7859727 | CDKN2B-AS1 | 9 | T | C | 0.518845 | 0.4151 | 0.0569 (0.0087) | 0.0281 (0.0498) | 42.77 | 8,83E-05 |
| 47 | rs7989823 | COL4A1, COL4A2 | 13 | C | A | 0.591615 | 0.6188 | 0.0527 (0.0089) | 0.0693 (0.0518) | 35.06 | 7,24E-05 |
| 48 | rs79960344 | - | 17 | G | T | 0.102808 | 0.1031 | 0.0651 (0.0130) | -0.1596 (0.0805) | 25.08 | 5,18E-05 |
| 49 | rs880315 | CASZ1 | 1 | C | T | 0.445525 | 0.4139 | 0.0416 (0.0089) | 0.0444 (0.0501) | 21.85 | 4,51E-05 |
| 50 | rs9112 | LOC100505841 | 5 | A | G | 0.436595 | 0.3573 | 0.0407 (0.0085) | -0.0274 (0.0523) | 22.93 | 4,74E-05 |
| 51 | rs979380 | - | 17 | A | G | 0.531844 | 0.6197 | -0.0417 (0.0084) | -0.0196 (0.0506) | 24.64 | 5,09E-05 |
| EAF.IS et EAF.VD désignent respectivement les fréquences de l'allèle d'effet dans les jeux de données relatifs à l'exposition à l'accident vasculaire cérébral ischémique et à l'issue démence vasculaire. Statistique F = (β/SE)². R² par SNP = F/(F + N − 2), où N = 484 121. Les SNP ont été sélectionnés en utilisant un seuil de p < 5 × 10-6 et analyse de liaison en déséquilibre avec r² < 0,001 dans une fenêtre de 10 000 kb. |
Tableau 1 : Instruments génétiques pour l'accident vasculaire cérébral ischémique et associations SNP–résultat correspondantes pour la démence vasculaire. Le tableau répertorie les 51 SNP finaux, incluant l'identifiant du SNP, le gène cartographié, le chromosome, les allèles, la fréquence de l'allèle d'effet (EAF), les estimations SNP–caractère, les statistiques F et la valeur R2 par SNP. Les SNP ont été sélectionnés avec un seuil de p < 5 × 10-6 et regroupés avec un r2 < 0,001 dans un intervalle de 10 000 kb. EAF.IS et EAF.VD désignent respectivement les fréquences de l'allèle d'effet dans les jeux de données d'accident vasculaire cérébral ischémique (IS) et de démence vasculaire (VD). Chr. : chromosome ; EA : allèle d'effet ; OA : autre allèle ; EAF : fréquence de l'allèle d'effet ; IS : accident vasculaire cérébral ischémique ; VD : démence vasculaire. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.
Tableau supplémentaire 1. Évaluation par MR-PRESSO de la pléiotropie horizontale pour l'analyse entre l'accident vasculaire cérébral ischémique et la démence vasculaire. Ce tableau résume l'analyse MR-PRESSO effectuée pour évaluer la pléiotropie horizontale globale et les variants aberrants potentiels à l'aide du jeu de données final harmonisé comprenant 51 SNP.Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.
Tableau supplémentaire 2. Étapes du protocole et résultats de validation correspondants. Ce tableau relie chaque étape majeure du protocole à son résultat représentatif correspondant et à l'emplacement indiqué dans le manuscrit, démontrant la mise en œuvre et la validation du flux analytique.Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.