מערך המחקר
מחקר זה השתמש בגישת MR של שני מדגמים כדי לבחון את הקשר הסיבתי בין תכונות דלקתיות הקשורות ל-NETs לבין T2DM וסיבוכיו. מסגרת ה-MR נשענת על שלוש הנחות מפתח20: 1) הווריאנט הגנטי חייב להיות קשור באופן חסון לחשיפה, 2) הווריאנט הגנטי חייב להשפיע על התוצאה רק באמצעות החשיפה (שללילת פליאוטרופיה), ו-3) הווריאנט הגנטי לא יכול להיות קשור לגורמים מתבלבלים כלשהם. לסקירה מפורטת של תהליך המחקר, אנא עיינו ב-איור 1. כתב היד עומד בהנחיות MR-STROBE לדיווח על מחקרי MR, ובכך מבטיח סטנדרטים קפדניים של שקיפות ויכולת שחזור21.
מקורות נתונים
נתוני מחקרי אסוציאציה גנומיים רחבי-גנום (GWAS) ששימשו בניתוח MR זה נלקחו ממאגרי נתוני GWAS ציבוריים. בכל הנוגע לנתוני סיכום של GWAS עבור T2DM, שולבה מטא-אנליזה רחבה של אוכלוסייה אירופאית, הכוללת 74,124 חולים ו-824,006 ביקורות, לצד מחקר מקרי-עקבה מקונן פרוספקטיבי שנערך באירופה, שכלל 9,978 חולים ו-12,348 ביקורות22. עבור סיבוכים סוכרתיים, הכוללים T2DM עם סיבוכים כלייתיים ו-T2DM עם סיבוכים במחזור הדם ההיקפי, מחקר זה השתמש בסטטיסטיקות סיכום של GWAS ממחקרים שבהם קבוצת החולים הייתה מטופלי T2DM עם הסיבוך הספציפי וקבוצת הביקורת הייתה אנשים ללא T2DM. מידע מפורט על מקורות הנתונים ניתן למצוא ב-Supplementary Table 1.
נתוני GWAS עבור תכונות דלקתיות הקשורות ל-NETs הושגו מקטלג ה-GWAS (ראה טבלה משלימה 2כדי להתמודד עם ההטרוגניות בספציפיות הביולוגית, מחקר זה סיווג את החשיפות שנכללו לשתי קבוצות נפרדות, בהתבסס על תפקידיהן התפקודיים בביולוגיה של נויטרופילים: (1) גורמים מרכזיים הקשורים ל-NETosis: קטגוריה זו כוללת סמנים המעורבים ישירות ביצירת המבנה של NETs או בתהליך האנזימטי של דה-קומפקציה של כרומטין. באופן ספציפי, מחקר זה כלל את ה-NETs עצמם, Myeloperoxidase (MPO), Neutrophil Elastase (NE), ואת קומפלקס ה-MPO-DNA. MPO ו-NE הם אנזימים חיוניים לפירוק היסטונים ולדה-קומפקציה של כרומטין, בעוד שקומפלקס ה-MPO-DNA הוא סמן חלופי ספציפי ל-NETs.23(2) מתווכי דלקת הקשורים ל-NETs: קטגוריה זו כוללת ציטוקינים ומתווכים הפועלים כרגולטורים במעלה הזרם (upstream) או כאפקטורים במורד הזרם (downstream) הקשורים באופן הדוק ל-NETosis, אך מעורבים גם במסלולי דלקת רחבים יותר. קבוצה זו כוללת את Interleukin-6 (IL-6).24, גורם נמק גידולי אלפא (TNF-alpha)α)25, רמות ליפוקלין הקשור לג'לטינאז של נויטרופילים (NGAL)26, וגורם רשת תקשורת תאית 1 (CCN1)27.
הנתונים ששימשו במחקר זה נלקחו ממאגרי מידע בגישה חופשית או מ-GWAS שפורסמו במחקרים קודמים; לפיכך, לא נדרש אישור אתי למחקר זה.
בחירת כלים גנטיים הקשורים ל-NETs
בהינתן שהיווצרות NETs מהווה תהליך ביולוגי דינמי שאינו נמדד באופן ישיר ב-GWAS קונבנציונלי, מחקר זה השתמש בגישה מבוססת גנים כדי לזהות כלים גנטיים עבור תכונות דלקתיות הקשורות ל-NETs. קבוצה מקיפה של 257 גנים הידועים כמעורבים באופן קריטי בהיווצרות ובביסלוג של NETs, כגון MPO, יחד עם גנים המקודדים להיסטונים ולחלבונים של גרנולות בנויטרופילים, נאספה ממחקרים מכניסטיים מבוססים ומספרת הספרות שפורסמה28.
בחירת משתנים אינסטרומנטליים
כדי לזהות כלים גנטיים חסונים עבור תכונות דלקתיות הקשורות ל-NETs, מחקר זה יישם זרימת עבודה של סינון רצפי תוך שימוש בסטטיסטיקות סיכום של GWAS. השלבים התפעוליים הספציפיים היו כדלקמן:
סינון ראשוני: וריאנטים גנטיים בעלי קשר מובהק למאפייני החשיפה הוצאו29 על בסיס סף מובהקות של P < 5 × 10⁻6.
סינון תדירות אלל נמוכה (MAF): כדי להבטיח עוצמה סטטיסטית, פולימורפיזם של נוקלאוטיד יחיד (SNPs) עם MAF ≤ 0.01 הוצאו מהניתוח30.
קיבוב (Clumping) של חוסר שיווי משקל קישורי (LD): כדי לצמצם את השפעת התערבות חוסר השיווי המשקלי הקישורי (LD), נבחרו SNP-ים בלתי תלויים באמצעות פונקציית הקיבוב עם פרמטרים שהוגדרו כ-r2 < 0.001 בתוך חלון של 10,000 kb31.
הערכת חוזק המכשיר: חוזקו של כל IV שנותר כומת באמצעות ה-F-statistic, שחושב כ-F = R2 × (N-2) / (1-R2). רק SNPs עם F-statistic > 10 נשמרו כדי למזער הטיות הנובעות ממכשירים חלשים32.
זיהוי SNP פרוקסי והרמוניזציה של נתונים
כדי לטפל ב-SNPs חסרים במערך נתוני התוצאה, מחקר זה ביצע חיפוש פרוקסי (proxy search) ותהליך הרמוניזציה של נתונים:
החלפה ב-Proxy: כאשר SNP מטרה מ-GWAS החשיפה לא היה זמין ב-GWAS של התוצאה, מחקר זה השתמש בפונקציית ()LDproxy המבוססת על פנל הייחוס האירופאי של פרויקט 1,000 Genomes. SNP פ proxy מועמד נבחר רק אם הפגין LD גבוה עם ה-SNP המקורי (r2> 0.8). אם לא נמצא proxy מתאים, ה-SNP הוצא מהניתוח.
הרמוניזציה: מערכי נתוני החשיפה והתוצאה הותאמו באמצעות הפונקציה ()harmonise_data מחבילת TwoSampleMR (גרסת R 4.0.5). במחקר זה נקבע הפרמטר action = 2 כדי להתאים באופן אוטומטי את כל ה-SNPs לגדיל הקדמי (forward strand) ולהסיר SNPs פלינדרומיים בעלי אוריינטציית גדיל מעורפלת.
אימות: לאחר ההרמוניזציה, מחקר זה בחן ידנית את מערך הנתונים ההרמוני כדי לאשר שתדירויות אלל האפקט היו עקביות בין נתוני החשיפה לנתוני התוצאה.
ניתוח MR ובדיקות רגישות
הסקה סיבתית בוצעה באמצעות חבילת TwoSampleMR (גרסת R 4.0.5).
ניתוחים ראשוניים ומשניים: מחקר זה יישם את שיטת השקלול לפי השונות ההפוכה (Inverse Variance Weighted - IVW) כגישה הראשונית33. ניתוחים משלימים בוצעו באמצעות שיטות MR-Egger34, חציוני משוקלל ושכיח משוקלל כדי להבטיח את חסון התוצאות35.
הערכות רגישות: הטרוגניות בין המשתנים הכליים (IVs) הוערכה באמצעות מבחן Q של Cochran36 באמצעות הפונקציה mr_heterogeneity(). פליאוטרופיה אופקית הוערכה באמצעות מבחן החסיכה (intercept test) של MR-Egger34 (הפונקציה mr_pleiotropy_test()).
זיהוי ערכים חריגים: במחקר זה נעשה שימוש בחבילת MR-PRESSO לצורך זיהוי ערכים חריגים פוטנציאליים37. פונקציית mr_presso() הופעלה עם 1,000 סימולציות. SNP-ים שזוהו כערכים חריגים (P < 0.05) הוסרו, והערכות הסיבתיות חושבו מחדש כדי לאמת את יציבות התוצאות. בנוסף, בוצע ניתוח leave-one-out כדי להבטיח שהקשר הסיבתי לא נבע מ-SNP בודד38.
תיקון סטטיסטי
כדי לתקן עבור בדיקות מרובות, ערכי P שהתקבלו מניתוחי ה-MR תוקנו באמצעות שיטת FDR (False Discovery Rate). פעולה זו בוצעה באמצעות הפונקציה P.adjust() בתוכנת R עם הפרמטר method = "fdr". קשרים עם ערך P מתוקן (PFDR) < 0.05 נחשבו למשמעותיים סטטיסטית.