Studieopzet
Dit onderzoek maakte gebruik van een twee-steekproeven MR-benadering om de causale relatie tussen NETs-geassocieerde ontstekingskenmerken en T2DM en de complicaties daarvan te onderzoeken. Het MR-raamwerk rust op drie kernaannames20: 1) de genetische variant moet robuust geassocieerd zijn met de blootstelling, 2) de genetische variant mag de uitkomst alleen beïnvloeden via de blootstelling (uitsluiting van pleiotropie), en 3) de genetische variant mag niet geassocieerd zijn met enige verstorende factoren. Voor een gedetailleerd overzicht van het proces van deze studie, zie Figuur 1. Het manuscript houdt zich aan de MR-STROBE-richtlijnen voor het rapporteren van MR-studies, wat strenge normen voor transparantie en reproduceerbaarheid waarborgt21.
Gegevensbronnen
De data van de Genome-Wide Association Studies (GWAS) die in deze MR-analyse zijn gebruikt, zijn afkomstig uit publieke GWAS-databases. Wat betreft de GWAS-samenvattingsgegevens over T2DM werden de grootste meta-analyse van een Europese populatie, bestaande uit 74.124 gevallen en 824.006 controles, own een prospectieve geneste case-cohortstudie uitgevoerd in Europa, met 9.978 gevallen en 12.348 controles, betrokken22. Voor diabetische complicaties, waaronder T2DM met renale complicaties en T2DM met perifere circulatoire complicaties, zijn in deze studie GWAS-samenvattingsstatistieken opgehaald uit studies waarin de gevallen T2DM-patiënten met de specifieke complicatie waren en de controles individuen zonder T2DM waren. Gedetailleerde informatie over de databronnen is te vinden in Aanvullende Tabel 1.
GWAS-data voor ontstekingskenmerken geassocieerd met NETs werden verkregen uit de GWAS catalogus (zie Aanvullende Tabel 2). Om de heterogeniteit in biologische specificiteit aan te pakken, categoriseerde deze studie de opgenomen blootstellingen in twee verschillende groepen op basis van hun functionele rollen in de neutrofielbiologie: (1) Kernfactoren gerelateerd aan NETosis: Deze categorie omvat markers die direct betrokken zijn bij de structurele vorming van NETs of het enzymatische proces van chromatindecondensatie. Specifiek omvatte deze studie de NETs zelf, Myeloperoxidase (MPO), Neutrophil Elastase (NE) en het MPO-DNA-complex. MPO en NE zijn essentiële enzymen voor histondegradatie en chromatindecondensatie, terwijl het MPO-DNA-complex een specifieke surrogaatmarker is voor NETs23. (2) NETs-geassocieerde ontstekingsmediatoren: Deze categorie omvat cytokinen en mediatoren die fungeren als upstream-regulatoren of downstream-effectoren die nauw verbonden zijn met NETosis, maar ook betrokken zijn bij bredere ontstekingsroutes. Deze groep omvat Interleukine-6 (IL-6)24, Tumor Necrosis Factor-alpha (TNF-α)25, Neutrophil gelatinase-associated lipocalin-niveaus (NGAL)26 en Cellular Communication Network Factor 1 (CCN1)27.
De gegevens die in deze studie zijn gebruikt, zijn afkomstig uit open-access databanken of GWAS die in eerdere studies zijn gepubliceerd; daarom was voor dit onderzoek geen ethische goedkeuring vereist.
Selectie van genetische instrumenten gerelateerd aan NETs
Aangezien de vorming van NETs een dynamisch biologisch proces is dat niet direct wordt gemeten in conventionele GWAS, maakte deze studie gebruik van een gengebaseerde benadering om genetische instrumenten te identificeren voor ontstekingskenmerken geassocieerd met NETs. Een uitgebreide set van 257 genen die naar bekend is cruciaal betrokken bij de vorming en regulatie van NETs, zoals MPO, samen met genen die histonen en neutrofiele granulae-eiwitten coderen, werd samengesteld op basis van gevestigde mechanistische studies en gepubliceerde literatuur28.
Selectie van instrumentele variabelen
Om robuuste genetische instrumenten te identificeren voor ontstekingskenmerken geassocieerd met NETs, implementeerde deze studie een sequentiële filteringsworkflow met gebruik van GWAS-samenvattingsstatistieken. De specifieke operationele stappen waren als volgt:
Initiële screening: Genetische varianten die significant geassocieerd waren met de blootstellingskenmerken werden geëxtraheerd29 op basis van een significantiedrempel van P < 5 × 10⁻6.
Filtering van de minor alleelfrequentie (MAF): Om de statistische kracht te waarborgen, werden Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) met een MAF ≤ 0,01 uitgesloten30.
Clumping van linkage disequilibrium (LD): Om confounding door linkage disequilibrium (LD) te beperken, werden onafhankelijke SNP's geselecteerd met de clumping-functie, waarbij de parameters waren ingesteld op r2 < 0,001 binnen een venster van 10.000 kb31.
Beoordeling van de instrumentsterkte: De sterkte van elke overgebleven IV werd gekwantificeerd met behulp van de F-statistiek, berekend als F = R2 × (N-2) / (1-R2). Alleen SNP's met een F-statistiek > 10 werden behouden om bias door zwakke instrumenten te minimaliseren32.
Identificatie van proxy SNP's en dataharmonisatie
Om ontbrekende SNP's in de uitkomstdataset aan te pakken, voerde deze studie een proxy-zoekopdracht en een proces van dataharmonisatie uit:
Proxy-substitutie: Wanneer een target SNP uit de GWAS van de blootstelling niet beschikbaar was in de GWAS van de uitkomst, maakte deze studie gebruik van de LDproxy()-functie op basis van het Europese referentiepanel van het 1.000 Genomes Project. Een kandidaat-proxy-SNP werd alleen geselecteerd als deze een hoge LD vertoonde met de oorspronkelijke SNP (r2> 0,8). Als er geen geschikte proxy werd gevonden, werd de SNP uitgesloten.
Harmonisatie: De datasets voor blootstelling en uitkomst werden uitgelijnd met behulp van de functie harmonise_data() uit het TwoSampleMR-pakket (R versie 4.0.5). In deze studie werd de parameter action = 2 ingesteld om automatisch alle SNP's uit te lijnen op de forward strand en palindromische SNP's met een ambigue strand-oriëntatie te verwijderen.
Verificatie: Na de harmonisatie is de geharmoniseerde dataset handmatig gecontroleerd om te bevestigen dat de effectallelfrequenties consistent waren tussen de blootstellings- en uitkomstgegevens.
MR-analyse en sensitiviteitstesten
Causale inferentie werd uitgevoerd met behulp van het TwoSampleMR-pakket (R versie 4.0.5).
Primaire en secundaire analyses: In deze studie werd de Inverse Variance Weighted (IVW)-methode toegepast als primaire benadering33. Aanvullende analyses werden uitgevoerd met behulp van MR-Egger34, de gewogen mediaan en gewogen modus-methoden om de robuustheid te waarborgen35.
Gevoeligheidsanalyses: Heterogeniteit tussen de IV's werd geëvalueerd met de Q-test van Cochran36 via de functie mr_heterogeneity(). Horizontale pleiotropie werd beoordeeld met de MR-Egger34 intercept-test (mr_pleiotropy_test()).
Detectie van uitschieters: In deze studie is het MR-PRESSO-pakket gebruikt om potentiële uitschieters te detecteren37. De functie mr_presso() werd uitgevoerd met 1.000 simulaties. Geïdentificeerde uitschieter-SNP's (P < 0,05) werden verwijderd, waarna de causale schattingen opnieuw zijn berekend om de stabiliteit van de resultaten te verifiëren. Daarnaast is een leave-one-out-analyse uitgevoerd om te bevestigen dat de causale associatie niet werd gedreven door een enkele SNP38.
Statistische correctie
Om rekening te houden met meervoudig testen werden de P-waarden verkregen uit de MR-analyses gecorrigeerd met de False Discovery Rate (FDR)-methode. Dit is uitgevoerd met de P.adjust()-functie in R met de parameter method = "fdr". Associaties met een gecorrigeerde P-waarde (PFDR) < 0,05 werden als statistisch significant beschouwd.