$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Все оригинальные исследования Геномно-общеассоциационного исследования (GWAS), включённые в этот анализ, получили письменное информированное согласие участников и одобрение соответствующих институциональных этических комитетов. Поскольку в данном исследовании использовались общедоступные деидентифицированные сводные статистики GWAS, дополнительное одобрение инспекционного совета не требовалось. Исследовательские инструменты, используемые в этом протоколе, перечислены в таблице материалов.
1. Данные
Сводная статистика однонуклеотидного полиморфизма (SNP) была получена из общедоступных баз данных GWAS как по воздействию, так и по результатам. Сводная статистика GWAS по возрасту первого полового акта (AFS) была получена на основе мета-анализа GWAS 2021 года, включающего 214 547 человек европейского происхождения, из британского биобанка (UKB)12. AFS рассматривалась как переменная непрерывной экспозиции. Использовались данные о сексуальном поведении, сообщаемые участниками, собранные в ходе анонимных интервью, исключая лиц младше 12 лет. Ответы, касающиеся истории полового акта и возраста первого полового акта, были извлечены, как описано в оригинальном исследованииGWAS 12.
Сводные статистические данные GWAS по инфекции вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ) были получены из релиза R5 консорциума FinnGen, который включал 357 случаев ВИЧ и 218 435 контрольныхгрупп 13. AFS была определена как переменная воздействия, а ВИЧ-инфекция — как переменная исхода. Для минимизации смещения стратификации популяций были включены только наборы данных, включающие отдельных представителей европейского происхождения. Общий аналитический рабочий процесс для извлечения данных GWAS, фильтрации SNP, гармонизации, менделевского рандомизации, тестирования чувствительности и интерпретации выходных данных изложен на рисунке 1.
2. Дизайн исследования
Была применена двухвыборная система менделевской рандомизации (MR), основанная на случайном распределении хромосом во времямейоза 14. Генетические варианты, связанные с AFS, использовались в качестве инструментальных переменных для оценки связи между риском заражения AFS и ВИЧ. Анализ МР проводился с тремя основными предположениями: выбранные SNP были тесно связаны с AFS, что соответствует предположении релевантности; SNP были независимы от потенциально смешивающих переменных, связанных с риском заражения ВИЧ, что соответствует предположении независимости; а SNP влияли на инфекцию ВИЧ исключительно через AFS без альтернативных причинных путей, что соответствует предположении ограничения на исключение (Рисунок 2)14.
Прочность прибора оценивалась с использованием порогов значимости по всему геному и F-статистики. Значимые геномные SNP, связанные с AFS, были отобраны с помощью строгих порогов скопления дисбаланса связи, а SNP с F-статистикой < 10 были исключены для минимизации слабого смещения инструмента и укрепления предположения о релевантности. Потенциальные эффекты плейотропии и смешивания были оценены с помощью анализа чувствительности. Предположения о независимости и ограничениях исключения дополнительно оценивались с помощью процедур гармонизации, скрининга на конфундацию, тестирования перехватов MR-Egger, анализа гетерогенности Кокрана, оценки выбросов MR-PRESSO и анализа чувствительности с исключением, чтобы снизить вероятность горизонтальной плейотропии и остаточного смешивания. Были проведены дополнительные анализы чувствительности для выявления плейотропных эффектов и подтверждения предположенийМР 15. Были проведены МРТ-анализы для оценки связи генетически предсказанного раннего АФС с риском заражения ВИЧ.
3. Выбор инструментальных переменных
Перед выбором SNP были внедрены строгие процедуры контроля качества. SNP, значительно ассоциированные с AFS на пороге значимости по всему геному (P < 5 × 10⁻8), были извлечены с помощью функции extract_instruments() в пакете TwoSampleMR с порогами дисбаланса связи в диапазоне r2 < 0,001 и расстоянием скопления > 10 000kb 16. F-статистика была рассчитана для всех выбранных SNP, а слабые инструментальные переменные с F < 10 былиисключены 17.
F-статистика была рассчитана следующим образом:
где:
В этих уравнениях N обозначает размер выборки выбранного набора данных, k — количество SNP, используемых для MR-анализа, β — оценку эффекта SNP на AFS, SD — стандартное отклонение β, а MAF — частоту малого аллеля. SNP, соответствующие всем заранее определённым критериям, сохранялись в качестве конечных инструментальных переменных для MR-анализа.
4. Удаление конфальсификационных и палиндромных SNP
Все отобранные SNP были рассмотрены на предмет возможных ассоциаций с смешивающими признаками перед гармонизацией. SNP, связанные с фенотипами, связанными с ВИЧ, или потенциально смешивающими признаками с r2 > 0,80, былиисключены 23,24. Наборы экспозиций и результатов были гармонизированы с помощью функции harmonise_data(), а палиндромные SNP с промежуточными аллелевыми частотами были удалены для предотвращения неоднозначностицепи 23.
Палиндромные SNP определялись как варианты, содержащие аллели A/T или G/C с промежуточными частотами аллелей от 0,01 до 0,3024.
5. Оценка причинно-следственных эффектов
МР-анализ проводился с использованием функции mr() с обратным дисперсионным взвешиванием (IVW), регрессией MR-Эггера, взвешенной медианой, взвешенным режимом и простым режимом для оценки связи между AFS иВИЧ-инфекцией 25. Была оценена согласованность между методами МР для оценки надёжности причинных оценок и возможного плейотропного смещения. IVW использовался в качестве основного аналитического метода, поскольку он сочетал специфические для SNP соотношения Вальда с помощью метаанализа24.
Оценки причинного эффекта были представлены в виде коэффициентов шансов (OR), бета-коэффициентов (β) и 95% доверительных интервалов (CI). Впоследствии были проведены анализы гетерогенности и чувствительности. Статистика Q по Кокрану была рассчитана с использованием функции mr_heterogeneity(), а анализы с оставленным исключением проводились с использованием функции mr_leaveoneout() для определения влияния отдельных SNP на причинно-следственныеоценки 26,27.
Тестирование перехвата MR-Egger проводилось с использованием функции mr_pleiotropy_test(), а глобальное тестирование MR-PRESSO — для оценки горизонтальной плейотропии и выявления выбросов SNP. Скорректированные оценки были получены после удаления выбросов с использованием процедурMR-PRESSO 28.
6. Статистический анализ
Все статистические анализы проводились с использованием программного обеспечения R (версия 4.1.0; R Foundation for Statistical Computing, Вена, Австрия) с пакетами TwoSampleMR, LDlinkR, devtools и MR-PRESSO для экстракции SNP, скупления дисбаланса связей, гармонизации, менделевского рандомизационного анализа и тестирования чувствительности. FinnGen (RRID недоступен), MR-PRESSO (RRID недоступен) и LDlinkR (RRID недоступен) использовались для поддержки аналитического рабочего процесса. Все статистические тесты были двусторонними, а статистическая значимость определялась как P < 0,05.
Статистическая мощность оценивалась с помощью веб-калькулятора mRnd, основанного на размере выборки и оценках инструментальных переменныхэффектов 29. Итоговые аналитические результаты включали оценки OR, 95% доверительные интервалы, статистику гетерогенности, оценки плейотропии и анализы чувствительности, которые были коллективно интерпретированы для оценки устойчивости и согласованности связи между генетически предсказанным риском AFS и риском заражения ВИЧ. Все анализы проводились с использованием проверенных функций из пакетов TwoSampleMR, LDlinkR, devtools и MR-PRESSO в программном обеспечении R. Для настоящего исследования не было разработано никаких индивидуальных аналитических сценариев.