Диссертация (1139568), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Генотип здорового обследуемого 21 года:ГенПолиморфизмГенотипCTLA4/ICOSrs1024161G/APRDX5rs694739A/GIKZF4rs1701704G/ASTX17rs10760706A/AПримечание. * - рисковым является мажорный аллельРисковый аллельAA*GGДля расчета вероятности развития ГА выявленные у обследуемого генотипы былиприведены в соответствие бинарным переменным по описанному вышеалгоритму и приняли следующие значения:х1 – обследуемый относится к гетерозиготе по полиморфизму гена CTLA4/ICOS(не является гомозиготой), переменная принимает значение 0,х2 – обследуемый относится к гетерозиготе по полиморфизму гена PRDX5,переменная принимает значение 1,х3 – обследуемый относится к гетерозиготе по полиморфизму гена PRDX5, (неявляется гомозиготой), переменная принимает значение 0,х4 – обследуемый относится к гетерозиготе по полиморфизму гена IKZF4,переменная принимает значение 1,х5 – обследуемый относится к гетерозиготе по полиморфизму гена IKZF4 (неявляется гомозиготой), переменная принимает значение 0,х6 – обследуемый относится к гомозиготе по мажорному аллелю полиморфизмагена STX17 , переменная принимает значение 0.Путем подставления значений переменных в уравнение (1) был расчитанпоказатель экспоненты:s 0,87 1,57 0 1,04 1 1,12 0 1,45 1 1,15 0 2,02 0 .s 0,46 .Рассчитано значение экспоненты с использованием программы «Microsoft Excel2003»:exp( s) 0,63 .Вычислена вероятность P по формуле 2:2430,63P( y 1| x) .1 0,63P( y 1| x) 0,39 .С учетом полученного значения вероятности, риск развития ГА низкий.Анализ полученной логит-модели свидетельствует о том, что значимоевлияние на возникновение ГА оказывают полиморфизм rs1024161 генаCTLA4/ICOS, полиморфизм rs694739 гена PRDX5, полиморфизм rs1701704 генаIKZF4 и полиморфизм rs10760706 гена STX17.
По знакам коэффициентовлогистической регрессии можно сделать вывод, о том, что увеличениювероятности развития заболевания способствуют гомозигота по минорномуаллелю полиморфизма rs1024161 гена CTLA4/ICOS, гетерозигота и гомозигота поминорному аллелю полиморфизма rs1701704 гена IKZF4, гомозигота поминорномуаллелюполиморфизмаrs10760706генаSTX17.Напротив,гетерозигота и гомозигота по минорному аллелю полиморфизма rs694739 генаPRDX5 способствуют снижению вероятности развития ГА.Получены следующие итоги моделирования вероятности развития ГА наосновании результатов генотипирования. Из 105 пациентов с помощью моделиустановлено наличие заболевания у 74 человек (70,48%); из 100 человек группысравнения согласно модели к категории здоровых отнесено 72 человека (72,0%);31 пациент с ГА (29,52%) был распределен моделью в группу сравнения и 28здоровых участников исследования (28,0%) были отнесены в группу пациентов.Прогнозы модели относительно наличия заболевания оказались ложными в 28случаях из 102 (27,45%), прогнозы относительно отсутствия заболеванияоказались ложным в 31 случаях из 103 (30,10%).
В целом полученная логитмодель корректно распознала 146 человек, т.е. 71,22% всех наблюдений.На основании приведенных данных были определены качественныехарактеристикимодели:чувствительностьиспецифичность[17].Чувствительность модели, рассчитанная как отношение истинно-положительныхрезультатов к общему количеству пациентов, составила 70,48%. Специфичность,244являющаяся отношением истинно-отрицательных результатов к числу лицконтрольной группы, равна 72,0%.Графическое представление о прогностической ценности логит-модели (1)дает проведенный ROC-анализ.
На рисунке 92 изображен график ROC-кривой,который показывает зависимость количества правильно распознанных пациентов0.500.000.25Sensitivity0.751.00от количества неверно распознанных здоровых лиц группы сравнения.Рисунок 92 – ROC-кривая для логит-модели вероятности развития гнезднойалопеции на основании данных генотипированияДля численного выражения качества модели использован показательплощади под ROC-кривой AUC (Area Under Curve), которая в данном случаесоставляет 0,7831. Согласно экспертной шкале для значений AUC, интервал от0,7 до 0,8 соответствует хорошему качеству модели [25].Понимание генетических основ восприимчивости к МФЗ предполагаетраскрытие биологической роли генов с точки зрения их вовлеченности вмеханизмы, способные влиять на развитие болезни [401].
Принимая во вниманието, что GWAS носит агностический характер и не предполагает наличиявзаимосвязи выявленных генетических маркеров с патогенезом исследуемогозаболевания[14,29,94,460],представлялосьважнымвыполнитьфункциональную аннотацию всех генов, ассоциированных по данным GWAS сГА.Проведенный анализ с использованием биоинформационного ресурсаDAVID[7]установил32терминагеннойотнологии,описывающих245биологические процессы, в которых принимают участие белки, кодируемыегенами, ассоциированными с ГА, при этом выявлена доминирующая рольбиологических процессов, связанных с функционированием иммунной системы(таблица 50).Таблица 50 – Онтологии генов, ассоциированных с гнездной алопециейНомерНаименование термина геннойтерминаонтологиигеннойонтологииGO:0042129 регуляция пролиферации Т-клетокGO:0045619 регуляция дифференцировкилимфоцитовGO:0050670 регуляция пролиферациилимфоцитовGO:0070663 регуляция пролиферациилейкоцитовGO:0032944 регуляция пролиферациимононуклеарных клетокGO:0006955 иммунный ответGO:0050863 регуляция активации Т-клетокGO:0051249 регуляция активации лимфоцитовGO:0002694 регуляция активации лейкоцитовGO:0050865 регуляция активации клетокGO:0070664 негативная регуляцияпролиферации лейкоцитовGO:0032945 негативная регуляцияпролиферации мононуклеарныхклетокGO:0050672 негативная регуляцияпролиферации лимфоцитовGO:0045621 положительная регуляциядифференцировки лимфоцитовGO:0042102 Положительная регуляцияпролиферации Т-клетокGO:0045580 регуляция дифференцировки ТклетокGO:0051250 негативная регуляция активациилимфоцитовGO:0050671 положительная регуляцияпролиферации лимфоцитовГены,аннотированныетерминами геннойонтологииIL2RA, IL21, IL2,CTLA4IL2RA, IL21, IL2,CTLA4IL2RA, IL21, IL2,CTLA4IL2RA, IL21, IL2,CTLA4IL2RA, IL21, IL2,CTLA4HLA-DQA2, ICOS,ULBP3, IL2RA, IL2,CTLA4IL2RA, IL21, IL2,CTLA4IL2RA, IL21, IL2,CTLA4IL2RA, IL21, IL2,CTLA4IL2RA, IL21, IL2,CTLA4IL2RA, IL2, CTLA4pуровеньFDR0,000007 0,0090,000008 0,010,000020,020,000020,020,000020,020,000040,050,000050,070,00010,130,00010,180,00020,220,00020,25IL2RA, IL2, CTLA40,00020,25IL2RA, IL2, CTLA40,00020,25IL2RA, IL21, IL20,00020,30IL2RA, IL21, IL20,00030,38IL2RA, IL2, CTLA40,00050,65IL2RA, IL2, CTLA40,00050,72IL2RA, IL21, IL20,00060,75246Продолжение таблицы 50GO:0070665 положительная регуляцияIL2RA, IL21, IL20,00060,78пролиферации лейкоцитовGO:0032946 положительная регуляцияIL2RA, IL21, IL20,00060,78пролиферации мононуклеарныхклетокGO:0002695 негативная регуляция активацииIL2RA, IL2, CTLA40,00060,81лейкоцитовGO:0050866 негативная регуляция клеточнойIL2RA, IL2, CTLA40,00070,92активацииGO:0050870 положительная регуляцияIL2RA, IL21, IL20,0011,43активации Т-клетокGO:0002683 негативная регуляция процессовIL2RA, IL2, CTLA40,0011,70иммунной системыGO:0051251 положительная регуляцияIL2RA, IL21, IL20,0022,31активации лимфоцитовGO:0048585 негативная регуляция реакции наIL2RA, IL2, CTLA40,0022,45стимулGO:0046013 регуляция гомеостатическойIL2RA, IL20,0022,59пролиферации Т-клетокGO:0002696 положительная регуляцияIL2RA, IL21, IL20,0022,75активации лейкоцитовGO:0050867 положительная регуляцияIL2RA, IL21, IL20,0023,00клеточной активацииGO:0045589 регуляция дифференцировкиIL2, CTLA40,0034,29регуляторных Т-клетокGO:0042104 положительная регуляцияIL2RA, IL20,0067,58активированной пролиферации ТклетокGO:0046006 регуляция активированнойIL2RA, IL20,0089,98пролиферации Т-клетокПримечание.
В таблице представлены номера генных онтологий (биологических процессов)соответствуют идентификаторам базы данных Gene Ontology; включены генные онтологии суровнем значимости p<0,01 (с учетом поправки по Бенджамини) и FDR <10 (по данныминформационного ресурса DAVID)Так, установлено, что гены IL2RA и IL2 значимо обогащены терминами,ассоциированнымисрегуляциейпролиферацииТ-клеток(GO:0046013,GO:0042104, GO:0046006). Гены IL2RA, IL21, IL2, CTLA4 – терминами геннойонтологии,связаннымисрегуляциейактивации,дифференцировкиипролиферации Т-клеток, лимфоцитов, лейкоцитов, мононуклеарных клеток(GO:0042129, GO:0045619, GO:0050670, GO:0070663, GO:0032944, GO:0050863,GO:0051249, GO:0002694, GO:0050865).
Значимое обогащение терминами геннойонтологии,ассоциированнымиснегативнойрегуляциейпролиферации247лейкоцитов, мононуклеарных клеток, лимфоцитов, негативной регуляциейклеточной активации, в том числе лимфоцитов и лейкоцитов, регуляциейдифференцировкисистемыиТ-клеток,реакциинанегативнойстимулрегуляцией(GO:0070664,процессовGO:0032945,иммуннойGO:0050672,GO:0045580, GO:0051250, GO:0002695, GO:0050866, GO:0002683, GO:0048585)показано для генов IL2RA, IL2, CTLA4.Термины генной онтологии, значимообогащающие описание генов IL2RA, IL21, IL2 связаны с положительнойрегуляцией пролиферации Т-клеток, лимфоцитов, лейкоцитов и мононуклеарныхклеток,положительнойрегуляциейдифференцировкилимфоцитов,положительной регуляцией клеточной активации, в том числе Т-клеток,лимфоцитов и лейкоцитов (GO:0045621, GO:0042102, GO:0050671, GO:0070665,GO:0032946, GO:0050870, GO:0051251, GO:0002696, GO:0050867).
Значимоеобогащение генов HLA-DQA2, ICOS, ULBP3, IL2RA, IL2, CTLA4 ассоциировано стермином генной онтологии «иммунный ответ» (GO:0006955); генов IL2, CTLA4– «регуляция дифференцировки регуляторных Т-клеток» (GO:0045589).Отмечено, что многие из перечисленных терминов генной онтологиихарактеризовались высоким семантическим сходством. Для выявления наиболеезначимых из них использован инструмент REViGO (Reduce and VisualizeGeneOntology), который объединяет семантически близкие термины в однуфункционально-смысловую категорию [494]. В результате применения данногоинструмента 32 термина генной онтологии, ассоциированные с аннотированнымигенами, были распределены на четыре функционально-смысловые категории,представленные следующими генными онтологиями биологических процессов:GO:0045619«Регуляциядифференцировкилимфоцитов»,GO:0070663«Регуляция пролиферации лейкоцитов», GO: 0048585 «Негативная регуляцияответа на стимулы» и GO: 0006955 «Иммунный ответ» (рисунок 93).248Рисунок 93 – Граф функционально-смысловых категорий терминов геннойонтологии, обогащающих описание генов, ассоциированных с гнезднойалопецией.
Диаметр круга соответствует точности термина геннойонтологии; интенсивность окраски определяется уровнем значимости (p)исходных данных; расстояние между кругами и толщина ребер,соединяющих их, указывает на степень сходства терминов генной онтологииАнализ данных, представленных на рисунке 91, свидетельствует о том, чтосформированные четыре генные онтологии взаимосвязаны между собой,вероятно, участием в регуляции деятельности иммунной системы в целом и еекомпонентов. На рисунке более общим терминам «Негативная регуляция ответана стимулы» и «Иммунный ответ», обозначенными кругами большего диаметрапротивопоставлены термины, точно отражающие биологические процессы«Регуляциядифференцировкилимфоцитов»и«Регуляцияпролиферациилейкоцитов» (изображены кругами меньшего диаметра).Проведенный биоинформатический анализ показал, что гены HLA-DQA2,CTLA4, ICOS, ULBP3, IL2RA, IL2 и IL21, вероятно, вовлечены в патогенез ГА,участвуяврегуляторныхпроцессахдифференцировкилимфоцитов,пролиферации лейкоцитов, осуществляя негативную регуляцию ответа настимулы и контроле иммунного ответа.
В то же время не выявлено статистическизначимого обогащения терминами генной отнологии таких генов, как PRDX5,IKZF4иSTX17,чтосвидетельствуетоботстутствиибиологической249функциональной общности этих генов с другими анализируемыми генами,ассоциированными с ГА.Известно, что в основе большинства биологических процессов лежатвзаимодействия между белками [96]. Анализ белок-белковых взаимодействий,присущих тому или иному заболеванию, является важным инструментом вустановлении механизмов его развития [96, 327]. Проведенный анализ сиспользованием биоинформационного ресурса STRING [11] выявил две группывзаимодействующих генов (рисунок 94).Рисунок94–Схемавзаимодействиябелковыхпродуктовгенов,ассоциированных с гнездной алопецией. Размер круга соответствует размерубелковой молекулы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
