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MR方向不好找,仅需一招带你上7分(VTE vs 炎症性疾病)

MR方向不好找,仅需一招带你上7分(VTE vs 炎症性疾病)

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孟德尔随机化是当下热门发文神器,也是科研小白逆袭的最佳套路,极其友好。虽方法简单,然而一个好的idea至关重要。尤其在呼吸、心血管等套路卷到极致的领域,如何找到一个尚未被发表的idea,更是难哭小伙伴们了。
在卷王笼罩领域下的小伙伴们,怎么快速破局?
那一定是跨领域交叉,不妨试试炎症万金油!

 

今天闪电给大家分享一篇炎症性疾病和深静脉血栓(VTE)的孟德尔随机化文章《Immune-mediated inflammatory diseases and risk of venous thromboembolism: A Mendelian randomization study》,该研究发表在《frontiers in immunology》上,中科院2区。本研究属于多暴露对应多结局类型,是其能冲击高分期刊的重要原因之一。全文可圈可点,对于科研小白,上手极快。 

第一步 拆解文章研究要素
 
本篇属于单向的两样本孟德尔随机化研究,由免疫介导的炎症性疾病作为暴露因素,而静脉血栓栓塞则作为结局因素。


第二步 模式图和数据来源

图1 孟德尔随机化研究设计
本研究属于多暴露对多结局,炎症性疾病包括6种(暴露因素),分别是

 






炎症性疾病(IBD)

溃疡性结肠炎(UC)
克罗恩病(CD)
类风湿性关节炎(RA)
牛皮癣(PSO)
系统性红斑狼疮(SLE)


而静脉血栓栓塞包括3种(结局),分别是





静脉血栓栓塞(VTE)

深静脉血栓形成(DVT)

肺栓塞(PE)

   这里一定要牢记MR的三条基本假设:





关联性假设:工具变量(IVs)与暴露强相关。

独立性假设:工具变量(IVs)独立于混杂因素。

排他性假设:工具变量(IVs)仅通过暴露影响结果

静脉血栓栓塞:


VTE、DVT和PE的GWAS数据来自最新发布的FinnGen结果(https://r7.finngen.fi/),而FinnGen 研究目前是世界领先的基于生物样本库的基因组研究项目之一,与大名鼎鼎的UKB数据库齐名,可见其权威性。

炎症性疾病:


RA和PSO均来自英国生物银行(UKB数据库)(http://www.nealelab.is/uk-biobank/);SLE的GWAS数据来自于Bentham, J等人的研究,是目前可检索到的样本量最大的数据集;而IBD、UC、CD均来自de Lange等人的研究,是目前除了FinnGen外最新发布的大样本研究。

Tips:两样本孟德尔随机化研究意味着暴露和结局的GWAS数据集不能来自于同一个机构。由于结局变量(静脉血栓栓塞)已经是从FinnGen数据库获取的,那么暴露因素(炎症性疾病)则应避免来自FinnGen队列的数据。   

图2 IBD和SLE的数据集来源
       
第三步 研究背景
静脉血栓栓塞(VTE)包括深静脉血栓形成(DVT)和肺栓塞(PE),是全球第三大最常见的心血管疾病。目前,不少研究指出,炎症与VTE关系密切。免疫介导的炎症性疾病(IMID)人群中VTE的发病率高于一般人群。然而目前尚缺乏严谨的随机对照研究,且受到小样本量的限制,结果往往受到混杂因素影响。

第四步 工具变量筛选条件
对于炎症性疾病,作者筛选显著关联的SNPs(P<5×10-8),去除连锁不平衡(LD)的阈值设置为r2< 0.001, clumping distance = 250 kb,同时统计效力F值>10。
F的计算公式为R2(N-K-1)/[K(1-R2)],而R2的计算公式为2×(1-MAF)×MAF×β2,这里MAF用效应等位基因频率(effect allele frequency, EAF)代替,而β值为SNP对暴露因素的效应。

图3 SNP筛选条件

第五步 理清统计方法

结果效应评估



  • 逆方差加权法(inversevariance weighted, IVW)(随机效应或固定效应模型)
  • 加权中位数法(median weighting)
        MR-Egger法
        MR-PRESSO法
(其中IVW为金标准,其余方法仅做补充)

②敏感性分析


  • 水平多效性(1种):MR-Egger法
  • 异质性(3种):
    Cochran Q 检验
    留一法(leave-1-SNP-out)
    漏斗图

③使用的R包


  • TwoSampleMR
  • MR-PRESSO

第六步 结果呈现

由于图片过大,以下仅截取主要阳性结果,感兴趣的小伙伴不妨去欣赏原文。

图4 MR结果(部分森林图)    

作者对6种免疫介导的炎症性疾病(IMIDs)和3种静脉血栓栓塞进行了MR分析,一共有18种因果关系组合,其中遗传预测的溃疡性结肠炎(UC)与静脉血栓栓塞(VTE:OR = 1.043,P = 0.004)和深静脉血栓形成(DVT:OR = 1.088,P< 0.001)的风险增高显著相关,且加权中位数法和MR-PRESSO法的结果均保持一致。尽管在UC对VTE的效应评估中,MR Egger法结果展现出边际统计效应(P=0.061),但是趋势也是一致的,这些均提示本研究结果稳健!

图5 MR结果的敏感性分析    

Cochran Q 检验显示UC-DVT等结果存在异质性(P<0.05),因此在UC-DVT的因果效应评估中,IVW结果采用随机效应模型。此外,各个因果组合间均不存在水平多效性(Ppleiotropy>0.05),提示结果稳健。

Tips在MR分析中,IVW法存在2种模型,分别是固定效应模型和随机效应模型。当存在异质性时(P<0.05),选择随机效应模型。不存在异质性时(P>0.05),则采用固定效应模型。

漏斗图基本都呈倒金字塔形状,左右基本对称,说明没有明显的异质性存在。

 





结论:
这项MR研究为免疫介导的炎症性疾病(IMID)与VTE风险之间的关系提供了新的遗传证据,即UC和VTE/DVT风险之间存在因果关系,但没有证据表明与其他IMID(CD,RA,SLE和PSO)之间存在因果关系。


 

第七步 文章亮点及总结

工作量大


这是一篇典型的多暴露对多结局的MR研究,相比较单暴露对单结局/单暴露对多结局/多暴露对单结局而言,工作量更大,更容易发到高分期刊。

②idea炸裂


临床idea永远是文章的第一要义,直接决定了文章的最终高度。因果联系的金标准是随机对照实验,而观察性研究仅能证实相关性,而非因果联系。在本研究背景中,尽管观察性研究提供了大量关于IMIDs与VTE风险之间关系的证据,然而由于糖皮质激素、免疫抑制剂和抗血栓药物广泛用于IMIDs的治疗,因此结果受混杂干扰较大。此外,目前缺乏IMID与VTE风险之间关联的高质量的RCT研究证据,同时观察性研究存在争议。而本研究将孟德尔随机化的最大优势发挥出来,不仅弥补了随机对照实验的空缺,并且防止了混杂因素的干扰。

③紧靠热点


本研究立足于免疫介导的炎症性疾病,同时蹭上了免疫和炎症2个热点,构思巧妙,紧贴前沿。也为目前尚没有头绪的小伙伴们提供了一个可行的方向奥!

当然,本研究也存在一些地方可以进一步优化,小伙伴们自己设计课题的时候可以注意下,尽可能提升文章的目标分值哦!

①潜在的数据重叠


由于炎症性肠病(IBD)囊括了溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD)等亚型,而静脉血栓栓塞(VTE)则包含肺栓塞(PE)和深静脉血栓形成(DVT)等,他们又来自于同一个数据库,甚至是同一篇研究,难以避免样本量重叠问题。

②未对P值进行校正


在多暴露对多结局的MR研究中,往往会采取多重比较校正,常用的有Bonferroni矫正法。使用起来也比较简单,全篇一共比较了12次,那么校正后的P值显著性阈值应为0.05/12=0.0042。那么只有当P<0.05/12时,才说明因果关系具有统计学意义,这个问题小伙伴们一定要考虑到。

③缺乏人种和分层比较


本研究数据集全部基于西欧人种,外推性受限。大家在设计课题之初,可以注意下数据是否同时存在全套的东亚和西欧人种数据,可以进行不同人种间的比较,甚至是不同性别之间的比较,都能使文章立意进一步深化。

 

 

撰文丨闪    电

审核丨    暁   

排版丨阿   洛

 

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