文字起こし · CC BY 3.0

私たちにもわかるゲノムワイド関連解析:パネルディスカッション 2

このページのタイトル、字幕、要約、読書メモは保存済みの AI 翻訳です。誤りが含まれる場合があります。タイムスタンプは原文と同じです。原文の字幕を開き、元の動画と照合できます。

GWASパネルが、対照サンプル、ジェノタイピングの品質、集団間の違い、そして遺伝的関連研究を統合する際の課題を検討します。

National Human Genome Research Institute · 公開 · 16 分 · 英語 · ライセンス:CC BY 3.0 · 出典:YouTubeで視聴

文字起こしの出典:YouTubeに作成者がアップロードしたキャプション。AIによる句読点の付加はVidleafによるもので、元の文言とタイムスタンプのアンカーは保持されています。元の文字起こしは以下でご覧いただけます。

AI生成の要約

このセッションでは、Teri Manolio博士、David Hunter博士、Deborah Nickerson、Elizabeth Pughが、遺伝的関連研究における実務的および解析上の問題について議論します。Hunterは、便宜的な対照は大きなサンプルサイズを提供するが、最善慣行の疫学的手法でジェノタイピングすべきであり、特にプラットフォームやin silico対照が変化する中で、対立遺伝子の頻度を比較するために自分の対照の一部を保持しておくことを勧めています。Nickersonは、対立遺伝子頻度をHapMapや他の対照と比較すること、およびサンプルの取り違えを捉えるために性別の遺伝子検査を用いることを強調しています。グループはまた、マイクロサテライトや約30個のSNPからなるSequenomマルチプレックスによるサンプルのフィンガープリンティング、対立遺伝子強度と外れ値のジェノタイプ、インピュテーションとハプロタイプを通じたプラットフォーム間のデータ統合、そして症例対照デザインやCGEMSやIlluminaのものなどの共有対照データベースについても議論します。その後の議論では、集団層別化、ゲノムコントロール、祖先、そしてWalland効果が扱われ、Pughはジェノタイピング費用が下がる前のプールサンプルについて論じ始めます。DNAプーリングに関する部分では、それが今も使われているものの技術的に困難な、個別ジェノタイピングの代替手段であり、各個体から等量のDNAをプールする必要があると説明しています。ジェノタイプはクラスタリングアルゴリズムから得るのではなく割合として推定しなければならないため解釈は難しいものの、プーリングははるかに低い予算コストで可能であり、実験室側と解析側の両方の専門家を必要とします。一方、Manolioは、プールデザインでは個々のジェノタイプデータが得られないと指摘しています。

文字起こしから生成されました。リンクされた箇所を元の動画と照合して確認してください。

タイムスタンプ付きの章の要約

対照サンプルの選択と品質

  • [0:10] Manolio博士はHunter博士に、対照の選択について詳しく説明するよう求め、休憩中の議論で便宜的な対照について真剣に考えることについて話し合ったと述べています。
  • [0:31] Hunterは、便宜的な対照の強みは大規模なサンプルであることであり、特定の表現型に対して利用可能な研究よりも大きいことが多く、例えば3,000人の対照に対して、より稀な疾患では数百人程度であると述べています。
  • [0:52] Hunterは、最善慣行の疫学的手法を満たす対照をジェノタイピングする一方で、対照の数を増やすために他の集団が導入される可能性があることを認識しておくよう助言しています。
  • [1:11] 対照を導入すると、最善慣行のデザインとin silico対照の間で対立遺伝子の頻度を比較する能力が限られます。
  • [1:19] Hunterは、プラットフォームが100kから317k、550kへと変化するにつれてin silico対照の意味が変わり、一部のSNPが代表されない可能性があると指摘しています。
  • [1:38] Hunterは、可能であれば常に自分の対照の一部を持って頻度を比較したいと述べ、最大の統計的検出力は得られないことを認識しています。
  • [1:50] Nickersonは、対立遺伝子頻度をHapMapや他の対照と比較することが重要であると述べています。なぜなら、それらは自分では気づかないかもしれない品質指標を示してくれるからです。
  • [2:08] Nickersonは、ほとんどの研究が性別のジェノタイピングすら行っておらず、時間の経過に伴うサンプルの取り違えはサンプル間の性別の遺伝子検査によって明らかになり得ると指摘しています。

サンプルのフィンガープリンティングとジェノタイピングの誤り

  • [3:05] Manolioは、予期せず男性が含まれていた乳がん研究や、予期せず女性が含まれていた前立腺がん研究、さらに重複サンプルにおける双子の発生を挙げています。
  • [3:19] Hunterは、ジェノタイピングプラットフォームは今や非常に優れており、完了率は99パーセント、一致率は99.5パーセントであるが、すべてのSNPについてではないと述べています。
  • [3:32] Hunterは、他の領域では最大の誤り源はリポジトリかもしれないと示唆しています。
  • [3:34] サンプルの寿命のごく初期にフィンガープリントを取得しておけば、プレートが上下逆さまになるといった誤りを追跡できます。
  • [3:40] 以前はマイクロサテライトが使われていましたが、今は約30個のSNPからなるSequenomマルチプレックスで満足しているようです。
  • [3:53] サンプルの寿命のごく初期からの期待されるフィンガープリントがあれば、入れ替わったサンプルは明確に捉えられます。

対立遺伝子強度と外れ値のジェノタイプを指標として用いる

  • [4:14] 表現型はカテゴリカルではなく、二つの定量的なアレル強度であり、発表者は人々がそれを曝露指標として使い始めているかどうかを尋ねています。
  • [4:36] Teri Manolioは、これはデータセットで追求できる興味深い質問だが、そのような事例がたくさんあるとは知らないと述べています。
  • [4:46] Manolioは、全ゲノム増幅に失敗するサンプルのいくつかの探索について指摘しています。人々のある種の特徴がそれを失敗させ、家族内で集積することがあるため、関連する遺伝子があるかもしれないからです。
  • [5:12] Deborah Nickersonは、変異ジェノタイプを結果として用いることができ、コピー数変異は優れた方法であると述べています。なぜなら、それは奇妙なクラスタリングによって発見されたからです。
  • [5:21] ニッカーソンは、複数のクラスターを持つ外れ値の遺伝子型を調べることについて述べています。未知のSNP上でタイピングすると四つまたは五つのクラスターが生じ、採掘可能な遺伝子型情報が得られるものの、捨てられる可能性があるということです。
  • [5:57] Nickersonは、こうした事柄を調べることは非常に重要だが、最初に目を向けるものではないと述べています。

メタアナリシスにおけるプラットフォームと対照群の差異

  • [6:37] プラットフォームをまたいだデータの統合は解析アプローチに依存します。なぜなら各プラットフォームには異なるSNPが含まれているからです。
  • [6:44] 研究間でSNPが異なる場合には、他方のプラットフォームから遺伝子型を推定するか、両方からハプロタイプを計算するか、あるいは領域やハプロタイプへの連鎖・関連を調べる必要があります。
  • [7:06] これにより解析はより複雑になりますが、確実に可能であり、いくつかのグループがそれを成功裏に行っています。
  • [7:13] まったく同じ製品と同じSNPを持つことは、数年前に人々が考えていたほど重要ではありません。
  • [7:33] 三つの糖尿病研究は、インピュテーションアルゴリズムを用いてAffymetrixとIlluminaのプラットフォーム間でデータを統合しました。
  • [7:46] インピュテーションアルゴリズムは非常に優れていますが完璧ではなく、推定されたSNPは確認のために依然としてジェノタイピングされるべきです。
  • [7:58] プラットフォームには隙間があります。例えば、その世代のAffyチップ上ではAPOE4に対する良好な代理マーカーが存在しないため、特定のSNPが良好なLDにあることを確認する必要があります。

メタアナリシスにおける症例対照デザインと対照データベース

  • [8:34] David Hunter博士は、これまでのところ、適切に設計された症例対照研究や、病院ベースの対照と集団ベースの対照が、より強いSNPに対して根本的にあるいは知覚できるほど異なる答えをもたらすという証拠はあまりないと述べています。
  • [8:54] メタアナリシスでは、これを確認するために、常にデザインや何らかの質の指標によって定義された層の中で解析を行うべきだと彼は述べています。
  • [9:03] より低い相対リスクでは、導入されるいかなる方法論的ノイズも、そうしたリスクを識別することをより困難にすると予想されます。
  • [9:12] 参加率と遺伝子型の間に関係がないのであれば、特定のデザインにおける情報バイアスや選択バイアスに関する従来の懸念は、この分野ではそれほど差し迫ったものではないかもしれません。
  • [9:37] 自己申告データと前向きデータに関する懸念は、こうした研究においてはそれほど強くは当てはまらないかもしれません。
  • [9:51] Teri Manolio博士は、症例対照研究を恐れるべきだという初期の助言はおそらく良くなかったと述べ、もし行うのであれば複数の対照群を検討すべきだと述べています。
  • [10:02] データ共有や、CGEMSのように対照のアレル頻度が広く利用可能なデータベースによって、自分の対照群が他のものと比較可能かどうか、また所見が支持されるかどうかを確認できます。
  • [10:20] いくつかのプラットフォーム開発者が大規模な対照データベースを開発し、広く利用可能にしています。Illuminaは自社のものを発表し、必要な作業が完了すればdbGaPに入ることになります。
  • [10:36] 全国を代表する遺伝子型頻度をアクセス可能なデータベースに入れることについて、長年にわたり多くの議論がなされてきました。

GWASにおける集団層別化

  • [10:53] 基本的な疑問は、集団をどのように定義するかということです。
  • [11:02] 異なる集団やゲノムの領域は異なる選択圧を受けるため、集団の歴史は異なります。
  • [11:22] 集団を混合すると、プールされた集団において偽の結果が見つかる可能性があるという問題が生じます。
  • [11:53] ゲノムコントロールやその他の方法により、これが統計的に取り扱えるというある程度の確信が得られます。
  • [12:02] 自己申告の祖先情報を収集し、それに基づいて制限したり層別化したりできるようにすべきです。
  • [12:23] ヨーロッパ系祖先において表現型と関連するSNPが、他の祖先において同じ表現型と関連するという保証はありません。
  • [12:34] コストが下がりサンプルセットが増えるにつれ、特定の集団に固有の関連の一部は、それらの集団を調べることによってのみ発見されるでしょう。
  • [13:04] Wallandという集団遺伝学者は、集団の混合が遺伝子型頻度の偽性に影響し、それが関連研究に影響を与えうると示唆しました。
  • [13:36] 非常に均質な集団に焦点を当てることは、米国の一般集団におけるリスクを記述する上である程度の不利益となってきました。
  • [13:51] 異なるグループが症例サンプルを既存の対照サンプルと比較する場合、メタアナリシスは独立したサンプルを欠き、解析をやり直す必要があるかもしれません。
  • [14:27] ボディマス指数などの変数で厳密にマッチングされた疫学研究では、BMIを通じて作用する遺伝子は見つからないかもしれないため、集団ベースの対照の方が利点があるかもしれません。

遺伝学研究におけるプールサンプル

  • [15:11] Elizabeth Pughが、プールサンプルに関するDavidの質問に回答します。
  • [15:16] ジェノタイピングのコストが下がる前は、症例をプールし対照をプールして、それらの間で推定アレル頻度を比較するというアプローチがありました。
  • [15:26] プーリングは今も行われていますが技術的に難しく、各個人から等量のDNAを用いた慎重なDNAプーリングが必要です。
  • [15:40] 単にジェノタイピングのクラスタリングアルゴリズムを実行して遺伝子型を得ることはできないため、解釈は厄介です。各遺伝子型頻度の割合を推定しなければなりません。
  • [15:48] プーリングは依然として可能であり、予算コストははるかに低いですが、実験室側と解析側の両方の専門家が必要です。
  • [16:05] Manolioは別の欠点を指摘します。プールデザインでは、特定の個人を解析するための個別の遺伝子型データが得られません。

[0:00] [Teri Manolio博士] では、皆さんがコーヒーを代謝しているところですが、David、もう少し詳しく、できればコントロールの選択という問題についてもう少し広げて話していただけますか。休憩時間に、コンビニエンス・コントロールについて真剣に考えるべきだという議論があったと聞いていますし、それについて話したい人もいるかもしれません。これまでに行われてきたコンビニエンス・コントロールについて、その長所と短所についてもう少し話していただけますか?

[0:31] [David Hunter博士] そうですね、長所は、これらが大規模なサンプルであるということだと思います。そしてしばしば、特定の表現型について、3,000人のコントロールほど大規模な研究は存在しません。Wellcome Trustの例では、より稀な疾患について、最良の研究でもわずか数百人程度しかないかもしれません。そのような状況では、おそらく最善のアドバイスは、最良の疫学的手法の実践に適合する手持ちのコントロールを遺伝子型判定することですが、コントロールの数を本質的に増やすために他の集団を導入できる可能性があることを認識しておくことです。

[1:11] そしてそれによって、最良の実践デザインにおけるアレル頻度とin silicoコントロールを比較する限られた能力が得られます。Elizabethが指摘したもう一つの問題は、プラットフォームが変わると、これらのin silicoコントロールの意味も変わるということです。つまり、100kから317k、550kへと移行し、これらのコントロール群を導入するにつれて、それらのコントロール上に存在しないSNPのサブセットが出てきます。ですから繰り返しますが、可能であれば、アレル頻度を少し比較できるように、常に自分自身のコントロールをいくつか持っておきたいものです。ただし、決して最大の統計的検出力が得られるわけではないことを認識しておく必要があります。

[1:49] [Teri Manolio博士] Debbie。 [Deborah Nickerson博士] ええ、自分のアレル頻度をHapMapや存在するかもしれない他のコントロールと比較することを考えるのは非常に重要だと思います。なぜなら、それらは時として、自分では気づいていないかもしれない品質指標を指摘してくれるからです。もう一つ提案したいのは、私が興味深いと感じたことですが、ほとんどの研究が性別すら遺伝子型判定していないということです。そして、個人を扱う中で見つけた不一致の一つは、時間の経過に伴うサンプルの取り違えです。

[2:25] そして、それが存在することを実際には知らず、サンプル間で性別の遺伝子検査を行うだけで、小さなバッチが入り込んだ可能性のある場所が示されます。何年も前にチューブが逆さまにされ、それが研究の中で時間の経過とともに引き継がれてきたのです。ですから、研究でいくつかの目的を達成し、サンプルの性別の指標を得ることは、これらの大規模研究を進める上で役立ちます。なぜなら、サンプルの品質と完全性についての手がかりが得られるからです。

[3:05] [Teri Manolio博士] それらは素晴らしい指摘です、Debbie。そしてDavidは、予期しない男性が含まれていた乳がん研究や、予期しない女性が含まれていた前立腺がん研究、重複サンプルにおける双子の発生などの例を挙げられると思います。そして―― [David Hunter博士] 実際、非常に良い指摘です。プラットフォームは今や非常に優れており、すべてのSNPではありませんが、全体的に完了率は99パーセント、一致率は99.5パーセントであり、最大の誤差源は他の領域におけるこのリポジトリかもしれません。ですから、サンプルの寿命の非常に早い段階でフィンガープリントを取得することです。以前はマイクロサテライトを使っていましたが、今は約30個のSNPを含むsequenomyoplex[発音通りに綴る]のようなものに皆さん非常に満足しているようです。

[3:45] 研究のごく初期にフィンガープリントがあれば、誰かがプレートを逆さまにした場合にこれらのエラーを追跡できます。それを捉える他の方法もありますが、サンプルのごく初期の段階から期待されるフィンガープリントがあれば、いくつかのサンプルが入れ替わった場合にそれを明確に捉えることができます。[Dr. Teri Manolio] 前のマイクをお願いします。[女性の発言者] これまで本当に興味深い一日をありがとうございました。エリザベスが指摘した点に関連する質問があります。遺伝子型は実際にはそれ自体が表現型であり、実際にはカテゴリカルではなく、単に二つの定量的なアレル強度であるということは非常に重要だと思います。技術的かつ統計的な質問ですが、人々がそれを曝露指標として使い始めているのか、またそれに関する研究経験を持つ人がいるのかどうか知りたいです。

[4:36] [Teri Manolio博士] それは本当に興味深い質問です。これは、データセットで追求できる種類の質問の一つです。そういう研究がたくさんあるかどうかは分かりませんが、グループ内のゲノム学者の中にコメントできる人がいるかもしれません。例えば、全ゲノム増幅に失敗するサンプルについての興味深い探求がいくつかありました。それに失敗する人々には特定の特徴があり、それが家族内で集積する可能性があるため、それに関連する遺伝子があるかもしれません。Debbie、これらの表現型、つまりそこから見られる変異遺伝子型を何らかの形で結果として使用できるかどうかについてコメントしたいですか?

[5:12] [Dr. Deborah Nickerson] それらを使うことはできます。実際、コピー数変異は優れた方法です。それは奇妙なクラスタリングによって発見されました。つまり、複数のクラスターが見られる外れ値の遺伝子型を調べることで、実際に人々はこれらの違いを発見しています。例えば、これらのプラットフォームのいくつかでは、未知のSNP上でタイピングしており、それが実際に四つまたは五つのクラスターを生じさせます。

[5:43] そしてその未知のSNPに関する遺伝子型情報が得られ、遡ってその情報を採掘することができます。それらは捨てられるかもしれません。ですから、これらのいくつかを見ることは実際に非常に重要だと思います。しかし、それらは最初に見るものではありませんよね?[Dr. Teri Manolio] 良い指摘です。マイク?[Mike] ええ、素晴らしい二つの講演をありがとうございました。メタアナリシスプロジェクトに関する質問で、メタアナリシスにおける研究で異なるプラットフォームを使用することの影響についてです。

[6:15] それについてもっと聞きたいです。また、メタアナリシスにおける研究での対照群の選択の違い、そしてそれが実際にこれらのメタアナリシスプロジェクトのいくつかでためらいを生じさせる可能性があることについても。[Dr. Teri Manolio] では、エリザベス、異なるプラットフォームについてコメントしてもらえますか?[Dr. Elizabeth Pugh] 少しコメントできます。ローラ・スコットが後でもう少し詳しく話すと思います。それは分析にどう取り組むかによります。これらの各プラットフォームには異なるSNPがあります。ですから、二つの研究で異なるSNPを持つデータを統合する場合、他のプラットフォームから遺伝子型を推定するか、両方のSNPを用いてハプロタイプを計算し、個々のSNPではなくハプロタイプを使うか、あるいは領域への連鎖、つまり特定の領域やハプロタイプへの関連を調べる必要があります。

[7:06] ですから、分析は少し複雑になりますが、確実に可能であり、これを非常にうまく行っているグループが多数あります。数年前に人々が考えていたほど、まったく同じ製品とまったく同じSNPを持つことはそれほど重要ではなくなっています。なぜなら、多くのグループが分析を行うことは非常に可能であることを示しており、それは途中のもう一つの技術的課題にすぎないからです。[Dr. Teri Manolio] ローラもコメントするでしょうが、確かに糖尿病研究、私が示した三つの糖尿病研究では、データを統合したいときにAffymetrixとIlluminaのプラットフォーム間で統合し、そのためにインピュテーションアルゴリズムを使用しました。

[7:43] そこから得られる教訓の一つは、インピュテーションアルゴリズムは本当に非常に優れているが、完璧ではないということだと思います。何も完璧ではないように。そして、インピュテーションを見てかなり良さそうだと分かったら、実際に推定しているSNPを遡って遺伝子型判定する必要があります。ですから—— [Dr. David Hunter] また、プラットフォームにはギャップがあることを認識しておくことです。ですから、認知機能はWellcome Trustの疾患グループの一つだと思いますが、おっと、その世代のAffyチップにはAPOE4の良い代理マーカーがありません。そしてご存知の通り、RS番号に遺伝子名が情報学的に付加されたプリントアウトを得ることができますが、本当に非常に特定のSNPを追い求めているなら、それと良好なLDにある何かがあることを実際に確認する必要があります。

[8:24] [Dr. Teri Manolio] そしてマイク、二つ目の質問はデイビッドへのものだったと思います。必要なら繰り返してもらえますか?[Mike] これはメタアナリシスにおける研究での対照群の変動についてです。[Dr. David Hunter] そうですね、繰り返しますが、これまでのところ、適度に設計された症例対照研究を適度に設計された症例対照研究と比較したり、病院ベースの対照と集団対照を比較したりすることが、これらのより強いSNPについて根本的に異なる答え、あるいは知覚できるほど異なる答えを導くという証拠はあまりないと思います。それでもメタアナリシスでは、確認のために、デザインや何らかの品質指標で定義された層内で常に実行したいと思うでしょう。

[9:03] そして相対リスクが低くなるにつれて、何らかの方法論的ノイズを導入しているなら、それらの識別が難しくなることは予想されるでしょう。しかし、ご存知の通り、情報バイアスや選択バイアスに関連する特定のデザインへの懸念の伝統的な理由は、この領域では、参加率と遺伝子型の間に関係がないなら、それほど差し迫ったものではないかもしれないことを認識する必要があると思います。ですから注意する必要があり、おそらくメタアナリシスでは層別化したいでしょう。

[9:37] しかしこれまでのところ、自己報告データや後ろ向きデータ対前向きデータに関する懸念は、これらの研究にはそれほど強く当てはまらないかもしれないと思います。 [Mike] ありがとうございます。 [Dr. Teri Manolio] そして確かに私が駆け出しの疫学者だった頃、まず症例対照研究を恐れなさいと教えられましたが、それは良い助言ではなかったと思いますが——そしてもし行うなら、複数の対照群の使用を検討するようにとも。そして今、データ共有とCGEMSなどのデータベースの大きな利点の一つは、対照の対立遺伝子頻度が広く利用可能であることで、複数のグループを見て「私の対照群はこれらの他とある程度比較可能か、そうでないならなぜか?」を確認できることです。

[10:16] そしてまた、あなたの発見はある程度持ちこたえるか? プラットフォーム開発者のいくつかは実際に大規模な対照データベースを開発し、広く利用可能にしています。ですから、Illuminaはちょうど自分たちのものを発表しましたし、それは私自身を含む私たちの何人かが必要な作業を行い次第、dbGaPに入るでしょう。しかしともかく、それらは利用可能になるでしょう。長年にわたり、[聞き取れず]遺伝子型頻度を、それが全国代表サンプルであるため、何らかのアクセス可能なデータベースに入れようとする議論があり、その作業も進んでいます。

[10:50] [男性の発言者] 基本的な質問です。集団をどう定義しますか?そして次に、過去二年間に発表された論文のいくつかで、異なる集団、ゲノムの異なる領域が異なる選択圧を受けることをよく知っています。したがって、集団の歴史は人類のそれとは異なります――[聞き取れず]。ですから、これらを一緒にすると、つまり集団を混合し、その混合集団の効果を見るとき、問題は、統合集団において偽の結果が見つかる可能性はどれくらいかということです。

[11:39] 第三に――まあ、ここで止めておきます。[Teri Manolio博士] ええ、そこで止めましょうか?[笑] できればまた戻ってきます。では、どなたがその点に取り組みたいですか?[David Hunter博士] では手短に――つまり、明らかにこれは重大な懸念です。ご存じのとおり、ゲノムコントロールやその他の方法によって、これを統計的に扱えるというある程度の自信が得られると思いますし、誰でも、祖先に関する自己申告情報を、それがどう定義されようと――出身国など何であれ――収集して、その情報に基づいて制限したり層別化したりできるようにすべきだと助言するでしょう。

[12:16] そしてもう一つの重要な点は、明らかに、これらの研究の多くは明らかにヨーロッパ系祖先の集団で行われているということです。そのSNPが他の祖先集団でも同じ表現型と関連するという保証はありません。そしてそれは注意深く検討される必要があります。最後に、コストが下がり、サンプルセットが増えるにつれて、特定の集団に固有の関連が存在するようになり、それらはその集団を調べなければ決して発見されないでしょう。[男性話者] その線に沿ったコメントを一つ。

[12:48] GWAS研究を行っている人々の一部が、集団遺伝学におけるWalland効果[音声表記]と呼ばれる概念を重視してくれるとありがたいです。しかし、重要な概念があります。[Teri Manolio博士] では、それがどういう意味か少し説明していただけますか?[男性話者] Walland効果――ずっと昔、Wallandという集団遺伝学者が、いわゆるこれらの集団を混合することによって、遺伝子型頻度の偽性に影響を与え、その上昇した遺伝子型頻度を用いると関連研究に影響を与えうると示唆しました。

[13:26] [Teri Manolio博士] ええ、そして私は――ご存じのとおり、それは広く認識されており、人々はそれを考慮しています。おそらく少し考慮しすぎているかもしれませんし、ローラがコメントするでしょう。しかし私たちがしてきた傾向は、非常に均質な集団に焦点を当てることであり、一般の米国集団におけるリスクを記述できることを多少犠牲にしてきました。ローラ?[Laura Scott博士] いくつか興味深いことがあります。すでに見られ始めていることの一つは、異なるグループが症例サンプルを収集し、それらを既存の対照サンプルと比較している場合、メタアナリシスを行おうとすると、実際には独立したサンプルを持っていないということです。

[14:06] ですから、何らかの方法で対照を割り当てるか、実際に同じサンプルを二度使ったことを考慮に入れるかして、分析をやり直さなければならないでしょう。もう一つ興味深いのは――すみません、これには問題があります――疫学研究が特定の変数をマッチさせている場合、たとえば2型糖尿病の研究で体格指数でマッチさせていた場合、体格指数を通じて糖尿病を引き起こす働きをする遺伝子が、非常に厳密にマッチされたそうした疫学研究では見つからないことがある、ということが分かってきています。

[14:49] ですから、そうした場合には集団ベースの対照を持つことには実際に利点があるかもしれません。[Teri Manolio博士] 非常に良い指摘です。そしてエリザベスの前に、ちょうどここで終わりにしますので、AV担当者にローラのスライドを出していただけないか頼んでもいいですか。そしてエリザベスのコメント。[Elizabeth Pugh博士] ただ――デイビッドが私に一つの質問をしたので、それについて言及しようと思いました。質問はプールサンプルはどうかというものでした。ですから、人々が行った一つの可能性は、特に遺伝子型判定のコストが下がり始める前には、症例のプールと対照のプールを取り、それらの間で推定対立遺伝子頻度を比較するというものでした。

[15:26] それは今も行われています。技術的には少し難しい面があり、DNAプールを構築する際に各個人から等量のDNAが得られるよう非常に注意を払うことと、解釈の面でも少し厄介です。単に遺伝子型判定のクラスタリングアルゴリズムを実行して遺伝子型を得ることはできません。各遺伝子型頻度の割合を推定しようとしなければなりません。ですから、まだ可能です。確かに考慮すべき点であり、明らかに予算コストはずっと低くなります。しかし、実験室側でも分析側でも、何をしているか本当に分かっている人と一緒に進める必要があります。

[16:00] [Teri Manolio博士] それは優れた指摘ですし、これは遺伝子型判定のコストが非常に高かった初期に使われた研究デザインの一つだと思います。そしてもちろん、もう一つの欠点は、その場合、分析するための個々の遺伝子型データがないということです――ご存じのとおり、あなたの非常に興味深い人々を見るための。

英語の原文字幕を見る

[0:00] [Dr. Teri Manolio] So again, while people are sort of getting their coffee metabolized and that, David, it would be interesting to hear a little bit more, if you can expand a bit, on this issue of choice of controls. And I know there was some discussion at the break that we really ought to be thinking seriously about convenience controls and how one goes about, and so there may be others who want to speak on that. But in terms of the convenience controls that have been done so far, can you talk a little bit more about what the strengths and weaknesses of those might be?

[0:31] [Dr. David Hunter] So I think, the strengths are that, you know, these are large-scale samples, and often we don't have, for a particular phenotype, studies that are as large as 3,000 controls. In the Wellcome Trust example, you know, we might have a best case study for a rarer disease of just a few hundred. So in that context, probably the best advice would be to genotype the controls you have that meet the best practice epidemiologic methods, but be aware that there may be other populations you can import to essentially increase your number of controls.

[1:11] And that will give you some limited capacity to compare allele prevalence in the best practice design with the in silico controls. And the other issue that Elizabeth brought up is that as the platforms change, the meaning of these in silico controls is going to change. So as you move from 100k to 317k to 550k and as you import these control groups, you're going to have a subset of SNPs that aren't represented on those controls. So again, I think if it's possible, you'd always like to have some of your own controls, just so you can compare a little prevalence, recognizing that you're not going to have maximum statistical power by any means.

[1:49] [Dr. Teri Manolio] Debbie. [Dr. Deborah Nickerson] Yeah, I think it's really important, too, to think about comparing your allele frequencies to the HapMap, and to the other controls that may exist, because they do point out some quality metrics, sometimes, that maybe you're not aware of. The other thing that I would suggest, that I found is interesting, is that most of the studies have not even genotyped sex. And one of the discrepancies that we found in working with individuals is sample mix-ups over time.

[2:25] And you don't really know that they exist, and actually just getting a genetic test for sex among your samples will show you where there may have been a small batch that went in and people -- years ago, they reversed tubes, and this has just been carried on in your study over time. So actually getting some aims done on your study and some indication of the sex of your samples will help you to go forward with some of these large-scale studies, because you have an idea of quality and integrity of your samples.

[3:05] [Dr. Teri Manolio] Those are excellent points, Debbie, and I think David can give examples of breast cancer studies where unexpected men were included, and prostate cancer studies where unexpected women were included, and outbreaks of twins in duplicate samples, and -- [Dr. David Hunter] It actually does make a very good point that the platforms are now so good, you know, not for every SNP, but across the board, the completion rates are 99 percent, concordance rates at 99.5 percent, that the biggest source of error may be this repository in other areas. And so having a fingerprint very early in the life of the sample -- people used to use the microsatellites, now people seem very happy with a sequenomyoplex [spelled phonetically] about 30 SNPs, something like that.

[3:45] Having a fingerprint very early in the study allows you to track these errors if somebody turns a plate upside down. There are other ways of catching that, but you catch it unambiguously if a couple of samples are flipped if you have an expected fingerprint from very early on in the life of the sample. [Dr. Teri Manolio] Front microphone, please. [Female Speaker] Thanks very much for a really interesting day so far. And I have a question related to a point that Elizabeth made. I think it's really important that the genotypes are actually phenotypes themselves, and they're actually not -- they're not categorical; they're actually just two quantitative allele intensities, and I wonder -- it's a technical and a statistical question -- if people are starting to look at using that as the exposure measure, and if anybody has experience in studies with that.

[4:36] [Dr. Teri Manolio] That's a really interesting question. This is one of those questions, you know, that could be pursued in datasets. I don't know that there is a lot of that, and maybe some of the genomicists in the group could comment. There have been some interesting, you know, explorations of samples that fail whole-genome amplification, for example. There are certain characteristics of people that will fail that and that may cluster in families, so there might be genes related to that. Debbie, did you want to comment on whether these phenotypes -- the variant genotypes that one sees from these are somehow possible to use as outcomes?

[5:12] [Dr. Deborah Nickerson] You can use them. And actually, the copy number variation is a great way. That was found by weird clustering. So, looking at these outlier genotypes that you get where you see multiple clusters, and actually people are finding these differences. For example, in some of these platforms, they're typing over unknown SNPs, and that causes, actually, four clusters or five clusters to occur.

[5:43] And you're getting genotype information on that unknown SNP and you can go back and mine that information. They may be thrown out. So, I think that actually looking at some of these things are really important. But, they're not the first thing that you look at, right? [Dr. Teri Manolio] Good point. Mike? [Mike] Yeah, thank you for two great talks. So this is a question about meta-analysis projects, and the effect of using different platforms in studies in a meta-analysis.

[6:15] I'd like to hear more about that. And also, the different choice of control groups in the studies in a meta-analysis, and how that actually might make you have pause in some of these meta-analysis projects. [Dr. Teri Manolio] So, maybe Elizabeth -- could you comment on the different platforms? [Dr. Elizabeth Pugh] I can comment a little, and I think Laura Scott will probably talk about it a little bit more later. It really depends on how you're going into your analysis. There are different SNPs on each of these platforms. So, if you're combining data where you have different SNPs in the two studies, then you're going to have to either infer the genotypes from the other platform, or calculate haplotypes using the SNPs from both, and use the haplotypes, not the individual SNPs, or look at linkage to a region and see whether -- or association to a particular region or haplotype.

[7:06] So, it makes your analysis a little bit more complex, but it's certainly possible, and there are a number of groups out there who have done this very successfully. So, it's not nearly as critical as people thought it might have been a few years ago to have exactly the same product and exactly the same SNPs, because a number of groups have shown that it's very possible to do the analysis; it's just another technical challenge along the way. [Dr. Teri Manolio] And Laura will probably comment as well, but certainly in the diabetes studies, those three diabetes studies that I showed, when they wanted to combine their data, they were combining it across the Affymetrix and Illumina platforms, and they used imputation algorithms to do this.

[7:43] I think one of the take-home lessons from that is that imputation algorithms are really very good, but they're not perfect, like nothing is. And once one looks at an imputation and sees that it looks pretty good, you do have to go back and actually genotype the SNP that you're inferring. So -- [Dr. David Hunter] Just being aware, also, that there are gaps in the platforms, and so, I guess, cognitive function is one of the Wellcome Trust disease groups, but oops, there's no good surrogate for APOE4 on that generation of the Affy chip. And you know, you can get these printouts where there's an infomatic attachment of a gene name to the RS numbers, but if you're really after a very specific SNP, you really have to confirm that there's something in good LD with that.

[8:24] [Dr. Teri Manolio] And I think your second question, Mike, was one for David. You might want to repeat it if -- [Mike] This is to do variation in the control groups in studies in a meta-analysis. [Dr. David Hunter] So again, you know, I don't think there's much evidence so far that sort of reasonably well designed case control studies, compared with reasonably well designed case control studies, compared with sort of hospital-based versus population controls, are leading to radically different answers or even perceptibly different answers for these stronger SNPs. In a meta-analysis, nonetheless, I think you'd always want to, you know, run within strata defined by design or some measure of quality, just to confirm that.

[9:03] And as we get to the lower relative risks, you'd expect that if we're introducing any methodologic noise, that's going to make it harder to discern those. But, you know, I think we do have to be aware that the sort of traditional reasons for concern about certain designs related to information bias and selection bias, you know, may not be so pressing in this area, if there's no relationship between participation rate and genotype, et cetera. So we have to be careful, and probably in a meta-analysis you want to stratify.

[9:37] But so far, I think, you know, the concerns we have with self-reported data and retrospective versus prospective data, you know, may not apply in such strength to these studies. [Mike] Thank you. [Dr. Teri Manolio] And certainly when I was a baby epidemiologist, they told us first, be terrified of case control studies, which I don't think was great advice, but -- and also, if you're going to do them, consider using multiple control groups. And one of the big advantages, now, of data sharing and of databases like CGEMS and others, that have their control allele frequencies widely available, is that you can look at multiple groups and see, "Is my control group somewhat comparable to these others, and if not, why not?"

[10:16] And also, do your findings sort of hold up? Several of the platform developers are actually developing large control databases that they're making widely available. So, Illumina just announced theirs, and that one will be going into dbGaP as soon as some of us do the work that's needed to get it in there, myself included. But at any rate, those will be available. There has been, for many years, discussions about trying to get the [unintelligible] genotype frequencies, because that's a nationally representative sample, into some kind of an accessible database, and the work is going forward on that as well.

[10:50] [Male Speaker] This is a basic question. How do you define a population? And then second, when the -- in some of the papers that have come out in the last two years, we know very well different populations, different regions of the genome undergo different selection pressures. So therefore, the population history differs from human -- [unintelligible]. So when we put these things together -- that is, mixing populations and then seeing the effect of these mixed populations, and then the question is, what are the chances of finding spurious results in the pooled population?

[11:39] Third, -- well, I'll stop there. [Dr. Teri Manolio] Yeah, why don't you stop there? [laughs] We'll come back if we can. So who would like to tackle that one? [Dr. David Hunter] So very quickly -- I mean, clearly this is a major concern. You know, I think the genomic control and other methods give us some confidence that we can approach this statistically, and anyone would advise that you collect self-reported information about ancestry, however that's defined, you know, country of origin or whatever, to allow yourself to restrict or stratify on the basis of that information.

[12:16] And then the other key thing, obviously, is that a lot of these studies are obviously happening in populations of European ancestry. There's no guarantee that that SNP will also be associated with the same phenotype in other ancestries. And that has to be looked at carefully. And then finally, as the costs come down, as the sample sets increase, there are going to be associations that are private to particular populations that will only ever be discovered if we look in those populations. [Male Speaker] Just a comment along those lines.

[12:48] I prefer that some of the people that are doing GWAS studies give importance to a concept called Walland Effect [spelled phonetically] in population genetics. But there's an important concept. [Dr. Teri Manolio] And maybe you'd take a second to explain what you mean by that? [Male Speaker] Walland Effect -- long time ago, a population geneticist named Walland suggested that by putting the -- so-called mixing these populations, it affects the genotypic frequency's spuriousness, and when you use those elevated genotypic frequencies, it could affect the association studies.

[13:26] [Dr. Teri Manolio] Well, and I think -- you know, that is widely recognized and people are considering it. Perhaps they're considering it a little bit too much, and perhaps Laura will comment. But what we've tended to do is to focus on very homogeneous populations, and somewhat to the detriment of being able to describe risk in the general U.S. population. Laura? [Dr. Laura Scott] So there are a couple interesting things. One thing that I've already started to see happen is that if different groups are collecting case samples, and they're comparing those to existing control samples, once you go to try to do a meta-analysis, you actually don't have independent samples.

[14:06] And so, you're going to have to go back and redo analysis, either in some way allocating controls, or taking into account that you've actually used the same samples twice. The other thing that's interesting to think about -- sorry, this is having a problem -- is that when you have epidemiology studies that have matched particular variables, such as if you had a study of type 2 diabetes that had matched on body mass index, what we're finding is that sometimes genes that work to cause diabetes through body mass index actually can't be found in those epidemiological studies that were very tightly matched.

[14:49] And so, in those cases you might actually have advantages to having population-based controls. [Dr. Teri Manolio] Very good points. And just before Elizabeth, maybe I might ask the AV person if he would kindly come out and put up Laura's slides, because we're just going to finish up here. And then Elizabeth's comment. [Dr. Elizabeth Pugh] Just -- David asked me one question and I thought I'd just mention it. The question was what about pooled samples. So, one possibility that people did, especially before genotyping costs started coming down, was to take a pool of cases and a pool of controls and compare estimated allele frequencies between them.

[15:26] That's still being done. It's a little bit challenging technically, both in making sure that you take very good care when you're building the DNA pool so that you have equal amounts of DNA from each individual, and then it's a little bit tricky as far as the interpretation. You can't just run a genotyping clustering algorithm and get genotypes. You have to try to estimate the proportion of each of the genotype frequencies. So it's still possible. It's certainly a consideration, and it's obviously a much lower budgetary cost. But you need to work with somebody who really knows what they're doing both on the lab end and on the analysis end.

[16:00] [Dr. Teri Manolio] That's an excellent point, and this was one study design that I think was used initially when genotype costs were so very high. And of course, another disadvantage of it is that you don't have individual genotype data then to analyze -- you know, to look at your very interesting folks.

Vidleafワークベンチで開く

トランスクリプトを検索し、行を選択し、タイムスタンプ付きの引用をコピーし、翻訳します。

ワークベンチで開く →

帰属

「Genome-Wide Association Studies for the Rest of Us: Panel Discussion 2」by National Human Genome Research Institute(https://www.youtube.com/@genometv)、CC BY 3.0(https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/)の下でライセンスされています。ソース動画:https://www.youtube.com/watch?v=-JBpDZu-qxw。このページは動画のテキストトランスクリプトであり、段落区切りとタイムスタンプが追加されています。作成者はVidleafと提携しておらず、Vidleafを推奨するものでもありません。VidleafはAIによる句読点とAI生成の要約を追加しました。元の文言はこのページで引き続き利用可能です。

あなたは制作者または権利者ですか?訂正や削除をリクエストする:copyright@vidleaf.app(これらのページについてを参照)。

最終更新