Ảnh hưởng di truyền đến hiện tượng đỏ mặt do rượu ở các quần thể Đông Á

Springer Science and Business Media LLC - Tập 24 - Trang 1-11 - 2023
Yoonsu Cho1,2, Kuang Lin3, Su-Hyun Lee4, Canqing Yu5,6, Dan Schmidt Valle3, Daniel Avery3, Jun Lv5,6, Keumji Jung4, Liming Li5,6, George Davey Smith1,2, China Kadoorie Biobank Collaborative Group1, Dianjianyi Sun5,6, Zhengming Chen3,7, Iona Y. Millwood3,7, Gibran Hemani1,2, Robin G. Walters3,7
1Medical Research Council Integrative Epidemiology Unit, University of Bristol, Bristol, UK
2Population Health Sciences, Bristol Medical School, University of Bristol, Bristol, UK
3Nuffield Department of Population Health, University of Oxford, Oxford, UK
4Department of Epidemiology and Health Promotion, Institute for Health Promotion, Graduate School of Public Health, Yonsei University, Seoul, South Korea
5Department of Epidemiology & Biostatistics, School of Public Health, Peking University, Beijing, China
6Peking University Center for Public Health and Epidemic Preparedness & Response, Beijing, China
7MRC Population Health Research Unit, University of Oxford, Oxford, UK

Tóm tắt

Mặc dù đã biết rằng sự biến đổi trong họ gen aldehyde dehydrogenase 2 (ALDH2) ảnh hưởng đến phản ứng đỏ mặt khi uống rượu ở người Đông Á, nhưng kiến thức về các biến thể di truyền khác ảnh hưởng đến triệu chứng đỏ mặt còn hạn chế. Chúng tôi đã thực hiện một nghiên cứu phân tích hiệp hội toàn bộ gen và phân tích di truyền đối với hiện tượng đỏ mặt do rượu ở 15.105 nam giới có nguồn gốc Đông Á (người Hàn Quốc và người Trung Quốc) để xác định các mối liên hệ di truyền với hiện tượng đỏ mặt do rượu. Chúng tôi cũng đã đánh giá liệu việc tự báo cáo về hiện tượng đỏ mặt có thể được sử dụng như một biến số công cụ cho việc tiêu thụ rượu hay không. Chúng tôi đã xác định các biến thể trong vùng ALDH2 liên quan chặt chẽ đến hiện tượng đỏ mặt do rượu, tái lập các nghiên cứu trước đây được thực hiện trong các quần thể Đông Á. Ngoài ra, chúng tôi cũng đã xác định các biến thể trong vùng gen alcohol dehydrogenase 1B (ADH1B) có liên quan đến hiện tượng đỏ mặt do rượu. Một số biến thể mới đã được xác định sau khi điều chỉnh cho các biến thể chính (ALDH2-rs671 và ADH1B-rs1229984), cần được xác nhận trong các nghiên cứu lớn hơn. Ước tính di truyền SNP trên thang độ chịu trách nhiệm là 13% (S.E. = 4%) cho hiện tượng đỏ mặt, nhưng ước tính di truyền giảm còn 6% (S.E. = 4%) khi kiểm soát các ảnh hưởng của các biến thể chính. Việc sử dụng các biến thể này để thực hiện công cụ di truyền cho tiêu thụ rượu cao hơn đã tái hiện lại mối liên hệ đã biết giữa tiêu thụ rượu và tăng huyết áp. Việc sử dụng hiện tượng đỏ mặt do rượu tự báo cáo làm công cụ cũng đã cho thấy một mô hình liên hệ tương tự về tiêu thụ rượu cao hơn và các đặc điểm liên quan đến bệnh tim mạch (ví dụ: đột quỵ). Nghiên cứu này xác nhận rằng ALDH2-rs671 và ADH1B-rs1229984 có liên quan đến hiện tượng đỏ mặt do rượu trong các quần thể Đông Á. Các phát hiện của chúng tôi cũng cho thấy rằng hiện tượng đỏ mặt do rượu tự báo cáo có thể được sử dụng làm biến số công cụ trong các nghiên cứu tương lai về tiêu thụ rượu.

Từ khóa

#ALDH2 #ADH1B #hiện tượng đỏ mặt do rượu #quần thể Đông Á #di truyền học

Tài liệu tham khảo

Brooks PJ, Enoch MA, Goldman D, Li TK, Yokoyama A. The alcohol flushing response: an unrecognized risk factor for esophageal cancer from alcohol consumption. PLoS Med. 2009;6(3):e50. Edenberg HJ. The genetics of alcohol metabolism: role of alcohol dehydrogenase and aldehyde dehydrogenase variants. Alcohol Res Health: J Natl Inst Alcohol Abuse Alcoholism. 2007;30(1):5–13. Li D, Zhao H, Gelernter J. Strong association of the alcohol dehydrogenase 1B gene (ADH1B) with alcohol dependence and alcohol-induced medical diseases. Biol Psychiatry. 2011;70(6):504–12. Li D, Zhao H, Gelernter J. Strong protective effect of the aldehyde dehydrogenase gene (ALDH2) 504lys (*2) allele against alcoholism and alcohol-induced medical diseases in Asians. Hum Genet. 2012;131(5):725–37. Eng MY, Luczak SE, Wall TL. ALDH2, ADH1B, and ADH1C genotypes in Asians: a literature review. Alcohol Res Health: J Natl Inst Alcohol Abuse Alcoholism. 2007;30(1):22–7. Harada S, Agarwal DP, Goedde HW. Aldehyde dehydrogenase deficiency as cause of facial flushing reaction to alcohol in japanese. Lancet. 1981;2(8253):982. Clarke TK, Adams MJ, Davies G, Howard DM, Hall LS, Padmanabhan S, Murray AD, Smith BH, Campbell A, Hayward C, et al. Genome-wide association study of alcohol consumption and genetic overlap with other health-related traits in UK Biobank (N = 112 117). Mol Psychiatry. 2017;22(10):1376–84. Kranzler HR, Zhou H, Kember RL, Vickers Smith R, Justice AC, Damrauer S, Tsao PS, Klarin D, Baras A, Reid J, et al. Genome-wide association study of alcohol consumption and use disorder in 274,424 individuals from multiple populations. Nat Commun. 2019;10(1):1499. Macgregor S, Lind PA, Bucholz KK, Hansell NK, Madden PA, Richter MM, Montgomery GW, Martin NG, Heath AC, Whitfield JB. Associations of ADH and ALDH2 gene variation with self report alcohol reactions, consumption and dependence: an integrated analysis. Hum Mol Genet. 2009;18(3):580–93. Walters RK, Polimanti R, Johnson EC, McClintick JN, Adams MJ, Adkins AE, Aliev F, Bacanu SA, Batzler A, Bertelsen S, et al. Transancestral GWAS of alcohol dependence reveals common genetic underpinnings with psychiatric disorders. Nat Neurosci. 2018;21(12):1656–69. Yun KE, Chang Y, Yun SC, Davey Smith G, Ryu S, Cho SI, Chung EC, Shin H, Khang YH. Alcohol and coronary artery calcification: an investigation using alcohol flushing as an instrumental variable. Int J Epidemiol. 2017;46(3):950–62. Park BL, Kim JW, Cheong HS, Kim LH, Lee BC, Seo CH, Kang TC, Nam YW, Kim GB, Shin HD, et al. Extended genetic effects of ADH cluster genes on the risk of alcohol dependence: from GWAS to replication. Hum Genet. 2013;132(6):657–68. Zuccolo L, Holmes MV. Commentary: mendelian randomization-inspired causal inference in the absence of genetic data. Int J Epidemiol 2016. Chen Z, Chen J, Collins R, Guo Y, Peto R, Wu F, Li L. China Kadoorie Biobank collaborative g: China Kadoorie Biobank of 0.5 million people: survey methods, baseline characteristics and long-term follow-up. Int J Epidemiol. 2011;40(6):1652–66. Walters RG, Millwood IY, Lin K, Schmidt Valle D, McDonnell P, Hacker A, Avery D, Edris A, Fry H, Cai N et al. Genotyping and population characteristics of the China Kadoorie Biobank. Cell Genomics 2023:100361. Millwood IY, Walters RG, Mei XW, Guo Y, Yang L, Bian Z, Bennett DA, Chen Y, Dong C, Hu R, et al. Conventional and genetic evidence on alcohol and vascular disease aetiology: a prospective study of 500 000 men and women in China. Lancet. 2019;393(10183):1831–42. Kang M, Min A, Min H. Gender convergence in alcohol consumption patterns: findings from the Korea National Health and Nutrition Examination Survey 2007–2016. Int J Environ Res Public Health 2020, 17(24). Kim Y, Han BG, Ko GES. Cohort Profile: the Korean Genome and Epidemiology Study (KoGES) Consortium. Int J Epidemiol 2016. Millwood IY, Li L, Smith M, Guo Y, Yang L, Bian Z, Lewington S, Whitlock G, Sherliker P, Collins R, et al. Alcohol consumption in 0.5 million people from 10 diverse regions of China: prevalence, patterns and socio-demographic and health-related correlates. Int J Epidemiol. 2013;42(3):816–27. Loh PR, Tucker G, Bulik-Sullivan BK, Vilhjalmsson BJ, Finucane HK, Salem RM, Chasman DI, Ridker PM, Neale BM, Berger B, et al. Efficient bayesian mixed-model analysis increases association power in large cohorts. Nat Genet. 2015;47(3):284–90. Willer CJ, Li Y, Abecasis GR. METAL: fast and efficient meta-analysis of genomewide association scans. Bioinformatics. 2010;26(17):2190–1. Loh PR, Bhatia G, Gusev A, Finucane HK, Bulik-Sullivan BK, Pollack SJ, Schizophrenia Working Group of Psychiatric Genomics C, de Candia TR, Lee SH, Wray NR, et al. Contrasting genetic architectures of schizophrenia and other complex diseases using fast variance-components analysis. Nat Genet. 2015;47(12):1385–92. Lee SH, Wray NR, Goddard ME, Visscher PM. Estimating missing heritability for disease from genome-wide association studies. Am J Hum Genet. 2011;88(3):294–305. Yang J, Benyamin B, McEvoy BP, Gordon S, Henders AK, Nyholt DR, Madden PA, Heath AC, Martin NG, Montgomery GW, et al. Common SNPs explain a large proportion of the heritability for human height. Nat Genet. 2010;42(7):565–9. Lee SH, Yang J, Goddard ME, Visscher PM, Wray NR. Estimation of pleiotropy between complex diseases using single-nucleotide polymorphism-derived genomic relationships and restricted maximum likelihood. Bioinformatics. 2012;28(19):2540–2. Altman DG, Bland JM. Interaction revisited: the difference between two estimates. BMJ. 2003;326(7382):219. Quillen EE, Chen XD, Almasy L, Yang F, He H, Li X, Wang XY, Liu TQ, Hao W, Deng HW, et al. ALDH2 is associated to alcohol dependence and is the major genetic determinant of daily maximum drinks in a GWAS study of an isolated rural chinese sample. Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet. 2014;165B(2):103–10. Jorgenson E, Thai KK, Hoffmann TJ, Sakoda LC, Kvale MN, Banda Y, Schaefer C, Risch N, Mertens J, Weisner C, et al. Genetic contributors to variation in alcohol consumption vary by race/ethnicity in a large multi-ethnic genome-wide association study. Mol Psychiatry. 2017;22(9):1359–67. Gelernter J, Kranzler HR, Sherva R, Almasy L, Koesterer R, Smith AH, Anton R, Preuss UW, Ridinger M, Rujescu D, et al. Genome-wide association study of alcohol dependence:significant findings in african- and European-Americans including novel risk loci. Mol Psychiatry. 2014;19(1):41–9. Liu MZ, Jiang Y, Wedow R, Li Y, Brazel DM, Chen F, Datta G, Davila-Velderrain J, McGuire D, Tian C, et al. Association studies of up to 1.2 million individuals yield new insights into the genetic etiology of tobacco and alcohol use. Nat Genet. 2019;51(2):237–. Peng GS, Chen YC, Wang MF, Lai CL, Yin SJ. ALDH2*2 but not ADH1B*2 is a causative variant gene allele for asian alcohol flushing after a low-dose challenge: correlation of the pharmacokinetic and pharmacodynamic findings. Pharmacogenet Genomics. 2014;24(12):607–17. Yokoyama A, Yokoyama T, Kimura M, Matsushita S, Yokoyama M. Combinations of alcohol-induced flushing with genetic polymorphisms of alcohol and aldehyde dehydrogenases and the risk of alcohol dependence in japanese men and women. PLoS ONE. 2021;16(7):e0255276. Munafo MR, Tilling K, Taylor AE, Evans DM, Davey Smith G. Collider scope: when selection bias can substantially influence observed associations. Int J Epidemiol. 2018;47(1):226–35. Chen G, Zhang F, Xue W, Wu R, Xu H, Wang K, Zhu J. An association study revealed substantial effects of dominance, epistasis and substance dependence co-morbidity on alcohol dependence symptom count. Addict Biol. 2017;22(6):1475–85. Faccidomo S, Swaim KS, Saunders BL, Santanam TS, Taylor SM, Kim M, Reid GT, Eastman VR, Hodge CW. Mining the nucleus accumbens proteome for novel targets of alcohol self-administration in male C57BL/6J mice. Psychopharmacology. 2018;235(6):1681–96. McClintick JN, McBride WJ, Bell RL, Ding ZM, Liu Y, Xuei X, Edenberg HJ. Gene expression changes in glutamate and GABA-A receptors, neuropeptides, Ion channels, and cholesterol synthesis in the Periaqueductal Gray following binge-like Alcohol drinking by adolescent alcohol-preferring (P) rats. Alcohol Clin Exp Res. 2016;40(5):955–68. Clark SL, Aberg KA, Nerella S, Kumar G, McClay JL, Chen W, Xie LY, Harada A, Shabalin AA, Gao G, et al. Combined whole Methylome and Genomewide Association Study implicates CNTN4 in Alcohol Use. Alcohol Clin Exp Res. 2015;39(8):1396–405. Oguro-Ando A, Zuko A, Kleijer KTE, Burbach JPH. A current view on contactin-4, -5, and – 6: implications in neurodevelopmental disorders. Mol Cell Neurosci. 2017;81:72–83. Edwards AC, Deak JD, Gizer IR, Lai D, Chatzinakos C, Wilhelmsen KP, Lindsay J, Heron J, Hickman M, Webb BT, et al. Meta-analysis of genetic influences on initial alcohol sensitivity. Alcohol Clin Exp Res. 2018;42(12):2349–59. Rutherford SL. From genotype to phenotype: buffering mechanisms and the storage of genetic information. BioEssays. 2000;22(12):1095–105. Cho Y, Kwak S, Lewis SJ, Wade KH, Relton CL, Smith GD, Shin MJ. Exploring the utility of alcohol flushing as an instrumental variable for alcohol intake in Koreans. Sci Rep. 2018;8(1):458. Jeon S, Bhak Y, Choi Y, Jeon Y, Kim S, Jang J, Jang J, Blazyte A, Kim C, Kim Y et al. Korean Genome Project: 1094 Korean personal genomes with clinical information. Sci Adv 2020, 6(22):eaaz7835.