S'abonner

Cohort-driven variant burden analysis and pathogenicity identification in monogenic autoinflammatory disorders - 03/08/23

Doi : 10.1016/j.jaci.2023.03.028 
Xiang Chen, PhD a, Xiaomin Yu, PhD a, b,
a Liangzhu Laboratory, Zhejiang University Medical Center, Hangzhou, China 
b Kidney Disease Center, The First Affiliated Hospital, Zhejiang University School of Medicine, Hangzhou, China 

Corresponding author: Xiaomin Yu, PhD, Zhejiang University, Yuhangtang Road No. 866, Hangzhou, Zhejiang, China.Zhejiang UniversityYuhangtang Road No. 866HangzhouZhejiangChina

Abstract

Background

Nearly 50 pathogenic genes and hundreds of pathogenic variants have been identified in monogenic autoinflammatory diseases (AIDs). Nonetheless, there are still many genes for which the pathogenic mechanisms are poorly understood, and the pathogenicity of many candidate variants needs to be determined.

Objective

Monogenic AIDs are a group of rare genetic diseases characterized by inflammation as the phenotype. With the development of next-generation sequencing, pathogenic genes have been widely reported and used for clinical screening and diagnosis. The International Society for Systemic Autoinflammatory Diseases has recognized approximately 50 pathogenic genes and hundreds of related pathogenic variants in monogenic AIDs. We plan to investigate these pathogenic variants by conducting a variant burden analysis to determine whether or not there are consistent characteristics.

Methods

We performed a variant burden analysis on the Genome Aggregation Database cohort using the currently reported genetic variants in monogenic AIDs, analyzing the enrichment of allelic signatures and deleterious predictions at the variants. Allelic signatures were extracted from Genome Aggregation Database, and the deleterious predictions were extracted from existing tools. The features obtained from the variant burden analysis were applied to the Random Forest model to classify the pathogenicity of novel mutations.

Results

Functional enrichment and network analysis of AID pathogenic genes have hinted at the possible involvement of unsuspected signals. The variant burden analysis demonstrated that the pathogenicity of a variant could not be reliably classified using only its allele frequency and deleterious predictions. However, variants of varying classifications of pathogenicity exhibited strikingly different patterns of the allelic signature in the upstream and downstream regions surrounding the variants. Furthermore, the distribution of deleterious variants surrounding the variants in the cohort varied significantly across pathogenicity categories. Finally, the cohort-based features extracted from the alleles were applied to the prediction of pathogenicity in monogenic AIDs, achieving superior prediction performance compared with other tools. The cohort-based features have potential applications across a more extensive variety of disease categories.

Conclusions

The pathogenicity of a variant can be effectively classified on the basis of variant frequency and deleterious prediction of the allele in the cohort, and this information can be used to improve the accuracy of the current classification of the pathogenicity of the variant.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Key words : Autoinflammatory disease (AIDs), cohort-based features, pathogenic variants, pathogenicity, variant burden analysis

Abbreviations used : AID, gnomAD, GOF, LOF, RCM, VUS


Plan


 Supported by the Hundred-Talent Program of Zhejiang University.
 Disclosure of potential conflict of interest: The authors declare that they have no relevant conflicts of interest.


© 2023  American Academy of Allergy, Asthma & Immunology. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 152 - N° 2

P. 517-527 - août 2023 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • Autoimmunity and immunodeficiency associated with monoallelic LIG4 mutations via haploinsufficiency
  • Annaïse J. Jauch, Olivier Bignucolo, Sayuri Seki, Marie Ghraichy, Ottavia M. Delmonte, Valentin von Niederhäusern, Rebecca Higgins, Adhideb Ghosh, Masako Nishizawa, Mariko Tanaka, Adrian Baldrich, Julius Köppen, Julia R. Hirsiger, Robin Hupfer, Stephan Ehl, Anne Rensing-Ehl, Helmut Hopfer, Spasenija Savic Prince, Stephen R. Daley, Florian A. Marquardsen, Benedikt J. Meyer, Michael Tamm, Thomas D. Daikeler, Tamara Diesch, Thomas Kühne, Arthur Helbling, Caroline Berkemeier, Ingmar Heijnen, Alexander A. Navarini, Johannes Trück, Jean-Pierre de Villartay, Annette Oxenius, Christoph T. Berger, Christoph Hess, Luigi D. Notarangelo, Hiroyuki Yamamoto, Mike Recher
| Article suivant Article suivant
  • The efficacy and safety of systemic corticosteroids as first line treatment for granulomatous lymphocytic interstitial lung disease
  • Bas Smits, Sigune Goldacker, Suranjith Seneviratne, Marion Malphettes, Hilary Longhurst, Omar E. Mohamed, Carla Witt-Rautenberg, Lucy Leeman, Eva Schwaneck, Isabelle Raymond, Kilifa Meghit, Annette Uhlmann, Christine Winterhalter, Joris van Montfrans, Marion Klima, Sarita Workman, Claire Fieschi, Lorena Lorenzo, Sonja Boyle, Shamin Onyango-Odera, Suzanne Price, Marc Schmalzing, Valerie Aurillac, Antje Prasse, Ieneke Hartmann, Jennifer J. Meerburg, Mariette Kemner-van de Corput, Harm Tiddens, Bodo Grimbacher, Peter Kelleher, Smita Y. Patel, Anne-Sophie Korganow, Jean-Francois Viallard, Hans-Peter Tony, Claire Bethune, Hendrik Schulze-Koops, Torsten Witte, Aarnoud Huissoon, Helen Baxendale, Sofia Grigoriadou, Eric Oksenhendler, Siobhan O. Burns, Klaus Warnatz

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Déjà abonné à cette revue ?

Elsevier s'engage à rendre ses eBooks accessibles et à se conformer aux lois applicables. Compte tenu de notre vaste bibliothèque de titres, il existe des cas où rendre un livre électronique entièrement accessible présente des défis uniques et l'inclusion de fonctionnalités complètes pourrait transformer sa nature au point de ne plus servir son objectif principal ou d'entraîner un fardeau disproportionné pour l'éditeur. Par conséquent, l'accessibilité de cet eBook peut être limitée. Voir plus

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2026 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.