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66. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e. V. (GMDS), 12. Jahreskongress der Technologie- und Methodenplattform für die vernetzte medizinische Forschung e. V. (TMF)

26. - 30.09.2021, online

Erste genomweite Assoziationsstudie von 99 Körpermaßen aus 3D-Körper-Scans

Meeting Abstract

  • Andreas Kühnapfel - Universität Leipzig, Leipzig, Germany
  • Peter Ahnert - Universität Leipzig, Leipzig, Germany
  • Katrin Horn - Universität Leipzig, Leipzig, Germany
  • Holger Kirsten - Universität Leipzig, Leipzig, Germany
  • Markus Löffler - Universität Leipzig, Leipzig, Germany
  • Markus Scholz - Universität Leipzig, Leipzig, Germany

Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie. 66. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e. V. (GMDS), 12. Jahreskongress der Technologie- und Methodenplattform für die vernetzte medizinische Forschung e.V. (TMF). sine loco [digital], 26.-30.09.2021. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2021. DocAbstr. 104

doi: 10.3205/21gmds113, urn:nbn:de:0183-21gmds1138

Veröffentlicht: 24. September 2021

© 2021 Kühnapfel et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Körpergröße, Body Mass Index, Hüft- und Taillenumfang stellen bedeutende Risikofaktoren und Zielgrößen in klinischen und epidemiologischen Studien mit komplexer, zugrundeliegender Genetik dar. Diese anthropometrischen Merkmale repräsentieren jedoch nur eine eingeschränkte Sichtweise auf den menschlichen Körper, während andere Maße mit potentiell höherer, funktioneller Spezifität bisher noch nicht im größeren Maßstab untersucht wurden.

Methodik: Die Teilnehmer der LIFE-Adult-Studie wurden mittels des drei-dimensionalen Körper-Scanners VITUS XXL vermessen, wobei 99 hochqualitative anthropometrische Maße gleichzeitig bestimmt wurden. Die Genotypisierung erfolgte über die Axiom Genome-Wide CEU 1 Array Plate Microarray-Technologie. Für die Imputation wurde das 1000 Genomes (Phase 3)-Referenz-Panel verwendet. Kombinierte Phänotyp- und Genotypinformationen sind für insgesamt 7.562 Probanden verfügbar.

Ergebnisse: Die höchsten Heritabilitäten wurden für Höhenmaße geschätzt (maximale Heritabilität mit h2 = 44% für Nackenhöhe). 61 Merkmale erreichten Heritabilitätswerte größer als 20%. Mittels genomweiter Analysen konnten 16 Loci mit Assoziationen mit mindestens einem der 99 Merkmale identifiziert werden. Zehn dieser Loci waren bisher nicht im Zusammenhang mit Assoziationen mit klassischen Anthropometrischen Maßen beschrieben. Die stärkste, neue Assoziation wurde für 7p14.3 (rs11979006, p = 2,12x10-9) für das Merkmal Rückenbreite beobachtet, mit ZNRF2 als das am meisten plausible Kandidatengen. Bekannte Loci für Assoziationen mit klassischen anthropometrischen Maßen wurden für phänomweite Assoziationsanalysen verwendet. Von 709 bekannten Loci sind 211 mit Körper-Scanner-Maßen koassoziiert (Anreicherung OR = 1,96; p = 1,08x10-61).

Diskussion: Durch große genomweite Assoziations-Meta-Analysen mit Hunderttausenden Probanden wurden bereits Hunderte genetische Assoziationen mit anthropometrische Maßen identifiziert [1], [2], [3]. Dabei wurden jedoch nur eine Handvoll allgemein verfügbarer, anthropometrischer Maße berücksichtigt, und zwar: Körpergröße, Body Mass Index, Hüftumfang, Taillenumfang, Taile-Hüft-Verhältnis und Körpergewicht. Daher konnte die Genetik menschlicher Körperformen bisher nicht umfassend geklärt werden. Die laser-basierte, drei-dimensionale Anthropometrie konnte die Situation für die wissenschaftliche Forschung durch das Verfügbarmachen einer nahezu unbegrenzten Anzahl an anthropometrischen Maßen verbessern. Die größte Limitation der Studie ist dabei die relativ kleine Fallzahl im Vergleich zu den publizierten genomweiten Metaanalysen klassischer anthropometrischer Merkmale. Weiterhin ist bisher keine Replikationskohorte verfügbar, da die laser-basierte, drei-dimensionale Anthropometrie bisher nicht in epidemiologischen Studien etabliert ist, obwohl die Machbarkeit in der epidemiologischen Forschung bereits gezeigt wurde. Daher betrachten wir die Studie als Ausgangspunkt für eine detailliertere Analyse der Genetik von menschlichen Körperformen. Größere genomweite Analysen und Metaanalysen dieser Merkmale sind vielversprechend und sollten durchgeführt werden, sobald zukünftig weitere Daten verfügbar sind.

Schlussfolgerung: Wir schlussfolgern, dass die Genetik der laser-basierten, drei-dimensionalen Anthropometrie vielversprechend im Hinblick auf die Identifikation neuer Loci ist und dazu beitragen kann, das funktionelle Verständnis von bereits etablierten Loci zu verbessern.

Die Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Die Autoren geben an, dass ein positives Ethikvotum vorliegt.

Der Beitrag wurde bereits publiziert [4].


Literatur

1.
Wood AR, Esko T, Yang J, Vedantam S, Pers TH, Gustafsson S, et al. Defining the role of common variation in the genomic and biological architecture of adult human height. Nat Genet. 2014;46(11):1173-1186. DOI: 10.1038/ng.3097 Externer Link
2.
Locke AE, Kahali B, Berndt SI, Justice AE, Pers TH, Day FR, et al. Genetic studies of body mass index yield new insights for obesity biology. Nature. 2015;518(7538):197-206. DOI: 10.1038/nature14177 Externer Link
3.
Shungin D, Winkler TW, Croteau-Chonka DC, Ferreira T, Locke AE, Mägi R, et al. New genetic loci link adipose and insulin biology to body fat distribution. Nature. 2015;518(7538):187-196. DOI: 10.1038/nature14132 Externer Link
4.
Kühnapfel A, Ahnert P, Horn K, Kirsten H, Löffler M, Scholz M. First genome-wide association study of 99 body measures derived from 3-dimensional body scans. Genes & Diseases. 2021, DOI: 10.1016/j.gendis.2021.02.003 Externer Link