ジェノタイプ相対危険度と遺伝形式 - ryamadaの遺伝学・遺伝統計学メモ

こちらで、いわゆる遺伝病のことをやっている
タイトルが「相関解析」なので(関連解析のことか…)いわゆる遺伝病のことではなく、ありふれた疾患を「従来型の遺伝病」の用語で取り扱ってみる、と言うことかもしれない
ありふれた疾患は、ジェノタイプ頻度の置き方が少し違う
２アレル型多型(ＳＮＰ)がある
アレルはMとm
常染色体のジェノタイプはMM,Mm,mmの３通り
- 一般にアレル数Aのとき、常染色体のジェノタイプ種類数は、A種類のホモと $\frac{A(A-1)}{2}$ 種類のヘテロで $\frac{A(A+1)}{2}$ 種類ある。ここでは $A=2$ の場合
その集団頻度はp,qで、p+q=1
集団ではハーディ・ワインバーグ平衡が満足するとすれば(ランダムメイティングを仮定するとすれば)、３ジェノタイプMM, Mm, mmの頻度はそれぞれ、 $p^2,2pq,q^2$
今、複合遺伝性疾患のAffectedとNon-Affectedの２群があって、有病率がrであるとする
また、３ジェノタイプMM,Mm,mmの発病リスクの比がmmを基準として、G,g,1と表されるとする
- G,gをmmを基準とした、MM,MmのGenotypic risk ratio(GRR)と言う
- 観察分割表でmmを基準にしたときのオッズ比はGRRの近似値になる
ここで、とすると、
- k=1のとき、優性遺伝形式、
- k=0のとき、劣性遺伝形式、
- のときは、ヘテロのリスクが２つのホモのリスクの間のどこかである場合に相当する
  - $k=\frac{1}{2}$ の場合が、相加形式
  - また、この場合は、 $g=\frac{G+1}{2}$ となり、ヘテロのリスクgがホモのリスクG,1の相加平均となっている
  - さらにまた、gがG,1の相乗平均であるとき、 $g=\sqrt{G\times 1}$ 、相乗形式と言う
Affected,Non-affected別のジェノタイプ頻度の計算式を作ろう
まず、Affectedから以下のように計算する
- ３ジェノタイプの割合は $G p^2, g 2pq, q^2$
- Affectedは全部を併せてrなので
- $X=G p^2 +g 2pq + q^2$ と置けば
- $G p^2 \times \frac{r}{X}, g \times 2pq \times \frac{r}{X}, q^2 \times \frac{r}{X}$
- Non-affected はジェノタイプごとに、集団全体の割合からAffectedの分を差し引くので
- $p^2 (1-G\times \frac{r}{X}), 2pq (1-g\times \frac{r}{X}), q^2 (1- \frac{r}{X})$
ありふれた疾患の「関連解析」では、G,g,1のパターンごと(遺伝形式ごと）に仮説検定をすることもあるが、遺伝形式が不明なので、そぐわない
ただ一つの遺伝形式で効率よくスクリーニングするのであれば、相加形式に対応した傾向性のカイ二乗検定(トレンドテスト)などがよい
遺伝形式を相加形式に限定しないで、行う方法にMAX法などがある
フェノコピーや浸透率はありふれた疾患でも定義できるが、フェノコピーが大きいこと、浸透率が低いことが前提であるので、不要とは言わないが、そこから入るのは「単一遺伝子病で構築されたやり方に振り回されたやり方」とも見える