Результаты «GWAS Plus»: общая когнитивная способность в значительной степени наследуема и обусловлена огромным числом полигенных вариантов

Мы провели полногеномное исследование ассоциаций (GWAS) общей когнитивной способности (GCA), а также три других анализа данных GWAS, в которых различными способами агрегировались эффекты множества однонуклеотидных полиморфизмов (SNP). Наша многопоколенная выборка включала 7 100 участников европеоидного происхождения, отобранных из двух лонгитюдных семейных исследований; участники прошли соответствующий возрасту тест на коэффициент интеллекта (IQ) и предоставили образцы ДНК, успешно прошедшие контроль качества. GWAS проводилось примерно по 2,5 миллиона SNP (типированным и импутированным) с использованием метода обобщённых наименьших квадратов, подходящего для различных семейных структур, представленных в нашей выборке; впоследствии были проведены ассоциативные тесты на уровне генов. Мы также выполнили анализы полигенного прогнозирования с использованием пятиблочной перекрёстной проверки и двух различных схем взвешивания SNP. С помощью параметрического бутстрэппинга мы оценили эффективность этой процедуры прогнозирования при нулевой гипотезе. Наконец, с использованием программного обеспечения GCTA мы оценили долю дисперсии, обусловленную всеми типированными SNP, рассматриваемыми как случайные эффекты. Основное ограничение исследования связано с его статистической мощностью для выявления реалистичных эффектов отдельных SNP или генов: ни один из них не достиг общегеномной значимости, хотя по результатам GWAS наблюдалась некоторая геномная инфляция. При пятиблочной перекрёстной проверке единичные веса SNP показали примерно такую же эффективность, как и веса регрессии по методу наименьших квадратов, однако эффективность обоих подходов возрастала по мере включения большего числа SNP в расчёт полигенного показателя. Оценки, полученные с помощью GCTA, составили 35% фенотипической дисперсии на рекомендованном верхнем пределе биологического родства. В совокупности наши результаты согласуются с другими недавними исследованиями: они подтверждают значительную наследуемость GCA, обусловленную очень большим числом причинных SNP, каждый из которых обладает крайне малым эффектом. Мы рассматриваем наше исследование в контексте современной и исторической научной литературы и даём доступное изложение применённых статистических методов.