JW
J. Wilkinson
Author with expertise in Osteoarthritis and Cartilage Repair
Achievements
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
12
(42% Open Access)
Cited by:
692
h-index:
46
/
i10-index:
125
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Identification of new therapeutic targets for osteoarthritis through genome-wide analyses of UK Biobank data

Ioanna Tachmazidou et al.Jan 21, 2019
Osteoarthritis is the most common musculoskeletal disease and the leading cause of disability globally. Here, we performed a genome-wide association study for osteoarthritis (77,052 cases and 378,169 controls), analyzing four phenotypes: knee osteoarthritis, hip osteoarthritis, knee and/or hip osteoarthritis, and any osteoarthritis. We discovered 64 signals, 52 of them novel, more than doubling the number of established disease loci. Six signals fine-mapped to a single variant. We identified putative effector genes by integrating expression quantitative trait loci (eQTL) colocalization, fine-mapping, and human rare-disease, animal-model, and osteoarthritis tissue expression data. We found enrichment for genes underlying monogenic forms of bone development diseases, and for the collagen formation and extracellular matrix organization biological pathways. Ten of the likely effector genes, including TGFB1 (transforming growth factor beta 1), FGF18 (fibroblast growth factor 18), CTSK (cathepsin K), and IL11 (interleukin 11), have therapeutics approved or in clinical trials, with mechanisms of action supportive of evaluation for efficacy in osteoarthritis.
0
Citation407
0
Save
1

Ubiquitinome analysis of articular cartilage post mechanical injury reveals a differential ubiquitination pattern of a subset of DUBs and proteins linked to the ERAD cellular response

Nitchakarn Kaokhum et al.Jan 20, 2022
Abstract Understanding how connective tissue cells respond to mechanical stimulation is important to human health and disease processes in musculoskeletal diseases. Injury to articular cartilage is a key risk factor in predisposition to osteoarthritis. Here we identified a ubiquitin signature that is unique to injured articular cartilage tissue (the “injury ubiquitinome”). A total of 408 ubiquitinated peptides mapped to 114 proteins were identified, with an enrichment of ubiquitinated peptides of proteins involved in protein processing in the endoplasmic reticulum(ER), also known as the ER-associated degradation(ERAD) response, including YOD1, BRCC3, ATXN3 and USP5 as well as the ER stress regulators, RAD23B, VCP/p97 and Ubiquilin 1. Enrichment of these proteins suggested an injury-induced ER stress response and, for instance, ER stress markers DDIT3/CHOP and BIP/GRP78 were upregulated following cartilage injury on the protein and gene expression levels. Similar ER stress induction was also observed in response to tail fin injury in zebrafish larvae, suggesting a generic response to tissue injury. Furthermore, a rapid increase in global DUB activity following injury and significant activity in human osteoarthritic cartilage was observed using DUB specific activity probes. Inhibition of DUBs using a broad-spectrum inhibitor caused a reduction in the injury-induced inflammatory response in a zebrafish tail fin injury model. These results implicate the involvement of ubiquitination events and activation of a set of DUBs and ER stress regulators in cellular responses to cartilage tissue injury and osteoarthritis. This link through the ERAD pathway makes this protein set attractive for further investigation in in vivo models of tissue injury and for targeting in osteoarthritis and related musculoskeletal diseases.
0

Integrative epigenomics, transcriptomics and proteomics of patient chondrocytes reveal genes and pathways involved in osteoarthritis

Julia Steinberg et al.Jan 28, 2016
Background: Osteoarthritis (OA) is a common disease characterized by cartilage degeneration and joint remodeling. The underlying molecular changes underpinning disease progression are incompletely understood, but can be characterized using recent advances in genomics technologies, as the relevant tissue is readily accessible at joint replacement surgery. Here we investigate genes and pathways that mark OA progression, combining genome-wide DNA methylation, RNA sequencing and quantitative proteomics in isolated primary chondrocytes from matched intact and degraded articular cartilage samples across twelve patients with OA undergoing knee replacement surgery. Results: We identify 49 genes differentially regulated between intact and degraded cartilage at multiple omics levels, 16 of which have not previously been implicated in OA progression. Using independent replication datasets, we replicate statistically significant signals and show that the direction of change is consistent for over 90% of differentially expressed genes and differentially methylated CpG probes. Three genes are differentially regulated across all 3 omics levels: AQP1, COL1A1 and CLEC3B, and all three have evidence implicating them in OA through animal or cellular model studies. Integrated pathway analysis implicates the involvement of extracellular matrix degradation, collagen catabolism and angiogenesis in disease progression. All data from these experiments are freely available as a resource for the scientific community. Conclusions: This work provides a first integrated view of the molecular landscape of human primary chondrocytes and identifies key molecular players in OA progression that replicate across independent datasets, with evidence for translational potential.
0

The Genetic Epidemiology of Developmental Dysplasia of the Hip: A Genome-Wide Association Study Harnessing National Clinical Audit Data

Konstantinos Hatzikotoulas et al.Jun 24, 2017
Background: Developmental dysplasia of the hip (DDH) is a common, heritable condition characterised by abnormal formation of the hip joint, but has a poorly understood genetic architecture due to small sample sizes. We apply a novel case-ascertainment approach using national clinical audit (NCA) data to conduct the largest DDH genome-wide association study (GWAS) to date, and replicate our findings in independent cohorts. Methods: We used the English National Joint Registry (NJR) dataset to collect DNA and conducted a GWAS in 770 DDH cases and 3364 controls. We tested the variant most strongly associated with DDH in independent replication cohorts comprising 1129 patients and 4652 controls. Results: The heritable component of DDH attributable to common variants was 55% and distributed similarly across autosomal and the X-chromosomes. Variation within the GDF5 gene promoter was strongly and reproducibly associated with DDH (rs143384, OR 1.44 [95% CI 1.34-1.56], p=3.55x1022). Two further replicating loci showed suggestive association with DDH near NFIB (rs4740554, OR 1.30 [95% CI 1.16-1.45], p=4.44x10-6) and LOXL4 (rs4919218, 1.19 [1.10-1.28] p=4.38x10-6). Through gene-based enrichment we identify GDF5, UQCC1, MMP24, RETSAT and PDRG1 association with DDH (p<1.2x10-7). Using the UK Biobank and arcOGEN cohorts to generate polygenic risk scores we find that risk alleles for hip osteoarthritis explain <0.5% of the variance in DDH susceptibility. Conclusion: Using the NJR as a proof-of-principle, we describe the genetic architecture of DDH and identify several candidate intervention loci and demonstrate a scalable recruitment strategy for genetic studies that is transferrable to other complex diseases.
Load More