Abstract Background Molecular multi-omics data provide an in-depth view on biological systems, and their integration is crucial to gain insights in complex regulatory processes. These data can be used to explain disease related genetic variants by linking them to intermediate molecular traits (quantitative trait loci, QTL). Molecular networks regulating cellular processes leave footprints in QTL results as so-called trans -QTL hotspots. Reconstructing these networks is a complex endeavor and use of biological prior information has been proposed to alleviate network inference. However, previous efforts were limited in the types of priors used or have only been applied to model systems. In this study, we reconstruct the regulatory networks underlying trans -QTL hotspots using human cohort data and data-driven prior information. Results We devised a strategy to integrate QTL with human population scale multi-omics data and comprehensively curated prior information from large-scale biological databases. State-of-the art network inference methods applied to these data and priors were used to recover the regulatory networks underlying trans -QTL hotspots. We benchmarked inference methods and showed, that Bayesian strategies using biologically-informed priors outperform methods without prior data in simulated data and show better replication across datasets. Application of our approach to human cohort data highlighted two novel regulatory networks related to schizophrenia and lean body mass for which we generated novel functional hypotheses. Conclusion We demonstrate, that existing biological knowledge can be leveraged for the integrative analysis of networks underlying trans associations to deduce novel hypotheses on cell regulatory mechanisms.

Importance In patients with acute coronary syndrome (ACS) undergoing invasive treatment, ticagrelor and prasugrel are guideline-recommended P2Y12 receptor inhibitors. The ISAR-REACT5 randomized clinical trial demonstrated superiority for prasugrel, although concerns were raised about the generalizability of some underpowered subgroup analyses. Objectives To emulate a randomized clinical trial evaluating the safety and effectiveness of ticagrelor vs prasugrel under the conditions of routine care in individuals with ACS planned to undergo an invasive treatment strategy. Design, Setting, and Participants This new-user cohort study included secondary data from a German statutory health insurance claims database between January 2012 and December 2021, using 1:1 propensity score nearest-neighbor matching to emulate ISAR-REACT5. Individuals with ACS receiving either ticagrelor or prasugrel treatment after hospital discharge were followed up for 1 year. Eligibility criteria closely emulated those of ISAR-REACT5 and included age of 18 years or older and cardiovascular risk factors. Data were analyzed from May 2023 to May 2024. Exposure Outpatient prescription of ticagrelor or prasugrel. Main Outcomes and Measures The primary end point was the composite of all-cause mortality, myocardial infarction (MI), or stroke within 1 year of outpatient treatment initiation. Secondary end points included individual components of the primary end point and stent thrombosis. The safety end point was major bleeding. A Cox proportional hazards regression model was fitted to the overall cohort. Results Of 17 642 propensity score–matched individuals (mean [SD] age, 63.1 [10.9] years; 73.9% male), 8821 received ticagrelor and 8821 received prasugrel. Agreement was met in 11 of 12 predefined agreement metrics when comparing the results with ISAR-REACT5. The primary composite end point of all-cause mortality, MI, or stroke occurred in 815 individuals (9.2%) receiving ticagrelor and 663 (7.5%) receiving prasugrel (hazard ratio [HR], 1.24; 95% CI, 1.12-1.37). Myocardial infarction (HR, 1.20; 95% CI, 1.06-1.36) and stroke (HR, 1.33; 95% CI, 1.02-1.74) each occurred significantly more often in the ticagrelor group. Analysis of all-cause mortality (HR, 1.27; 95% CI, 0.99-1.64), stent thrombosis (HR, 1.11; 95% CI, 0.89-1.30), and major bleeding (HR, 1.12; 95% CI, 0.96-1.32) revealed no significant differences between treatment groups. Subgroup analysis showed that prasugrel was associated with the primary composite end point in fewer individuals with ST-segment elevation MI (338 of 4941 [6.8%] vs 451 of 4852 [9.3%]). Conclusions and Relevance This cohort study found that prasugrel was associated with lower rates of all-cause mortality, MI, or stroke compared with ticagrelor in individuals with ACS undergoing an invasive treatment strategy in routine care, particularly in individuals with ST-segment elevation MI. The findings suggest that carefully designed database studies can complement and extend findings from randomized clinical trials, informing guidelines and clinical decision-making.