The level of anticoagulation in response to a fixed-dose regimen of warfarin is difficult to predict during the initiation of therapy. We prospectively compared the effect of genotype-guided dosing with that of standard dosing on anticoagulation control in patients starting warfarin therapy.

Abstract Warfarin-dosing algorithms incorporating CYP2C9 and VKORC1 −1639G>A improve dose prediction compared with algorithms based solely on clinical and demographic factors. However, these algorithms better capture dose variability among whites than Asians or blacks. Herein, we evaluate whether other VKORC1 polymorphisms and haplotypes explain additional variation in warfarin dose beyond that explained by VKORC1 −1639G>A among Asians (n = 1103), blacks (n = 670), and whites (n = 3113). Participants were recruited from 11 countries as part of the International Warfarin Pharmacogenetics Consortium effort. Evaluation of the effects of individual VKORC1 single nucleotide polymorphisms (SNPs) and haplotypes on warfarin dose used both univariate and multi variable linear regression. VKORC1 −1639G>A and 1173C>T individually explained the greatest variance in dose in all 3 racial groups. Incorporation of additional VKORC1 SNPs or haplotypes did not further improve dose prediction. VKORC1 explained greater variability in dose among whites than blacks and Asians. Differences in the percentage of variance in dose explained by VKORC1 across race were largely accounted for by the frequency of the −1639A (or 1173T) allele. Thus, clinicians should recognize that, although at a population level, the contribution of VKORC1 toward dose requirements is higher in whites than in nonwhites; genotype predicts similar dose requirements across racial groups.

Abstract Summary Rare variants have been proposed as contributing to the “missing heritability” of complex human traits. There has been much recent development of methodology to investigate association of complex traits with multiple rare variants within pre-defined “units” from sequence and array-based studies of the exome or genome. However, software for modelling time to event outcomes for rare variant associations has been under developed in comparison with binary and quantitative traits. We introduce a new command line application, rareSurvival, used for the analysis of rare variants with time to event outcomes. The program is compatible with high performance computing (HPC) clusters for batch processing. rareSurvival implements statistical methodology, which are a combination of widely used survival and gene-based analysis techniques such as the Cox proportional hazards model and the burden test. We introduce a novel piece of software that will be at the forefront of efforts to discover rare variants associated with a variety of complex diseases with survival endpoints. Availability & Implementation rareSurvival is implemented in C#, available on Linux, Windows and Mac OS X operating systems. It is freely available (GNU General Public License, version 3) to download from https://www.liverpool.ac.uk/translational-medicine/research/statistical-genetics/software/ . Download Mono for Linux or Mac OS X to run software. Contact hamzah.syed@liverpool.ac.uk Supplementary information Links to additional figures and tables are available at Bioinformatics online.

Background:

 Childhood-onset systemic lupus erythematosus (cSLE) is a multisystem autoimmune disease. Globally, there is a growing interest in the application of Treat-to-Target (T2T) strategies for managing both cSLE and adult-onset SLE (aSLE). The T2T approach promotes systematic and prompt management of disease activity, aiming to prevent organ damage and enhance health-related quality of life. The International cSLE T2T Task Force developed age-appropriate cSLE target definitions, including Childhood Lupus Low Disease Activity State (cLLDAS), cSLE clinical remission on (cCR) and off-corticosteroids (cCR-0), endorsed by the Paediatric Rheumatology European Society (PReS) [1]. These targets intentionally maintain alignment with the aSLE target definitions to facilitate life-course research, whilst promoting discontinuation of corticosteroids through pursuit of the second remission target (cCR-0). 

Objectives:

 To validate the new cSLE T2T endpoints, examining the influence of target attainment on the occurrence of new damage and severe flares. In addition, to compare the efficacy of cSLE-specific targets against those established for aSLE. 

Methods:

 Longitudinal data from UK JSLE Cohort Study participants aged <18 years at the time of diagnosis, with ≥4 ACR criteria for SLE were utilised. Attainment of paediatric-specific targets (cLLDAS, cCR and cCR-0) [1] and corresponding aSLE targets (LLDAS [2], DORIS 2021 Remission [3]) were assessed. The paediatric-specific adaptations to T2T target definitions relate to prednisolone dosing, which introduced a weight-based cut-off, and stable immunosuppression where additional qualifiers relate to weight, side-effects, and adherence have been added. Univariable and multivariable Prentice-Williams-Peterson (PWP) gap-time models investigated the impact of target attainment on hazard of new damage and severe flare longitudinally. New damage was defined by an increase of SLICC-SDI score by ≥1 unit. Severe flare was defined by a BILAG score of A or B in any organ domain. 

Results:

 cLLDAS, cCR and cCR-0 were attained in 290/430 (67%), 249/430 (58%) and 202/430 (47%) of patients followed up for a median of 46 months [IQR 18-63], respectively. Median time to cLLDAS, cCR and cCR-0 attainment was 18.4 [8.7, 31.7], 20.4 [10.3, 35.7] and 23.4 [11.7, 36.0] months, respectively. Attainability and time to target was comparable between corresponding cSLE and aSLE targets respectively (Table 1). The risk of severe flare was reduced substantially in those reaching cLLDAS (HR 0.18 [0.14, 0.23, p<0.001), cCR (HR 0.18 [0.13, 0.23], p<0.001) and cCR-0 (HR 0.17 [0.13, 0.23], p<0.001). Disease duration of >1 year and being of White British ethnicity was associated with reduced hazards of severe flare, whereas increasing SDI score during follow-up was associated with increased hazards of severe flare. Hazards of severe flare were comparable between corresponding cSLE and aSLE targets (Table 2). Attainment of each target was also associated with reduced hazard of new damage (cLLDAS HR 0.22 [0.11, 0.44], cCR HR 0.25 [0.13, 0.49], cCR-0 HR 0.30 [0.15, 0.60], all p<0.05). 

Conclusion:

 This is the first study validating new cSLE specific T2T endpoints, comparing them directly to corresponding aSLE targets. We have demonstrated that achievement of cLLDAS, cCR and cCR-0 is beneficial, leading to reductions in the risk of severe flare and new damage. Future work should utilise international cohort data to undertake sensitivity analyses investigating whether current cSLE specific T2T endpoints can be improved further, using a data driven approach. 

REFERENCES:

 [1] Smith E, et al. PReS-endorsed international childhood lupus T2T task force definition of cLLDAS. Clinical Immunology. 2023;250:109296. [2] Franklyn K, et al. Definition and initial validation of a LLDAS. Annals of the rheumatic diseases. 2016;75(9):1615-21. [3] Van Vollenhoven R, et al. A framework for remission in SLE: consensus findings from a large international task force on DORIS. Annals of the rheumatic diseases. 2017;76(3):554-61. 

Acknowledgements:

 The authors of the study would like to acknowledge all patients and their families for their participation in the UK JSLE Cohort Study. Specifically, we are grateful to all the support given by all principal investigators and the entire multi-disciplinary team within each of the paediatric centres who are part of the UK JSLE Study Group (https://www.liverpool.ac.uk/translational-medicine/research/ukjsle/jsle/). This study was supported by the UK's 'Experimental Arthritis Treatment Centre for Children' (supported by Versus Arthritis, the University of Liverpool and Alder Hey Children's NHS Foundation Trust), and the Medical Research Foundation. 

Disclosure of Interests:

 None declared.

Background:

 Childhood-onset systemic lupus erythematosus (cSLE) is a multisystem autoimmune disease. Globally, there is significant interest in the application of Treat-to-Target (T2T) strategies for managing both cSLE and adult-onset SLE (aSLE)[1,2]. The T2T approach promotes systematic and prompt management of disease activity, to prevent organ damage and enhance quality of life. The International cSLE T2T Task Force[1] has developed the Childhood Lupus Low Disease Activity State (cLLDAS) definition through expert consensus, receiving endorsement from the Paediatric Rheumatology European Society (PReS)[3]. Childhood-LLDAS intentionally maintains alignment with the aSLE LLDAS definition to facilitate life-course research. 

Objectives:

 This study will perform sensitivity analyses on the cLLDAS definition by modelling adjustment of its criteria to assess whether potential revised definitions provide improved protection against severe flares and new damage in comparison to the original consensus definition, informing the development of cSLE T2T trials. 

Methods:

 Longitudinal data from UK JSLE Cohort Study participants under 18 at diagnosis were analysed for cLLDAS achievement. These included five criteria: (1) SLEDAI-2K ≤4 with no major organ activity, (2) no new lupus activity, (3) Physician Global Assessment ≤1, (4) prednisolone ≤0.15mg/kg/day (max 7.5mg/day), and (5) stable disease-modifying immunosuppressive drugs³. Nine modified cLLDAS definitions (Table 1) were examined, assessing their impact on reducing the hazards of subsequent severe flare (BILAG A or B score) and new damage (SLICC-SDI increase ≥1), using univariable and multivariable Prentice-Williams-Peterson (PWP) models. Two-sided t-tests were used to compare the hazard ratios (HRs) of the original and modified cLLDAS definitions obtained from multivariable PWP models. 

Results:

 Multivariable PWP models demonstrated that the risk of severe flare was substantially reduced in those reaching cLLDAS using the current definition (HR 0.18 [0.14, 0.23, p<0.001). Of the nine modified versions of cLLDAS assessed (Table 1), two permutations led to lower hazard ratios for severe flare as compared to the original cLLDAS definition. Permutation 4 (transformation of SLEDAI-2K score cut-off from ≤4 to ≤3), (HR 0.13 [0.09, 0.19], p<0.001); and Permutation 7 (transformation of PGA score cut-off from ≤1 to ≤0.5), (HR 0.15 [0.12, 0.21], p<0.001). The performance of a modified version of cLLDAS, combining both permutations 4 and 7, was also assessed. This demonstrated the lowest hazard ratio for severe flare (HR 0.12 [0.08, 0.17], p<0.001). Comparisons of the HRs between the original and modified cLLDAS definition, using a paired t-test, found that the difference was statistically significant (p<0.001). In contrast, attainment of the established cLLDAS definition performed the best and significantly reduced the hazard of new damage (HR 0.22 [0.11, 0.44], p<0.001), with none of the permutations in Table 1 giving a lower hazard ratio (all p>0.05). Indeed, permutation 1 (removal of the criterion 'no new features of lupus activity compared with previous assessment') significantly increased the hazard ratio for new damage as compared to the original cLLDAS definition (HR 0.38 [0.24, 0.68], p<0.001). 

Conclusion:

 Achievement of the consensus-derived cLLDAS target, consistent with aSLE LLDAS definitions, significantly protects against severe flares and new damage in cSLE. This study has indicated that modification of the cLLDAS criteria, specifically lowering the SLEDAI-2K score cut-off to ≤3 and the PGA score cut-off to ≤0.5, may enhance this protective effect, further reducing severe flare risk. These changes, however, did not affect the risk of new damage, a key factor in long-term outcomes in cSLE. Further research, utilising international cohort's and prospective studies is crucial to validate T2T endpoints like cLLDAS and remission criteria, prior to undertaking a cSLE T2T trial. 

REFERENCES:

 [1] Smith EMD, et al. Ann Rheu Dis 2023; 82(6): 788-98. [2] Van Vollenhoven RF, et al. Ann Rheu Dis 2014; 73(6): 958-67. [3] Smith EMD, et al. Clin Immuno 2023; 250: DOI: 10.1016/j.clim.2023.109296.109296. 

Acknowledgements:

 The authors would like to acknowledge all patients and their families for participating in the UK JSLE Cohort Study. Specifically, the we are grateful to all the support given by all principal investigators and the entire multi-disciplinary team within each of the paediatric centres who are part of the UK JSLE Study Group (https://www.liverpool.ac.uk/translational-medicine/research/ukjsle/jsle/). This study was supported by the UK's 'Experimental Arthritis Treatment Centre for Children' (supported by Versus Arthritis, the University of Liverpool and Alder Hey Children's NHS Foundation Trust), and the Medical Research Foundation. 

Disclosure of Interests:

 None declared.

Abstract 4-chlorokynurenine (4-Cl-KYN) is in clinical development for potential CNS indications. We have sought to further understand the distribution and metabolism of 4-Cl-KYN as this information might provide a strategy to enhance the clinical development of this drug. We used excretion studies in rats, in vitro transporter assays and pharmacogenetic analysis of clinical trial data to determine how 4-Cl-KYN and metabolites are distributed. Our data indicated that a novel acetylated metabolite (N-acetyl-4-Cl-KYN) did not affect the uptake of 4-Cl-KYN across the blood-brain barrier via LAT1. 4-Cl-KYN and metabolites were found to be renally excreted in rodents. In addition, we found that N-acetyl-4-Cl-KYN inhibited renal and hepatic transporters involved in excretion. Thus, this metabolite had the potential to limit the excretion of a range of compounds. Our pharmacogenetic analysis found that a SNP in N-acetyltransferase 8 (NAT8, rs13538) was linked to levels of N-acetyl-4-Cl-KYN relative to 4-Cl-KYN found in the plasma and that a SNP in SLC7A5 (rs28582913) was associated with the plasma levels of the active metabolite, 7-Cl-KYNA. Thus, we have a pharmacogenetics-based association for plasma drug level that could aid in the drug development of 4-Cl-KYN and have investigated the interaction of a novel metabolite with drug transporters.

Abstract Objectives This study investigated serum IFN-α2 as a putative marker of disease activity and predictor of disease flares in juvenile systemic lupus erythematosus (jSLE). Methods 222 serum samples were analysed, including 28 healthy controls (HCs), 88 JSLE (159 samples), and 35 juvenile idiopathic arthritis (JIA) patients. IFN-α2 levels were determined using Single-molecule array (Simoa). Cross-sectionally, median IFN-α2 levels were compared between patient groups and disease activity state sub-groups. Time to flare was analysed by linear regression. Longitudinally, the ability of the IFN-α2 and other traditional biomarkers (erythrocyte sedimentation rate/ESR, low C3 and anti-dsDNA antibodies) to detect and predict flares was assessed via a generalised linear mixed model. Results Cross-sectional analysis showed higher median IFN-α2 levels in the active/intermediate group (median 3,185 fg/mL, IQR 48-13,703) compared to the LDAS (571 fg/mL, IQR 57-1,310 fg/mL, p = 0.04) and remission sub-groups (271 fg/mL, IQR 3-56, p &lt; 0.001). IFN-α2 was higher in all JSLE patients (median 587 fg/mL, IQR 11-2,774) as compared to JIA patients (median 7 fg/mL, IQR 3-236, p = 0.0017) and HCs (p = 0.017). JSLE patients in remission or LDAS with abnormal IFN-α2 levels had a shorter time to flare over the subsequent six months compared to those with normal IFN-α2 levels (p = 0.022). Longitudinally, multivariable analysis demonstrated high IFN-α2 to be the only predictor of an ongoing flare (p = 0.028). Conclusion Serum IFN-α2 levels associate with disease activity and can predict ongoing and future flares in jSLE. These findings suggest that quantification of IFN-α2 may support risk stratification and disease monitoring in these patients.

Background Individuals receiving treatment with anti-tuberculosis (TB) drugs may experience serious side-effects, such as anti-TB drug-induced hepatotoxicity (ATDH). Genetic variants, such as polymorphisms of the GST gene and other genes, may increase the risk of experiencing such toxicity events. This systematic review and meta-analysis provides a comprehensive evaluation of the evidence base for associations between variants of the GST gene and other genes and toxicity outcomes related to anti-TB drugs. Methods We searched for relevant studies in MEDLINE, PubMed, EMBASE, BIOSIS and Web of Science. We pooled effect estimates for each genotype on each outcome, and stratified all analyses by country. We qualitatively assessed the methodological quality of the included studies. Results We included data from 28 distinct cohorts of patients in the review. The methodological quality of included studies was variable, with several important areas of concern. For GSTM1, patients with the homozygous null genotype were significantly more likely to experience hepatotoxicity than patients with heterozygous or homozygous present genotype (odds ratio [OR]=1.44, 95% confidence interval [CI] 1.15, 1.82). Moderate heterogeneity was observed in this analysis (I2=51.2%). No significant difference was observed for the GSTT1 null polymorphism. For the rs3814057 polymorphism of the PXR gene, both heterozygous genotype and homozygous mutant-type significantly increased hepatotoxicity risk compared with homozygous wild-type (heterozygous versus homozygous wild-type: OR=1.98, 95% CI 1.06, 3.69; I2=0%; homozygous mutant-type versus homozygous wild-type: OR=2.18, 95% CI 1.07, 4.44; I2=0%). Conclusions We found that it is challenging to perform robust synthesis of the evidence base for associations between GST and other genetic variants and toxicity related to anti-TB drugs. We identified significant associations between the GSTM1 null and PXR rs3814057 polymorphisms and ATDH. To the best of our knowledge, no meta-analyses on genetic variants other than variants of the NAT2, CYP2E1, GSTM1 and GSTT1 genes have been published. Our results therefore add to the existing understanding of the association between genetic variants and hepatotoxicity.

Warfarin dose requirements are highly variable due to clinical and genetic factors. While genetic variants influencing warfarin dose have been identified in European and East Asian populations, more work is needed to identify African-specific genetic variants to help optimize warfarin dosing. We performed genome-wide association studies (GWAS) in four African cohorts from Uganda, South Africa, and Zimbabwe, totalling 989 warfarin-treated participants who reached stable dose and had international normalized ratios within therapeutic ranges. We also included two African American cohorts recruited by the International Warfarin Pharmacogenetics Consortium (n=316) and the University of Alabama at Birmingham (n=199). Following the GWAS, we performed standard error-weighted meta-analyses and then conducted stepwise conditional analyses to account for known loci (the CYP2C cluster SNP rs12777823 and CYP2C9 in chromosome 10; VKORC1 in chromosome 16). The genome-wide significance threshold was set at P<5×10-8. The meta-analysis, comprising 1,504 participants identified 242 significant SNPs across three genomic loci, with 99.6% of these located within known loci on chromosomes 10 (top SNP: rs58800757, P=4.27×10-13) and 16 (top SNP: rs9925964, P=9.97×10-16). Adjustment for the VKORC1 SNP -1639G>A revealed an additional locus on chromosome 2 (top SNPs rs116057875/rs115254730/rs115240773, P=3.64×10-8), implicating the MALL gene, that could indirectly influence warfarin response through interactions with caveolin-1. In conclusion, our meta-analysis of six cohorts of warfarin-treated patients of African ancestry reaffirmed the importance of CYP2C9 and VKORC1 in influencing warfarin dose requirements. We also identified a new locus (MALL), that still requires direct evidence of biological plausibility.