基于函数对函数回归识别对环境暴露存在易感窗口的表观遗传区域

识别个体对暴露最易感的时间段，以及这些暴露发挥作用所经由的生物学机制，具有重要的公共卫生意义。越来越多的证据支持产前空气污染暴露与DNA甲基化等表观遗传标记之间的关联，但这些表观遗传变化的时间特征和基因特异性效应尚不清楚。在此，我们提出首项旨在识别脐带血DNA甲基化中产前空气污染暴露易感窗口的研究。具体而言，我们提出一种函数对函数回归模型，利用邻近DNA甲基化探针的数据来识别表现出对环境空气动力学直径小于2.5微米颗粒物（PM$_{2.5}$）易感窗口的表观遗传区域。通过纳入多元DNA甲基化结局与所研究时变暴露之间的协方差结构，该框架比独立对探针建模的方法具有更强的易感窗口检测功效和更好的错误发现控制。我们在模拟中以及通过将方法应用于来自Project Viva出生队列的动机数据，将我们的方法与以逐探针方式建模DNA甲基化的分布滞后模型方法进行比较。在基于既往空气污染对全表观基因组甲基化影响研究筛选出的两个表观遗传区域中，我们识别出了妊娠第三个三月期初期和中期附近存在PM$_{2.5}$暴露易感窗口。