Large-scale reference data sets of human genetic variation are critical for the medical and functional interpretation of DNA sequence changes. Here we describe the aggregation and analysis of high-quality exome (protein-coding region) DNA sequence data for 60,706 individuals of diverse ancestries generated as part of the Exome Aggregation Consortium (ExAC). This catalogue of human genetic diversity contains an average of one variant every eight bases of the exome, and provides direct evidence for the presence of widespread mutational recurrence. We have used this catalogue to calculate objective metrics of pathogenicity for sequence variants, and to identify genes subject to strong selection against various classes of mutation; identifying 3,230 genes with near-complete depletion of predicted protein-truncating variants, with 72% of these genes having no currently established human disease phenotype. Finally, we demonstrate that these data can be used for the efficient filtering of candidate disease-causing variants, and for the discovery of human 'knockout' variants in protein-coding genes. Exome sequencing data from 60,706 people of diverse geographic ancestry is presented, providing insight into genetic variation across populations, and illuminating the relationship between DNA variants and human disease. As part of the Exome Aggregation Consortium (ExAC) project, Daniel MacArthur and colleagues report on the generation and analysis of high-quality exome sequencing data from 60,706 individuals of diverse ancestry. This provides the most comprehensive catalogue of human protein-coding genetic variation to date, yielding unprecedented resolution for the analysis of very rare variants across multiple human populations. The catalogue is freely accessible and provides a critical reference panel for the clinical interpretation of genetic variants and the discovery of disease-related genes.

Abstract Genetic variants that inactivate protein-coding genes are a powerful source of information about the phenotypic consequences of gene disruption: genes that are crucial for the function of an organism will be depleted of such variants in natural populations, whereas non-essential genes will tolerate their accumulation. However, predicted loss-of-function variants are enriched for annotation errors, and tend to be found at extremely low frequencies, so their analysis requires careful variant annotation and very large sample sizes 1 . Here we describe the aggregation of 125,748 exomes and 15,708 genomes from human sequencing studies into the Genome Aggregation Database (gnomAD). We identify 443,769 high-confidence predicted loss-of-function variants in this cohort after filtering for artefacts caused by sequencing and annotation errors. Using an improved model of human mutation rates, we classify human protein-coding genes along a spectrum that represents tolerance to inactivation, validate this classification using data from model organisms and engineered human cells, and show that it can be used to improve the power of gene discovery for both common and rare diseases.

Dual-antiplatelet therapy with aspirin and a thienopyridine is a cornerstone of treatment to prevent thrombotic complications of acute coronary syndromes and percutaneous coronary intervention.To compare prasugrel, a new thienopyridine, with clopidogrel, we randomly assigned 13,608 patients with moderate-to-high-risk acute coronary syndromes with scheduled percutaneous coronary intervention to receive prasugrel (a 60-mg loading dose and a 10-mg daily maintenance dose) or clopidogrel (a 300-mg loading dose and a 75-mg daily maintenance dose), for 6 to 15 months. The primary efficacy end point was death from cardiovascular causes, nonfatal myocardial infarction, or nonfatal stroke. The key safety end point was major bleeding.The primary efficacy end point occurred in 12.1% of patients receiving clopidogrel and 9.9% of patients receiving prasugrel (hazard ratio for prasugrel vs. clopidogrel, 0.81; 95% confidence interval [CI], 0.73 to 0.90; P<0.001). We also found significant reductions in the prasugrel group in the rates of myocardial infarction (9.7% for clopidogrel vs. 7.4% for prasugrel; P<0.001), urgent target-vessel revascularization (3.7% vs. 2.5%; P<0.001), and stent thrombosis (2.4% vs. 1.1%; P<0.001). Major bleeding was observed in 2.4% of patients receiving prasugrel and in 1.8% of patients receiving clopidogrel (hazard ratio, 1.32; 95% CI, 1.03 to 1.68; P=0.03). Also greater in the prasugrel group was the rate of life-threatening bleeding (1.4% vs. 0.9%; P=0.01), including nonfatal bleeding (1.1% vs. 0.9%; hazard ratio, 1.25; P=0.23) and fatal bleeding (0.4% vs. 0.1%; P=0.002).In patients with acute coronary syndromes with scheduled percutaneous coronary intervention, prasugrel therapy was associated with significantly reduced rates of ischemic events, including stent thrombosis, but with an increased risk of major bleeding, including fatal bleeding. Overall mortality did not differ significantly between treatment groups. (ClinicalTrials.gov number, NCT00097591 [ClinicalTrials.gov].)

Clonal hematopoiesis of indeterminate potential (CHIP), which is defined as the presence of an expanded somatic blood-cell clone in persons without other hematologic abnormalities, is common among older persons and is associated with an increased risk of hematologic cancer. We previously found preliminary evidence for an association between CHIP and atherosclerotic cardiovascular disease, but the nature of this association was unclear.

Guidelines and Expert Consensus Documents summarize and evaluate all currently available evidence on a particular issue with the aim to assist physicians in selecting the best management strategies for a typical patient, suffering from a given condition, taking into account the impact on outcome, as well as the risk–benefit ratio of particular diagnostic or therapeutic means. Guidelines are no substitutes for textbooks. The legal implications of medical guidelines have been discussed previously. A great number of Guidelines and Expert Consensus Documents have been issued in recent years by the European Society of Cardiology (ESC) as well as by other societies and organizations. Because of the impact on clinical practice, quality criteria for development of guidelines have been established in order to make all decisions transparent to the user. The recommendations for formulating and issuing ESC Guidelines and Expert Consensus Documents can be found on the ESC website (http://www.escardio.org/knowledge/guidelines/rules). In brief, experts in the field are selected and undertake a comprehensive review of the published evidence for management and/or prevention of a given condition. A critical evaluation of diagnostic and therapeutic procedures is performed including assessment of the risk–benefit ratio. Estimates of expected health outcomes for larger societies are included, where data exist. The level of evidence and the strength of recommendation of particular treatment options are weighed and graded according to pre-defined scales, as outlined in Tables 1 and 2 . View this table: Table 1 Classes of recommendations View this table: Table 2 Levels of evidence The experts of the writing panels have provided disclosure statements of all relationships they may have which might be perceived as real or potential sources of conflicts of interest. These disclosure forms are kept on file at the European Heart House, headquarters of the ESC. Any changes in conflict of interest that arise during the writing period must be notified to the …

The effect of intensified platelet inhibition for patients with unstable angina or myocardial infarction without ST-segment elevation who do not undergo revascularization has not been delineated.In this double-blind, randomized trial, in a primary analysis involving 7243 patients under the age of 75 years receiving aspirin, we evaluated up to 30 months of treatment with prasugrel (10 mg daily) versus clopidogrel (75 mg daily). In a secondary analysis involving 2083 patients 75 years of age or older, we evaluated 5 mg of prasugrel versus 75 mg of clopidogrel.At a median follow-up of 17 months, the primary end point of death from cardiovascular causes, myocardial infarction, or stroke among patients under the age of 75 years occurred in 13.9% of the prasugrel group and 16.0% of the clopidogrel group (hazard ratio in the prasugrel group, 0.91; 95% confidence interval [CI], 0.79 to 1.05; P=0.21). Similar results were observed in the overall population. The prespecified analysis of multiple recurrent ischemic events (all components of the primary end point) suggested a lower risk for prasugrel among patients under the age of 75 years (hazard ratio, 0.85; 95% CI, 0.72 to 1.00; P=0.04). Rates of severe and intracranial bleeding were similar in the two groups in all age groups. There was no significant between-group difference in the frequency of nonhemorrhagic serious adverse events, except for a higher frequency of heart failure in the clopidogrel group.Among patients with unstable angina or myocardial infarction without ST-segment elevation, prasugrel did not significantly reduce the frequency of the primary end point, as compared with clopidogrel, and similar risks of bleeding were observed. (Funded by Eli Lilly and Daiichi Sankyo; TRILOGY ACS ClinicalTrials.gov number, NCT00699998.).

Approximately 7% of American adults have severe hypercholesterolemia (untreated low-density lipoprotein [LDL] cholesterol ≥190 mg/dl), which may be due to familial hypercholesterolemia (FH). Lifelong LDL cholesterol elevations in FH mutation carriers may confer coronary artery disease (CAD) risk beyond that captured by a single LDL cholesterol measurement. This study assessed the prevalence of an FH mutation among those with severe hypercholesterolemia and determined whether CAD risk varies according to mutation status beyond the observed LDL cholesterol level. Three genes causative for FH (LDLR, APOB, and PCSK9) were sequenced in 26,025 participants from 7 case-control studies (5,540 CAD case subjects, 8,577 CAD-free control subjects) and 5 prospective cohort studies (11,908 participants). FH mutations included loss-of-function variants in LDLR, missense mutations in LDLR predicted to be damaging, and variants linked to FH in ClinVar, a clinical genetics database. Among 20,485 CAD-free control and prospective cohort participants, 1,386 (6.7%) had LDL cholesterol ≥190 mg/dl; of these, only 24 (1.7%) carried an FH mutation. Within any stratum of observed LDL cholesterol, risk of CAD was higher among FH mutation carriers than noncarriers. Compared with a reference group with LDL cholesterol <130 mg/dl and no mutation, participants with LDL cholesterol ≥190 mg/dl and no FH mutation had a 6-fold higher risk for CAD (odds ratio: 6.0; 95% confidence interval: 5.2 to 6.9), whereas those with both LDL cholesterol ≥190 mg/dl and an FH mutation demonstrated a 22-fold increased risk (odds ratio: 22.3; 95% confidence interval: 10.7 to 53.2). In an analysis of participants with serial lipid measurements over many years, FH mutation carriers had higher cumulative exposure to LDL cholesterol than noncarriers. Among participants with LDL cholesterol ≥190 mg/dl, gene sequencing identified an FH mutation in <2%. However, for any observed LDL cholesterol, FH mutation carriers had substantially increased risk for CAD.

Structural variants (SVs) rearrange large segments of DNA1 and can have profound consequences in evolution and human disease2,3. As national biobanks, disease-association studies, and clinical genetic testing have grown increasingly reliant on genome sequencing, population references such as the Genome Aggregation Database (gnomAD)4 have become integral in the interpretation of single-nucleotide variants (SNVs)5. However, there are no reference maps of SVs from high-coverage genome sequencing comparable to those for SNVs. Here we present a reference of sequence-resolved SVs constructed from 14,891 genomes across diverse global populations (54% non-European) in gnomAD. We discovered a rich and complex landscape of 433,371 SVs, from which we estimate that SVs are responsible for 25-29% of all rare protein-truncating events per genome. We found strong correlations between natural selection against damaging SNVs and rare SVs that disrupt or duplicate protein-coding sequence, which suggests that genes that are highly intolerant to loss-of-function are also sensitive to increased dosage6. We also uncovered modest selection against noncoding SVs in cis-regulatory elements, although selection against protein-truncating SVs was stronger than all noncoding effects. Finally, we identified very large (over one megabase), rare SVs in 3.9% of samples, and estimate that 0.13% of individuals may carry an SV that meets the existing criteria for clinically important incidental findings7. This SV resource is freely distributed via the gnomAD browser8 and will have broad utility in population genetics, disease-association studies, and diagnostic screening.

Variation in and irreversibility of platelet inhibition with clopidogrel has led to controversy about its optimum dose and timing of administration in patients with acute coronary syndromes. We compared ticagrelor, a more potent reversible P2Y12 inhibitor with clopidogrel in such patients.At randomisation, an invasive strategy was planned for 13 408 (72.0%) of 18 624 patients hospitalised for acute coronary syndromes (with or without ST elevation). In a double-blind, double-dummy study, patients were randomly assigned in a one-to-one ratio to ticagrelor and placebo (180 mg loading dose followed by 90 mg twice a day), or to clopidogrel and placebo (300-600 mg loading dose or continuation with maintenance dose followed by 75 mg per day) for 6-12 months. All patients were given aspirin. The primary composite endpoint was cardiovascular death, myocardial infarction, or stroke. Analyses were by intention to treat. This trial is registered with ClinicalTrials.gov, number NCT00391872.6732 patients were assigned to ticagrelor and 6676 to clopidogrel. The primary composite endpoint occurred in fewer patients in the ticagrelor group than in the clopidogrel group (569 [event rate at 360 days 9.0%] vs 668 [10.7%], hazard ratio 0.84, 95% CI 0.75-0.94; p=0.0025). There was no difference between clopidogrel and ticagrelor groups in the rates of total major bleeding (691 [11.6%] vs 689 [11.5%], 0.99 [0.89-1.10]; p=0.8803) or severe bleeding, as defined according to the Global Use of Strategies To Open occluded coronary arteries, (198 [3.2%] vs 185 [2.9%], 0.91 [0.74-1.12]; p=0.3785).Ticagrelor seems to be a better option than clopidogrel for patients with acute coronary syndromes for whom an early invasive strategy is planned.

Myocardial infarction (MI), a leading cause of death around the world, displays a complex pattern of inheritance. When MI occurs early in life, genetic inheritance is a major component to risk. Previously, rare mutations in low-density lipoprotein (LDL) genes have been shown to contribute to MI risk in individual families, whereas common variants at more than 45 loci have been associated with MI risk in the population. Here we evaluate how rare mutations contribute to early-onset MI risk in the population. We sequenced the protein-coding regions of 9,793 genomes from patients with MI at an early age (≤50 years in males and ≤60 years in females) along with MI-free controls. We identified two genes in which rare coding-sequence mutations were more frequent in MI cases versus controls at exome-wide significance. At low-density lipoprotein receptor (LDLR), carriers of rare non-synonymous mutations were at 4.2-fold increased risk for MI; carriers of null alleles at LDLR were at even higher risk (13-fold difference). Approximately 2% of early MI cases harbour a rare, damaging mutation in LDLR; this estimate is similar to one made more than 40 years ago using an analysis of total cholesterol. Among controls, about 1 in 217 carried an LDLR coding-sequence mutation and had plasma LDL cholesterol > 190 mg dl(-1). At apolipoprotein A-V (APOA5), carriers of rare non-synonymous mutations were at 2.2-fold increased risk for MI. When compared with non-carriers, LDLR mutation carriers had higher plasma LDL cholesterol, whereas APOA5 mutation carriers had higher plasma triglycerides. Recent evidence has connected MI risk with coding-sequence mutations at two genes functionally related to APOA5, namely lipoprotein lipase and apolipoprotein C-III (refs 18, 19). Combined, these observations suggest that, as well as LDL cholesterol, disordered metabolism of triglyceride-rich lipoproteins contributes to MI risk.