Despite the substantial heritability of antisocial behavior (ASB), specific genetic variants robustly associated with the trait have not been identified. The present study by the Broad Antisocial Behavior Consortium (BroadABC) meta-analyzed data from 25 discovery samples (N=85,359) and five independent replication samples (N = 8,058) with genotypic data and broad measures of ASB. We identified the first significant genetic associations with broad ASB, involving common intronic variants in the forkhead box protein P2 (FOXP2) gene (lead SNP rs12536335, P = 6.32 x 10-10). Furthermore, we observed intronic variation in Foxp2 and one of its targets (Cntnap2) distinguishing a mouse model of pathological aggression (BALB/cJ mice) from controls (the BALB/cByJ strain). The SNP-based heritability of ASB was 8.4% (s.e.= 1.2%). Polygenic-risk-score (PRS) analyses in independent samples revealed that the genetic risk for ASB was associated with several antisocial outcomes across the lifespan, including diagnosis of conduct disorder, official criminal convictions, and trajectories of antisocial development. We found substantial positive genetic correlations between ASB and depression (rg = 0.63), smoking (rg = 0.54) and insomnia (rg = 0.47) as well as negative correlations with indicators of life history (age at first birth (rg = -0.58), fathers age at death (rg = -0.54)) and years of schooling (rg = -0.46). Our findings provide a starting point towards identifying critical biosocial risk mechanisms for the development of ASB.

Abstract A major challenge of genome-wide association studies (GWAS) is to translate phenotypic associations into biological insights. Here, we integrate a large GWAS on blood lipids involving 1.6 million individuals from five ancestries with a wide array of functional genomic datasets to discover regulatory mechanisms underlying lipid associations. We first prioritize lipid-associated genes with expression quantitative trait locus (eQTL) colocalizations, and then add chromatin interaction data to narrow the search for functional genes. Polygenic enrichment analysis across 697 annotations from a host of tissues and cell types confirms the central role of the liver in lipid levels, and highlights the selective enrichment of adipose-specific chromatin marks in high-density lipoprotein cholesterol and triglycerides. Overlapping transcription factor (TF) binding sites with lipid-associated loci identifies TFs relevant in lipid biology. In addition, we present an integrative framework to prioritize causal variants at GWAS loci, producing a comprehensive list of candidate causal genes and variants with multiple layers of functional evidence. Two prioritized genes, CREBRF and RRBP1 , show convergent evidence across functional datasets supporting their roles in lipid biology.

Abstract We conducted a genome-wide association study (GWAS) on income among individuals of European descent and leveraged the results to investigate the socio-economic health gradient ( N =668,288). We found 162 genomic loci associated with a common genetic factor underlying various income measures, all with small effect sizes. Our GWAS-derived polygenic index captures 1 - 4% of income variance, with only one-fourth attributed to direct genetic effects. A phenome-wide association study using this polygenic index showed reduced risks for a broad spectrum of diseases, including hypertension, obesity, type 2 diabetes, coronary atherosclerosis, depression, asthma, and back pain. The income factor showed a substantial genetic correlation (0.92, s.e . = .006) with educational attainment (EA). Accounting for EA’s genetic overlap with income revealed that the remaining genetic signal for higher income related to better mental health but reduced physical health benefits and increased participation in risky behaviours such as drinking and smoking.

Liability to alcohol dependence (AD) is heritable, but little is known about its complex polygenic architecture or its genetic relationship with other disorders. To discover loci associated with AD and characterize the relationship between AD and other psychiatric and behavioral outcomes, we carried out the largest GWAS to date of DSM-IV diagnosed AD. Genome-wide data on 14,904 individuals with AD and 37,944 controls from 28 case/control and family-based studies were meta-analyzed, stratified by genetic ancestry (European, N = 46,568; African; N = 6,280). Independent, genome-wide significant effects of different ADH1B variants were identified in European (rs1229984; p = 9.8E-13) and African ancestries (rs2066702; p = 2.2E-9). Significant genetic correlations were observed with schizophrenia, ADHD, depression, and use of cigarettes and cannabis. There was only modest genetic correlation with alcohol consumption and inconsistent associations with problem drinking. The genetic underpinnings of AD only partially overlap with those for alcohol consumption, underscoring the genetic distinction between pathological and non-pathological drinking behaviors.

Cannabis use is a heritable trait [1] that has been associated with adverse mental health outcomes. To identify risk variants and improve our knowledge of the genetic etiology of cannabis use, we performed the largest genome-wide association study (GWAS) meta-analysis for lifetime cannabis use (N=184,765) to date. We identified 4 independent loci containing genome-wide significant SNP associations. Gene-based tests revealed 29 genome-wide significant genes located in these 4 loci and 8 additional regions. All SNPs combined explained 10% of the variance in lifetime cannabis use. The most significantly associated gene, CADM2, has previously been associated with substance use and risk-taking phenotypes [2-4]. We used S-PrediXcan to explore gene expression levels and found 11 unique eGenes. LD-score regression uncovered genetic correlations with smoking, alcohol use and mental health outcomes, including schizophrenia and bipolar disorder. Mendelian randomisation analysis provided evidence for a causal positive influence of schizophrenia risk on lifetime cannabis use.

Cigarette smoking is the leading cause of preventable morbidity and mortality. Knowledge is evolving on genetics underlying initiation, regular smoking, nicotine dependence (ND), and cessation. We performed a genome-wide association study using the Fagerström Test for ND (FTND) in 58,000 smokers of European or African ancestry. Five genome-wide significant loci, including two novel loci MAGI2/GNAI1 (rs2714700) and TENM2 (rs1862416) were identified, and loci reported for other smoking traits were extended to ND. Using the heaviness of smoking index (HSI) in the UK Biobank (N=33,791), rs2714700 was consistently associated, but rs1862416 was not associated, likely reflecting ND features not captured by the HSI. Both variants were cis-eQTLs (rs2714700 for MAGI2-AS3 in hippocampus, rs1862416 for TENM2 in lung), and expression of genes spanning ND-associated variants was enriched in cerebellum. SNP-based heritability of ND was 8.6%, and ND was genetically correlated with 13 other smoking traits (rg=0.40-0.95) and co-morbid diseases. Our results emphasize the FTND as a composite phenotype that expands genetic knowledge of smoking, including loci specific to ND.

ABSTRACT Background Puberty is a highly heritable and variable trait, with environmental factors having a role in its eventual timing and development. Early and late pubertal onset are both associated with various diseases developing later in life, and epigenetic characterisation of pubertal timing and development could lead to important insights. Blood DNA methylation, reacting to both genotype and environment, has been associated with puberty; however, such studies are relatively scarce. We investigated peripheral blood DNA methylation profiles (using Illumina 450K and EPIC platforms) of 1539 young adult Finnish twins associated with pubertal development scale (PDS) and pubertal age (PA). Results Fixed effect meta-analysis of the two platforms on 347521 CpGs in common identified 58 CpG sites associated (p < 1 x 10 -5 ) with either PDS or PA. All four CpGs associated with PA and 45 CpGs associated with PDS were sex specific. Thirteen CpGs had a high heritability (h2: 0.51-0.98), while one CpG site (mapped to GET4 ) had a high shared environmental component accounting for 68% of the overall variance in methylation at the site. Utilising twin discordance analysis, we found 6 CpG sites (5 associated with PDS and 1 with PA) that had an environmentally driven association with puberty. Furthermore, genes with PDS- or PA-associated CpGs were linked to various developmental processes and diseases, such as breast, prostate and ovarian cancer, while methylation quantitative trait loci (meQTLs) of associated CpG sites were enriched in immune pathways developing during puberty. Conclusions By identifying puberty-associated DNA methylation sites and examining the effects of sex, environment and genetics, we shed light on the intricate interplay between environment and genetics in the context of puberty. Through our comprehensive analysis, we not only deepen the understanding of the significance of both genetic and environmental factors in the complex processes of puberty and its timing but also gain insights into potential links with disease risks.

Importance: Problematic alcohol use remains a leading influence on preventable mortality and morbidity across the globe. Those in committed relationships consistently report lower levels of alcohol misuse and problems. Objective: To determine 1) whether genetic risk for alcohol misuse is moderated by romantic relationships (gene-environment interaction; GxE), and 2) whether GxE results are consistent across sex. Design: Data came from the young adult wave of the Finnish Twin Study (FinnTwin12), a nationally representative sample of twins. Predictors included genome-wide polygenic scores (GPS), derived from a recent genome-wide association study (GWAS) of alcohol consumption in ~1 million participants; and participant reports of relationship status. Setting: Finland. Participants: An intensively studied subset of FinnTwin12 received a diagnostic interview during the young adult phase (1,312 of 1,347 individuals provided genotypic data). The analytic sample includes those with complete interview and genetic data (N=1,201, 54% female). Exposure: Self-reported involvement in a romantic partnership. Main Outcomes and Measures: Drinking frequency, intoxication frequency, and DSM-IV alcohol dependence (AD) symptoms from a diagnostic interview. Results: GPS predicted drinking frequency (b = 0.109; 95% CI = 0.051, 0.167), intoxication frequency (b = 0.111; 95% CI = 0.054, 0.168), and AD symptoms (b = 0.123; 95% CI = 0.064, 0.182). Relationship moderated the association between GPS and drinking frequency (b = -0.105; 95% CI = -0.211, -0.001), intoxication frequency (b = -0.118; 95% CI = -0.220, -0.015), and AD symptoms (b = -0.119; 95% CI = -0.229, -0.010). The interaction for drinking frequency was not significant after correcting for covariates. There was a 3-way interaction between sex, relationship status, and GPS for intoxication frequency (b = 0.223; 95% CI = 0.014, 0.432), with the two-way interaction of relationship status and PRS on intoxication frequency being significant only in men. Conclusions and Relevance: Being in a relationship reduced the association between genetic predisposition and high risk drinking. Part of the protective effect of committed partnerships on alcohol misuse observed in epidemiological research may be in limiting genetic liability. However, this protective effect was largely limited to males, mapping onto earlier findings suggesting that males benefit more from romantic partnerships.

IMPORTANCE: Moderate-to-vigorous physical activity (MVPA) in old age is an important indicator of good health and functional capacity enabling independent living. OBJECTIVE: To investigate whether physical activity and other health habits at ages 31-48 years predict objectively measured MVPA decades later. DESIGN, SETTING, AND PARTICIPANTS: This prospective twin cohort study in Finland comprised 616 individuals (197 complete twin pairs, including 91 monozygotic pairs, born 1940-1944), who responded to baseline questionnaires in 1975, 1981, and 1990, and participated in accelerometer monitoring at follow-up (mean age, 73 years). EXPOSURES: Primary exposure was long-term leisure-time physical activity, 1975-1990 (LT-mMET index). Covariates were body mass index (BMI), work-related physical activity, smoking, heavy alcohol use and health status in 1990, and socioeconomic status. MAIN OUTCOMES AND MEASURES: Physical activity was measured with a waist-worn triaxial accelerometer (at least 10 hours per day for at least 4 days) to obtain daily mean MVPA values. RESULTS: High baseline LT-mMET index predicted higher amounts of MVPA (increase in R2 of 6.9% after age and sex adjustment, P<.001) at follow-up. After addition of BMI to the regression model, the R2 value of the whole multivariate model was 17.2%, and with further addition of baseline smoking, socioeconomic status, and health status, the R2 increased to 20.3%. In pairwise analyses, differences in MVPA amount were seen only among twin pairs who were discordant at baseline for smoking (n=40 pairs, median follow-up MVPA 25 vs. 35 min, P=.037) or for health status (n=69 pairs, 30 vs. 44 min, P=.014). For smoking, the difference in MVPA also was seen for monozygotic pairs, but for health status, it was seen only for dizygotic pairs. Mediation analysis showed that shared genetic factors explained 82% of the correlation between LT-mMET and MVPA. CONCLUSIONS AND RELEVANCE: Low leisure-time physical activity at younger age, overweight, smoking, low socioeconomic status, and health problems predicted low MVPA in old age in individual-based analyses. However, based on the pairwise analyses and quantitative trait modeling, genetic factors and smoking seem to be important determinants of later-life MVPA.

ABSTRACT To facilitate smoking genetics research we determined whether a screen of mutagenized zebrafish for nicotine preference could predict loci affecting smoking behaviour. Of 30 ENU mutagenized families screened, two showed increased or decreased nicotine preference. Out of 25 inactivating mutations in the families, one in the slit3 gene segregated with increased nicotine preference in heterozygous individuals. Focussed SNP analysis of the human SLIT3 locus in cohorts from UK (n=863) and Finland (n=1715) identified two variants that predict cigarette consumption and likelihood of cessation. Characterisation of slit3 mutant larvae and adult fish revealed decreased sensitivity to the dopaminergic and serotonergic antagonist amisulpride, known to affect startle reflex that is correlated with addiction in humans, and increased htr1aa mRNA expression in mutant larvae. No effect on neuronal pathfinding was detected. These findings reveal a role for SLIT3 in development of pathways affecting responses to nicotine in zebrafish and smoking in humans.