Comorbidity among childhood disruptive behavioral disorders is commonly reported in both epidemiologic and clinical studies. These problems are also associated with early substance use and other markers of behavioral disinhibition. Previous twin research has suggested that much of the covariation between antisocial behavior and alcohol dependence is due to common genetic influences. Similar results have been reported for conduct problems and hyperactivity. For the present study, an adolescent sample consisting of 172 MZ and 162 DZ twin pairs, recruited through the Colorado Twin Registry and the Colorado Longitudinal Twin Study were assessed using standardized psychiatric interviews and personality assessments. DSM-IV symptom counts for conduct disorder and attention deficit hyperactivity disorder, along with a measure of substance experimentation and novelty seeking, were used as indices of a latent behavioral disinhibition trait. A confirmatory factor model fit to individual-level data showed a strong common factor accounting for 16–42% of the observed variance in each measure. A common pathway model evaluating the genetic and environmental architecture of the latent phenotype suggested that behavioral disinhibition is highly heritable (a2 = 0.84), and is not influenced significantly by shared environmental factors. A residual correlation between conduct disorder and substance experimentation was explained by shared environmental effects, and a residual correlation between attention deficit hyperactivity disorder and novelty seeking was accounted for by genetic dominance. These results suggest that a variety of adolescent problem behaviors may share a common underlying genetic risk. Am. J. Med. Genet. (Neuropsychiatr. Genet.) 96:684–695, 2000. © 2000 Wiley-Liss, Inc.

This study examined relations between children's attention span-persistence in preschool and later school achievement and college completion. Children were drawn from the Colorado Adoption Project using adopted and non-adopted children (N = 430). Results of structural equation modeling indicated that children's age 4 attention span-persistence significantly predicted math and reading achievement at age 21 after controlling for achievement levels at age 7, adopted status, child vocabulary skills, gender, and maternal education level. Relations between attention span-persistence and later achievement were not fully mediated by age 7 achievement levels. Logistic regressions also revealed that age 4 attention span-persistence skills significantly predicted the odds of completing college by age 25. The majority of this relationship was direct and was not significantly mediated by math or reading skills at age 7 or age 21. Specifically, children who were rated one standard deviation higher on attention span-persistence at age 4 had 48.7% greater odds of completing college by age 25. Discussion focuses on the importance of children's early attention span-persistence for later school achievement and educational attainment.

Background:We conducted a sibling/twin/adoption study of substance initiation, use, and problem use, estimating the relative contribution of genetic and environmental influences on these phenotypes in adolescents. Methods:The participants were 345 monozygotic twin pairs, 337 dizygotic twin pairs, 306 biological sibling pairs, and 74 adoptive sibling pairs assessed by the Colorado Center for the Genetics and Treatment of Antisocial Drug Dependence, Denver and Boulder.The initiation, use, and problem use of tobacco, alcohol, marijuana, and other illicit drugs were assessed.Tetrachoric correlations were computed for each group, and univariate model-fitting analyses were conducted.Results: There were moderate to substantial genetic influences, with the exception of alcohol use and any drug use, and modest to moderate shared environmental influences on substance initiation, use, and problem use.For alcohol and any drug, heritability was higher and the magnitude of shared environmental influences was lower for problem use than for initiation or use.Environmental influences shared only by twin pairs had a significant effect on tobacco initiation, alcohol use, and any drug use.For tobacco use, tobacco problem use, and marijuana initiation, heritability was higher and the magnitude of shared environmental influences was lower in female than in male adolescents.There was no evidence for sex-specific genetic or shared environmental influences on any variable. Conclusions:The moderate to substantial heritabilities found for adolescents in the present study are comparable to those found in twin studies of adult substance use and substance use disorders.The finding that problem use is more heritable than initiation and use is also consistent with the results of adult twin studies.The significance of environmental influences shared only by twin pairs on tobacco initiation, alcohol use, and any drug use suggests the influences of peers, accessibility of substances, and sibling interaction.

Past studies highlight a narrowing gender gap and the existence of a shared etiology across substances of abuse; however, few have tested developmental models using longitudinal data. We present data on developmental trends of alcohol, tobacco, and marijuana use, abuse and dependence assessed during adolescence and young adulthood in a community-based Colorado twin sample of 1733 respondents through self-report questionnaires and structured psychiatric interviews. Additionally, we report on the rates of multiple substance use and disorders at each developmental stage, and the likelihood of a substance use disorder (SUD; i.e., abuse or dependence) diagnosis in young adulthood based on adolescent drug involvement. Most notably, we evaluate whether the pattern of multiple substance use and disorders and likelihood ratios across substances support a model of generalized risk. Lastly, we evaluate whether the ranked magnitudes of substance-specific risk match the addiction liability ranking. Substance use and SUDs are developmental phenomena, which increase from adolescence to young adulthood with few and inconsistent gender differences. Adolescents and young adults are not specialized users, but rather tend to use or abuse multiple substances increasingly with age. Risk analyses indicated that progression toward a SUD for any substance was increased with prior involvement with any of the three substances during adolescence. Despite the high prevalence of alcohol use, tobacco posed the greatest substance-specific risk for developing subsequent problems. Our data also confirm either a generalized risk or correlated risk factors for early onset substance use and subsequent development of SUDs.

Abstract Estimates from genome-wide association studies (GWAS) represent a combination of the effect of inherited genetic variation (direct effects), demography (population stratification, assortative mating) and genetic nurture from relatives (indirect genetic effects). GWAS using family-based designs can control for demography and indirect genetic effects, but large-scale family datasets have been lacking. We combined data on 159,701 siblings from 17 cohorts to generate population (between-family) and within-sibship (within-family) estimates of genome-wide genetic associations for 25 phenotypes. We demonstrate that existing GWAS associations for height, educational attainment, smoking, depressive symptoms, age at first birth and cognitive ability overestimate direct effects. We show that estimates of SNP-heritability, genetic correlations and Mendelian randomization involving these phenotypes substantially differ when calculated using within-sibship estimates. For example, genetic correlations between educational attainment and height largely disappear. In contrast, analyses of most clinical phenotypes (e.g. LDL-cholesterol) were generally consistent between population and within-sibship models. We also report compelling evidence of polygenic adaptation on taller human height using within-sibship data. Large-scale family datasets provide new opportunities to quantify direct effects of genetic variation on human traits and diseases.

Abstract 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.

To provide novel insights into the biology of opioid dependence (OD) and opioid use (i.e., exposure, OE), we completed a genome-wide analysis comparing up to 4,503 OD cases, 4,173 opioid-exposed controls, and 32,500 opioid-unexposed controls. Among the variants identified, rs9291211 was associated with OE (a comparison of exposed vs. unexposed controls; z=-5.39, p=7.2x10-8). This variant regulates the transcriptomic profiles of SLC30A9 and BEND4 in multiple brain tissues and was previously associated with depression, alcohol consumption, and neuroticism. A phenome-wide scan of rs9291211 in the UK Biobank (N>360,000) found association of this variant with propensity to use dietary supplements (p=1.68x10-8). With respect to the same OE phenotype in the gene-based analysis, we identified SDCCAG8 (z=4.69, p=10-6), which was previously associated with educational attainment, risk-taking behaviors, and schizophrenia. In addition, rs201123820 showed a genome-wide significant difference between OD cases and unexposed controls (z=5.55, p=2.9x10-8) and a significant association with musculoskeletal disorders in the UK Biobank (p=4.88x10-7). A polygenic risk score (PRS) based on a GWAS of risk-tolerance (N=466,571) was positively associated with OD (OD cases vs. unexposed controls, p=8.1x10-5; OD cases vs. exposed controls, p=0.054) and OE (exposed controls vs. unexposed controls, p=3.6x10-5). A PRS based on a GWAS of neuroticism (N=390,278) was positively associated with OD (OD cases vs. unexposed controls, p=3.2x10-5; OD cases vs. exposed controls, p=0.002) but not with OE (p=0.671). Our analyses highlight the difference between dependence and exposure and the importance of considering the definition of controls (exposed vs. unexposed) in studies of addiction.

Background: Human aggressive behavior (AGG) has a substantial genetic component. Here we present a large genome-wide association meta-analysis (GWAMA) of childhood AGG. Methods: We analyzed assessments of AGG for a total of 328,935 observations from 87,485 children (aged 1.5 - 18 years), from multiple assessors, instruments, and ages, while accounting for sample overlap. We performed an overall analysis and meta-analyzed subsets of the data within rater, instrument, and age. Results: Heritability based on the overall meta-analysis (AGGall) that could be attributed to Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) was 3.31% (SE=0.0038). No single SNP reached genome-wide significance, but gene-based analysis returned three significant genes: ST3GAL3 (P=1.6E-06), PCDH7 (P=2.0E-06) and IPO13 (P=2.5E-06). All three genes have previously been associated with educational traits. Polygenic scores based on our GWAMA significantly predicted aggression in a holdout sample of children and in retrospectively assessed childhood aggression. We obtained moderate-to-strong genetic correlations (r\_g's) with selected phenotypes from multiple domains, but hardly with any of the classical biomarkers thought to be associated with AGG. Significant genetic correlations were observed with most psychiatric and psychological traits (range.|r\_g |:.0.19 - 1.00), except for obsessive-compulsive disorder. Aggression had a negative genetic correlation (r\_g=~-0.5) with cognitive traits and age at first birth. Aggression was strongly genetically correlated with smoking phenotypes (range.|r\_g |:.0.46 - 0.60). Genetic correlations between AGG and psychiatric disorders were strongest for mother- and self-reported AGG. Conclusions: The current GWAMA of childhood aggression provides a powerful tool to interrogate the genetic etiology of AGG by creating individual polygenic scores and genetic correlations with psychiatric traits.### Competing Interest StatementMiquel Casas has received travel grants and research support from Eli Lilly and Co., Janssen-Cilag, Shire and Lundbeck and served as consultant for Eli Lilly and Co., Janssen-Cilag, Shire and Lundbeck. Josep Antoni Ramos Quiroga was on the speakers’ bureau and/or acted as consultant Eli-Lilly, Janssen-Cilag, Novartis, Shire, Lundbeck, Almirall, Braingaze, Sincrolab, Medicine, Exeltis and Rubió in the last 5 years. He also received travel awards (air tickets + hotel) for taking part in psychiatric meetings from Janssen-Cilag, Rubió, Shire, Medice and Eli-Lilly. The Department of Psychiatry chaired by him received unrestricted educational and research support from the following companies in the last 5 years: Eli-Lilly, Lundbeck, Janssen-Cilag, Actelion, Shire, Ferrer, Oryzon, Roche, Psious, and Rubió.

Some of the most widely studied polymorphisms in psychiatric genetics include variable number tandem repeat polymorphisms (VNTRs) in SLC6A3, DRD4, SLC6A4, and MAOA. While initial findings suggested large effects, their importance with respect to psychiatric phenotypes is the subject of much debate with broadly conflicting results. Despite broad interest, these loci remain absent from the largest available samples, such as the UK Biobank, limiting researchers' ability to test these contentious hypotheses rigorously in large samples. Here, using two independent reference datasets, we report out-of-sample imputation accuracy estimates of >0.96 for all four VNTR polymorphisms and one modifying SNP, depending on the reference and target dataset. We describe the imputation procedures of these candidate polymorphisms in 486,551 UK Biobank individuals, and have made the imputed polymorphism data available to UK Biobank researchers. This resource, provided to the community, will allow the most rigorous tests to-date of the roles of these polymorphisms in behavioral and psychiatric phenotypes.