ABSTRACT Common SNPs are predicted to collectively explain 40-50% of phenotypic variation in human height, but identifying the specific variants and associated regions requires huge sample sizes. Here we show, using GWAS data from 5.4 million individuals of diverse ancestries, that 12,111 independent SNPs that are significantly associated with height account for nearly all of the common SNP-based heritability. These SNPs are clustered within 7,209 non-overlapping genomic segments with a median size of ~90 kb, covering ~21% of the genome. The density of independent associations varies across the genome and the regions of elevated density are enriched for biologically relevant genes. In out-of-sample estimation and prediction, the 12,111 SNPs account for 40% of phenotypic variance in European ancestry populations but only ~10%-20% in other ancestries. Effect sizes, associated regions, and gene prioritization are similar across ancestries, indicating that reduced prediction accuracy is likely explained by linkage disequilibrium and allele frequency differences within associated regions. Finally, we show that the relevant biological pathways are detectable with smaller sample sizes than needed to implicate causal genes and variants. Overall, this study, the largest GWAS to date, provides an unprecedented saturated map of specific genomic regions containing the vast majority of common height-associated variants.

Abstract Objective To assess whether body mass index (BMI) has a causal effect on social and socioeconomic factors, including whether both high and low BMI can be detrimental. Design Mendelian Randomization, using genetic variants for BMI to obtain unconfounded estimates, and non-linear Mendelian Randomization. Setting UK Biobank. Participants 378,244 men and women of European ancestry, mean age 57 (SD 8 years). Main outcome measures Townsend deprivation index, income, age completed full time education, degree level education, job class, employment status, cohabiting relationship status, participation in leisure and social activities, visits from friends and family, and having someone to confide in. Results Higher BMI was causally associated with higher deprivation, lower income, fewer years of education, lower odds of degree-level education and skilled employment. For example, a 1 SD higher genetically-determined BMI (4.8kg/m 2 in UK Biobank) was associated with £1,660 less income per annum [95%CI: £950, £2,380]. Non-linear Mendelian Randomization provided evidence that both low BMI (bottom decile, <22kg/m 2 ) and high BMI (top seven deciles, >24.6kg/m 2 ) can increase deprivation and reduce income. In men only, higher BMI was related to lower participation in leisure and social activities. There was no evidence of causal effects of BMI on visits from friends and family or in having someone to confide in. Non-linear Mendelian Randomization analysis showed that low BMI (bottom three deciles, <23.5kg/m 2 ) reduces the odds of cohabiting with a partner or spouse for men, whereas high BMI (top two deciles, >30.7kg/m 2 ) reduces the odds of cohabitation with a partner or spouse for women. Conclusions BMI affects social and socioeconomic outcomes, with both high and low BMI being detrimental for some measures of SEP. This suggests that in addition to health benefits, maintaining healthy ranges of BMI across the population could have benefits both for individuals and society.

Abstract Glycaemic traits are used to diagnose and monitor type 2 diabetes, and cardiometabolic health. To date, most genetic studies of glycaemic traits have focused on individuals of European ancestry. Here, we aggregated genome-wide association studies in up to 281,416 individuals without diabetes (30% non-European ancestry) with fasting glucose, 2h-glucose post-challenge, glycated haemoglobin, and fasting insulin data. Trans-ancestry and single-ancestry meta-analyses identified 242 loci (99 novel; P <5×10 -8 ), 80% with no significant evidence of between-ancestry heterogeneity. Analyses restricted to European ancestry individuals with equivalent sample size would have led to 24 fewer new loci. Compared to single-ancestry, equivalent sized trans-ancestry fine-mapping reduced the number of estimated variants in 99% credible sets by a median of 37.5%. Genomic feature, gene-expression and gene-set analyses revealed distinct biological signatures for each trait, highlighting different underlying biological pathways. Our results increase understanding of diabetes pathophysiology by use of trans-ancestry studies for improved power and resolution.

Abstract Background Higher birth weight is associated with higher adult body mass index (BMI). If genetic variants can be identified with alleles that predispose to both greater fetal growth and to greater adult adiposity, such shared genetic effects might indicate biological processes important in the early patterning of adiposity. However, variants identified in genome-wide association studies of adult BMI have overall been only weakly associated with birth weight. Genetic variants have recently been identified where one allele is associated with higher adult body fat percentage, but lower risk of metabolic disease, likely due to a favourable body fat distribution. The effect of these adult metabolically favourable adiposity alleles on an individual’s own birth weight is unknown. Aim We aimed to test the effect on birth weight of a fetal genetic predisposition to higher metabolically favourable adult adiposity and to compare this with the effects of a fetal genetic predisposition to higher adult BMI. We also aimed to examine the effects of a genetic predisposition to higher metabolically favourable adult adiposity or BMI on other birth anthropometric traits (length, ponderal index, head circumference and skinfold thickness) and on cord-blood insulin, leptin and adiponectin. Methods We used published GWAS data from up to 406,063 individuals to estimate the fetal effects on birth weight of alleles that are robustly associated with higher metabolically favourable adult adiposity or BMI. We additionally used 9,350 mother-child pairs from four cohorts to test the effects of the same alleles on other birth anthropometric traits and cord-blood markers. In all analyses, we adjusted for potential confounding due to the maternal genotype. We used inverse-variance weighted meta-analyses to combine summary data across SNPs. Results Fetal genetic predisposition to higher metabolically favourable adult adiposity was associated with higher birth weight (10 grams (95% CI: 7 to 13) higher mean birth weight per 1 SD pooled “genetic score”). Fetal genetic predisposition to higher adult BMI was also associated with higher birth weight, but with a smaller magnitude of effect (4 grams (95% CI: 0 to 8) higher mean birth weight per 1 SD pooled “genetic score”) and with higher heterogeneity across SNPs. Effects on other birth anthropometric outcomes were consistent with the effect on birth weight but with wider confidence intervals. There was no strong evidence for an effect on cord-blood markers. Conclusions Some genetic variants previously linked to adult adiposity influence birth weight. Alleles that predispose to higher metabolically favourable adult adiposity collectively have a stronger effect on birth weight than those predisposing to higher BMI. This suggests that the early accumulation of a metabolically favourable fat distribution might underlie part of the observed association between higher birth weight and higher adult BMI. Larger samples are needed to clarify the effects on other birth anthropometric measures and cord-blood markers.

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.

Variation in human lifespan is 20 to 30% heritable but few genetic variants have been identified. We undertook a Genome Wide Association Study (GWAS) using age at death of parents of middle-aged UK Biobank participants of European decent (n=75,244 with father's and/or mother's data). Genetic risk scores for 19 phenotypes (n=777 proven variants) were also tested. Genotyped variants (n=845,997) explained 10.2% (SD=1.3%) of combined parental longevity. In GWAS, a locus in the nicotine receptor CHRNA3 - previously associated with increased smoking and lung cancer - was associated with paternal age at death, with each protective allele (rs1051730[G]) being associated with 0.03 years later age at father's death (p=3x10-8). Offspring of longer lived parents had more protective alleles (lower genetic risk scores) for coronary artery disease, systolic blood pressure, body mass index, cholesterol and triglyceride levels, type-1 diabetes, inflammatory bowel disease and Alzheimer's disease. In candidate gene analyses, variants in the TOMM40/APOE locus were associated with longevity (including rs429358, p=3x10-5), but FOXO variants were not associated. These results support a multiple protective factors model for achieving longer lifespans in humans, with a prominent role for cardiovascular-related pathways. Several of these genetically influenced risks, including blood pressure and tobacco exposure, are potentially modifiable.

INTRODUCTION: It is established that Alzheimers disease (AD) patients experience sleep disruption. However, it remains unknown whether disruption in the quantity, quality or timing of sleep is a risk factor for the onset of AD. METHODS: Mendelian randomization (MR) was used to estimate the causal effect of self-reported and accelerometer-measured sleep parameters (chronotype, duration, fragmentation, insomnia, daytime napping and daytime sleepiness) on AD risk. RESULTS: Overall, there was little evidence that sleep traits affect the risk of AD. There was some evidence to suggest that self-reported daytime napping was associated with lower AD risk (odds ratio [OR]: 0.70, 95% confidence interval [CI]: 0.50 to 0.99). Some other sleep traits (accelerometer-measured eveningness and sleep duration, and self-reported daytime sleepiness) had ORs for AD risk of a similar magnitude to daytime napping, but were less precisely estimated. DISCUSSON: Our findings provide tentative evidence that daytime napping may reduce AD risk. However, findings should be replicated using independent samples.

Objective: Psoriasis and eczema are common inflammatory skin diseases that have been reported to be associated with obesity. However, causality has not yet been established. We aimed to investigate the possible causal relationship between body mass index (BMI) and psoriasis or eczema. Methods: Following a review of published epidemiological evidence of the association between obesity and either psoriasis or eczema, Mendelian Randomization (MR) was used to test for a causal relationship between BMI and these inflammatory skin conditions. We used a genetic instrument comprising 97 single nucleotide polymorphisms (SNPs) associated with BMI. One-sample MR was conducted using individual-level data (401,508 individuals) from the UK Biobank and the Nord-Trøndelag Health Study (HUNT), Norway. Two-sample MR was performed with summary-level data (731,021 individuals) from published BMI, psoriasis and eczema GWAS. The one-sample and two-sample MR estimates were meta-analysed using a fixed effect model. To explore the reverse causal direction, MR analysis with genetic instruments comprising variants from recent genome-wide analyses for psoriasis and eczema were used to test if inflammatory skin disease has a causal effect on BMI. Results: Published observational data show an association of greater BMI with both psoriasis and eczema case status. The observational associations were confirmed in UK Biobank and HUNT datasets. MR analyses provide evidence that higher BMI causally increases the odds of psoriasis (by 53% per 5 units higher BMI; OR= 1.09 (1.06 to 1.12) per 1 kg/m2; P=4.67x10-9) and eczema (by 8% per 5 units higher BMI; OR=1.02 (1.00 to 1.03) per 1 kg/m2; P=0.09). When investigating causality in the opposite direction, MR estimates provide little evidence for an effect of either psoriasis or eczema influencing BMI. Conclusion: Our study, using genetic variants as instrumental variables for BMI, shows that higher BMI leads to a higher risk of inflammatory skin disease. The causal relationship was stronger for psoriasis than eczema. Therapies and life-style interventions aimed at controlling BMI or targeting the mechanisms linking obesity with skin inflammation may offer an opportunity for the prevention or treatment of these common skin diseases.

Excessive daytime sleepiness (EDS) affects 10-20% of the population and is associated with substantial functional deficits. We identified 42 loci for self-reported EDS in GWAS of 452,071 individuals from the UK Biobank, with enrichment for genes expressed in brain tissues and in neuronal transmission pathways. We confirmed the aggregate effect of a genetic risk score of 42 SNPs on EDS in independent Scandinavian cohorts and on other sleep disorders (restless leg syndrome, insomnia) and sleep traits (duration, chronotype, accelerometer-derived sleep efficiency and daytime naps or inactivity). Strong genetic correlations were also seen with obesity, coronary heart disease, psychiatric diseases, cognitive traits and reproductive ageing. EDS variants clustered into two predominant composite phenotypes - sleep propensity and sleep fragmentation - with the former showing stronger evidence for enriched expression in central nervous system tissues, suggesting two unique mechanistic pathways. Mendelian randomization analysis indicated that higher BMI is causally associated with EDS risk, but EDS does not appear to causally influence BMI.

Birth weight (BW) variation is influenced by fetal and maternal genetic and non-genetic factors, and has been reproducibly associated with future cardio-metabolic health outcomes. These associations have been proposed to reflect the lifelong consequences of an adverse intrauterine environment. In earlier work, we demonstrated that much of the negative correlation between BW and adult cardio-metabolic traits could instead be attributable to shared genetic effects. However, that work and other previous studies did not systematically distinguish the direct effects of an individual's own genotype on BW and subsequent disease risk from indirect effects of their mother's correlated genotype, mediated by the intrauterine environment. Here, we describe expanded genome-wide association analyses of own BW (n=321,223) and offspring BW (n=230,069 mothers), which identified 278 independent association signals influencing BW (214 novel). We used structural equation modelling to decompose the contributions of direct fetal and indirect maternal genetic influences on BW, implicating fetal- and maternal-specific mechanisms. We used Mendelian randomization to explore the causal relationships between factors influencing BW through fetal or maternal routes, for example, glycemic traits and blood pressure. Direct fetal genotype effects dominate the shared genetic contribution to the association between lower BW and higher type 2 diabetes risk, whereas the relationship between lower BW and higher later blood pressure (BP) is driven by a combination of indirect maternal and direct fetal genetic effects: indirect effects of maternal BP-raising genotypes act to reduce offspring BW, but only direct fetal genotype effects (once inherited) increase the offspring's later BP. Instrumental variable analysis using maternal BW-lowering genotypes to proxy for an adverse intrauterine environment provided no evidence that it causally raises offspring BP. In successfully separating fetal from maternal genetic effects, this work represents an important advance in genetic studies of perinatal outcomes, and shows that the association between lower BW and higher adult BP is attributable to genetic effects, and not to intrauterine programming.