Naomi Wray and colleagues report an analysis of genome-wide association data sets from the Psychiatric Genomics Consortium for five psychiatric disorders. They find that common variation explains 17–29% of the variance in liability and provide further support for a shared genetic etiology for these related psychiatric disorders. Most psychiatric disorders are moderately to highly heritable. The degree to which genetic variation is unique to individual disorders or shared across disorders is unclear. To examine shared genetic etiology, we use genome-wide genotype data from the Psychiatric Genomics Consortium (PGC) for cases and controls in schizophrenia, bipolar disorder, major depressive disorder, autism spectrum disorders (ASD) and attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD). We apply univariate and bivariate methods for the estimation of genetic variation within and covariation between disorders. SNPs explained 17–29% of the variance in liability. The genetic correlation calculated using common SNPs was high between schizophrenia and bipolar disorder (0.68 ± 0.04 s.e.), moderate between schizophrenia and major depressive disorder (0.43 ± 0.06 s.e.), bipolar disorder and major depressive disorder (0.47 ± 0.06 s.e.), and ADHD and major depressive disorder (0.32 ± 0.07 s.e.), low between schizophrenia and ASD (0.16 ± 0.06 s.e.) and non-significant for other pairs of disorders as well as between psychiatric disorders and the negative control of Crohn's disease. This empirical evidence of shared genetic etiology for psychiatric disorders can inform nosology and encourages the investigation of common pathophysiologies for related disorders.

Schizophrenia has a heritability of 60–80%1, much of which is attributable to common risk alleles. Here, in a two-stage genome-wide association study of up to 76,755 individuals with schizophrenia and 243,649 control individuals, we report common variant associations at 287 distinct genomic loci. Associations were concentrated in genes that are expressed in excitatory and inhibitory neurons of the central nervous system, but not in other tissues or cell types. Using fine-mapping and functional genomic data, we identify 120 genes (106 protein-coding) that are likely to underpin associations at some of these loci, including 16 genes with credible causal non-synonymous or untranslated region variation. We also implicate fundamental processes related to neuronal function, including synaptic organization, differentiation and transmission. Fine-mapped candidates were enriched for genes associated with rare disruptive coding variants in people with schizophrenia, including the glutamate receptor subunit GRIN2A and transcription factor SP4, and were also enriched for genes implicated by such variants in neurodevelopmental disorders. We identify biological processes relevant to schizophrenia pathophysiology; show convergence of common and rare variant associations in schizophrenia and neurodevelopmental disorders; and provide a resource of prioritized genes and variants to advance mechanistic studies. A genome-wide association study including over 76,000 individuals with schizophrenia and over 243,000 control individuals identifies common variant associations at 287 genomic loci, and further fine-mapping analyses highlight the importance of genes involved in synaptic processes.

The CNV analysis group of the Psychiatric Genomic Consortium analyzes a large schizophrenia cohort to examine genomic copy number variants (CNVs) and disease risk. They find an enrichment of CNV burden in cases versus controls and identify 8 genome-wide significant loci as well as novel suggestive loci conferring either risk or protection to schizophrenia. Copy number variants (CNVs) have been strongly implicated in the genetic etiology of schizophrenia (SCZ). However, genome-wide investigation of the contribution of CNV to risk has been hampered by limited sample sizes. We sought to address this obstacle by applying a centralized analysis pipeline to a SCZ cohort of 21,094 cases and 20,227 controls. A global enrichment of CNV burden was observed in cases (odds ratio (OR) = 1.11, P = 5.7 × 10−15), which persisted after excluding loci implicated in previous studies (OR = 1.07, P = 1.7 × 10−6). CNV burden was enriched for genes associated with synaptic function (OR = 1.68, P = 2.8 × 10−11) and neurobehavioral phenotypes in mouse (OR = 1.18, P = 7.3 × 10−5). Genome-wide significant evidence was obtained for eight loci, including 1q21.1, 2p16.3 (NRXN1), 3q29, 7q11.2, 15q13.3, distal 16p11.2, proximal 16p11.2 and 22q11.2. Suggestive support was found for eight additional candidate susceptibility and protective loci, which consisted predominantly of CNVs mediated by nonallelic homologous recombination.

Regulatory and coding variants are known to be enriched with associations identified by genome-wide association studies (GWASs) of complex disease, but their contributions to trait heritability are currently unknown. We applied variance-component methods to imputed genotype data for 11 common diseases to partition the heritability explained by genotyped SNPs (hg2) across functional categories (while accounting for shared variance due to linkage disequilibrium). Extensive simulations showed that in contrast to current estimates from GWAS summary statistics, the variance-component approach partitions heritability accurately under a wide range of complex-disease architectures. Across the 11 diseases DNaseI hypersensitivity sites (DHSs) from 217 cell types spanned 16% of imputed SNPs (and 24% of genotyped SNPs) but explained an average of 79% (SE = 8%) of hg2 from imputed SNPs (5.1× enrichment; p = 3.7 × 10−17) and 38% (SE = 4%) of hg2 from genotyped SNPs (1.6× enrichment, p = 1.0 × 10−4). Further enrichment was observed at enhancer DHSs and cell-type-specific DHSs. In contrast, coding variants, which span 1% of the genome, explained <10% of hg2 despite having the highest enrichment. We replicated these findings but found no significant contribution from rare coding variants in independent schizophrenia cohorts genotyped on GWAS and exome chips. Our results highlight the value of analyzing components of heritability to unravel the functional architecture of common disease. Regulatory and coding variants are known to be enriched with associations identified by genome-wide association studies (GWASs) of complex disease, but their contributions to trait heritability are currently unknown. We applied variance-component methods to imputed genotype data for 11 common diseases to partition the heritability explained by genotyped SNPs (hg2) across functional categories (while accounting for shared variance due to linkage disequilibrium). Extensive simulations showed that in contrast to current estimates from GWAS summary statistics, the variance-component approach partitions heritability accurately under a wide range of complex-disease architectures. Across the 11 diseases DNaseI hypersensitivity sites (DHSs) from 217 cell types spanned 16% of imputed SNPs (and 24% of genotyped SNPs) but explained an average of 79% (SE = 8%) of hg2 from imputed SNPs (5.1× enrichment; p = 3.7 × 10−17) and 38% (SE = 4%) of hg2 from genotyped SNPs (1.6× enrichment, p = 1.0 × 10−4). Further enrichment was observed at enhancer DHSs and cell-type-specific DHSs. In contrast, coding variants, which span 1% of the genome, explained <10% of hg2 despite having the highest enrichment. We replicated these findings but found no significant contribution from rare coding variants in independent schizophrenia cohorts genotyped on GWAS and exome chips. Our results highlight the value of analyzing components of heritability to unravel the functional architecture of common disease.

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 genome-wide association study 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 = 9.8 × 10–13) and African ancestries (rs2066702; P = 2.2 × 10–9). Significant genetic correlations were observed with 17 phenotypes, including schizophrenia, attention deficit–hyperactivity disorder, depression, and use of cigarettes and cannabis. The genetic underpinnings of AD only partially overlap with those for alcohol consumption, underscoring the genetic distinction between pathological and nonpathological drinking behaviors. Different functional variants in ADH1B (and elsewhere) in Europeans and Africans strongly affect risk for alcohol dependence. Dependence only partly genetically correlates with consumption, with strong correlations to other psychiatric disorders.

Felix Stickel and colleagues report the results of a genome-wide association study of alcohol-related cirrhosis. They confirm PNPLA3 as a susceptibility locus and identify new association signals in MBOAT7 and TM6SF2. Alcohol misuse is the leading cause of cirrhosis and the second most common indication for liver transplantation in the Western world1,2,3. We performed a genome-wide association study for alcohol-related cirrhosis in individuals of European descent (712 cases and 1,426 controls) with subsequent validation in two independent European cohorts (1,148 cases and 922 controls). We identified variants in the MBOAT7 (P = 1.03 × 10−9) and TM6SF2 (P = 7.89 × 10−10) genes as new risk loci and confirmed rs738409 in PNPLA3 as an important risk locus for alcohol-related cirrhosis (P = 1.54 × 10−48) at a genome-wide level of significance. These three loci have a role in lipid processing, suggesting that lipid turnover is important in the pathogenesis of alcohol-related cirrhosis.

Context

 Alcohol dependence is a serious and common public health problem. It is well established that genetic factors play a major role in the development of this disorder. Identification of genes that contribute to alcohol dependence will improve our understanding of the mechanisms that underlie this disorder. 

Objective

 To identify susceptibility genes for alcohol dependence through a genome-wide association study (GWAS) and a follow-up study in a population of German male inpatients with an early age at onset. 

Design

 The GWAS tested 524 396 single-nucleotide polymorphisms (SNPs). All SNPs withP < 10⁻⁴were subjected to the follow-up study. In addition, nominally significant SNPs from genes that had also shown expression changes in rat brains after long-term alcohol consumption were selected for the follow-up step. 

Setting

 Five university hospitals in southern and central Germany. 

Participants

 The GWAS included 487 male inpatients with alcohol dependence as defined by theDSM-IVand an age at onset younger than 28 years and 1358 population-based control individuals. The follow-up study included 1024 male inpatients and 996 age-matched male controls. All the participants were of German descent. 

Main Outcome Measures

 Significant association findings in the GWAS and follow-up study with the same alleles. 

Results

 The GWAS produced 121 SNPs with nominalP < 10⁻⁴. These, together with 19 additional SNPs from homologues of rat genes showing differential expression, were genotyped in the follow-up sample. Fifteen SNPs showed significant association with the same allele as in the GWAS. In the combined analysis, 2 closely linked intergenic SNPs met genome-wide significance (rs7590720,P = 9.72 × 10⁻⁹; rs1344694,P = 1.69 × 10⁻⁸). They are located on chromosome region 2q35, which has been implicated in linkage studies for alcohol phenotypes. Nine SNPs were located in genes, including theCDH13andADH1Cgenes, that have been reported to be associated with alcohol dependence. 

Conclusions

 This is the first GWAS and follow-up study to identify a genome-wide significant association in alcohol dependence. Further independent studies are required to confirm these findings.

Major depressive disorder (MDD) is a notably complex illness with a lifetime prevalence of 14%. 1 It is often chronic or recurrent and is thus accompanied by considerable morbidity, excess mortality, substantial costs, and heightened risk of suicide. 2-7 MDD is a major cause of disability worldwide. 8 We conducted a genome-wide association (GWA) meta-analysis in 130,664 MDD cases and 330,470 controls, and identified 44 independent loci that met criteria for statistical significance. We present extensive analyses of these results which provide new insights into the nature of MDD. The genetic findings were associated with clinical features of MDD, and implicated prefrontal and anterior cingulate cortex in the pathophysiology of MDD (regions exhibiting anatomical differences between MDD cases and controls). Genes that are targets of antidepressant medications were strongly enriched for MDD association signals (P=8.5×10 −10 ), suggesting the relevance of these findings for improved pharmacotherapy of MDD. Sets of genes involved in gene splicing and in creating isoforms were also enriched for smaller MDD GWA P-values, and these gene sets have also been implicated in schizophrenia and autism. Genetic risk for MDD was correlated with that for many adult and childhood onset psychiatric disorders. Our analyses suggested important relations of genetic risk for MDD with educational attainment, body mass, and schizophrenia: the genetic basis of lower educational attainment and higher body mass were putatively causal for MDD whereas MDD and schizophrenia reflected a partly shared biological etiology. All humans carry lesser or greater numbers of genetic risk factors for MDD, and a continuous measure of risk underlies the observed clinical phenotype. MDD is not a distinct entity that neatly demarcates normalcy from pathology but rather a useful clinical construct associated with a range of adverse outcomes and the end result of a complex process of intertwined genetic and environmental effects. These findings help refine and define the fundamental basis of MDD.

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.

Abstract Background Lithium (Li) remains the treatment of choice for bipolar disorders (BP). Its mood-stabilizing effects help reduce the long-term burden of mania, depression and suicide risk in patients with BP. It also has been shown to have beneficial effects on disease-associated conditions, including sleep and cardiovascular disorders. However, the individual responses to Li treatment vary within and between diagnostic subtypes of BP (e.g. BP-I and BP-II) according to the clinical presentation. Moreover, long-term Li treatment has been linked to adverse side-effects that are a cause of concern and non-adherence, including the risk of developing chronic medical conditions such as thyroid and renal disease. In recent years, studies by the Consortium on Lithium Genetics (ConLiGen) have uncovered a number of genetic factors that contribute to the variability in Li treatment response in patients with BP. Here, we leveraged the ConLiGen cohort (N = 2064) to investigate the genetic basis of Li effects in BP. For this, we studied how Li response and linked genes associate with the psychiatric symptoms and polygenic load for medical comorbidities, placing particular emphasis on identifying differences between BP-I and BP-II. Results We found that clinical response to Li treatment, measured with the Alda scale, was associated with a diminished burden of mania, depression, substance and alcohol abuse, psychosis and suicidal ideation in patients with BP-I and, in patients with BP-II, of depression only. Our genetic analyses showed that a stronger clinical response to Li was modestly related to lower polygenic load for diabetes and hypertension in BP-I but not BP-II. Moreover, our results suggested that a number of genes that have been previously linked to Li response variability in BP differentially relate to the psychiatric symptomatology, particularly to the numbers of manic and depressive episodes, and to the polygenic load for comorbid conditions, including diabetes, hypertension and hypothyroidism. Conclusions Taken together, our findings suggest that the effects of Li on symptomatology and comorbidity in BP are partially modulated by common genetic factors, with differential effects between BP-I and BP-II.