The MAGIC investigators report results of a large genome-wide association study meta-analysis to identify common variants influencing fasting glucose homeostasis. They further show that several of the newly discovered loci influencing glycemic traits are also associated with risk of type 2 diabetes. Levels of circulating glucose are tightly regulated. To identify new loci influencing glycemic traits, we performed meta-analyses of 21 genome-wide association studies informative for fasting glucose, fasting insulin and indices of beta-cell function (HOMA-B) and insulin resistance (HOMA-IR) in up to 46,186 nondiabetic participants. Follow-up of 25 loci in up to 76,558 additional subjects identified 16 loci associated with fasting glucose and HOMA-B and two loci associated with fasting insulin and HOMA-IR. These include nine loci newly associated with fasting glucose (in or near ADCY5, MADD, ADRA2A, CRY2, FADS1, GLIS3, SLC2A2, PROX1 and C2CD4B) and one influencing fasting insulin and HOMA-IR (near IGF1). We also demonstrated association of ADCY5, PROX1, GCK, GCKR and DGKB-TMEM195 with type 2 diabetes. Within these loci, likely biological candidate genes influence signal transduction, cell proliferation, development, glucose-sensing and circadian regulation. Our results demonstrate that genetic studies of glycemic traits can identify type 2 diabetes risk loci, as well as loci containing gene variants that are associated with a modest elevation in glucose levels but are not associated with overt diabetes.

Compared to other common complex diseases, it has proved remarkably difficult to establish the genetic basis of blood-pressure elevation. A multi-stage genome-wide association study involving 200,000 individuals of European descent provides some of the missing detail in the genetic picture. The study identified 16 relevant loci, of which only 6 contain genes previously known or suspected to regulate blood pressure. An association was found between hypertension, the thickness of the left ventricular wall, stroke and coronary artery disease, but not kidney disease or kidney function. Comparison with data from more than 75,000 people of East Asian, South Asian and African ancestries confirmed that many of the variants identified in European-ancestry subjects also influence blood pressure in other populations. Blood pressure is a heritable trait1 influenced by several biological pathways and responsive to environmental stimuli. Over one billion people worldwide have hypertension (≥140 mm Hg systolic blood pressure or ≥90 mm Hg diastolic blood pressure)2. Even small increments in blood pressure are associated with an increased risk of cardiovascular events3. This genome-wide association study of systolic and diastolic blood pressure, which used a multi-stage design in 200,000 individuals of European descent, identified sixteen novel loci: six of these loci contain genes previously known or suspected to regulate blood pressure (GUCY1A3–GUCY1B3, NPR3–C5orf23, ADM, FURIN–FES, GOSR2, GNAS–EDN3); the other ten provide new clues to blood pressure physiology. A genetic risk score based on 29 genome-wide significant variants was associated with hypertension, left ventricular wall thickness, stroke and coronary artery disease, but not kidney disease or kidney function. We also observed associations with blood pressure in East Asian, South Asian and African ancestry individuals. Our findings provide new insights into the genetics and biology of blood pressure, and suggest potential novel therapeutic pathways for cardiovascular disease prevention.

Daniel Benjamin, Meike Bartels, Philipp Koellinger and colleagues report a genome-wide association meta-analysis of subjective well-being, depressive symptoms and neuroticism. The study leverages a large sample size together with genetic correlations between the phenotypes to identify, with high confidence, loci associated with each phenotype. Very few genetic variants have been associated with depression and neuroticism, likely because of limitations on sample size in previous studies. Subjective well-being, a phenotype that is genetically correlated with both of these traits, has not yet been studied with genome-wide data. We conducted genome-wide association studies of three phenotypes: subjective well-being (n = 298,420), depressive symptoms (n = 161,460), and neuroticism (n = 170,911). We identify 3 variants associated with subjective well-being, 2 variants associated with depressive symptoms, and 11 variants associated with neuroticism, including 2 inversion polymorphisms. The two loci associated with depressive symptoms replicate in an independent depression sample. Joint analyses that exploit the high genetic correlations between the phenotypes (|ρ^| ≈ 0.8) strengthen the overall credibility of the findings and allow us to identify additional variants. Across our phenotypes, loci regulating expression in central nervous system and adrenal or pancreas tissues are strongly enriched for association.

To determine the biological and behavioural factors linking work stress with coronary heart disease (CHD). A total of 10 308 London-based male and female civil servants aged 35–55 at phase 1 (1985–88) of the Whitehall II study were studied. Exposures included work stress (assessed at phases 1 and 2), and outcomes included behavioural risk factors (phase 3), the metabolic syndrome (phase 3), heart rate variability, morning rise in cortisol (phase 7), and incident CHD (phases 2–7) on the basis of CHD death, non-fatal myocardial infarction, or definite angina. Chronic work stress was associated with CHD and this association was stronger among participants aged under 50 (RR 1.68, 95% CI 1.17–2.42). There were similar associations between work stress and low physical activity, poor diet, the metabolic syndrome, its components, and lower heart rate variability. Cross-sectionally, work stress was associated with a higher morning rise in cortisol. Around 32% of the effect of work stress on CHD was attributable to its effect on health behaviours and the metabolic syndrome. Work stress may be an important determinant of CHD among working-age populations, which is mediated through indirect effects on health behaviours and direct effects on neuroendocrine stress pathways.

Richard Watanabe and colleagues of the MAGIC consortium report meta-analyses of genome-wide association studies to glucose levels two hours after an oral glucose challenge. They identify variants in GIPR associated with glucose and insulin responses. Glucose levels 2 h after an oral glucose challenge are a clinical measure of glucose tolerance used in the diagnosis of type 2 diabetes. We report a meta-analysis of nine genome-wide association studies (n = 15,234 nondiabetic individuals) and a follow-up of 29 independent loci (n = 6,958–30,620). We identify variants at the GIPR locus associated with 2-h glucose level (rs10423928, β (s.e.m.) = 0.09 (0.01) mmol/l per A allele, P = 2.0 × 10−15). The GIPR A-allele carriers also showed decreased insulin secretion (n = 22,492; insulinogenic index, P = 1.0 × 10−17; ratio of insulin to glucose area under the curve, P = 1.3 × 10−16) and diminished incretin effect (n = 804; P = 4.3 × 10−4). We also identified variants at ADCY5 (rs2877716, P = 4.2 × 10−16), VPS13C (rs17271305, P = 4.1 × 10−8), GCKR (rs1260326, P = 7.1 × 10−11) and TCF7L2 (rs7903146, P = 4.2 × 10−10) associated with 2-h glucose. Of the three newly implicated loci (GIPR, ADCY5 and VPS13C), only ADCY5 was found to be associated with type 2 diabetes in collaborating studies (n = 35,869 cases, 89,798 controls, OR = 1.12, 95% CI 1.09–1.15, P = 4.8 × 10−18).

Background— The causes of metabolic syndrome (MS), which may be a precursor of coronary disease, are uncertain. We hypothesize that disturbances in neuroendocrine and cardiac autonomic activity (CAA) contribute to development of MS. We examine reversibility and the power of psychosocial and behavioral factors to explain the neuroendocrine adaptations that accompany MS. Methods and Results— This was a double-blind case-control study of working men aged 45 to 63 years drawn from the Whitehall II cohort. MS cases (n=30) were compared with healthy controls (n=153). Cortisol secretion, sensitivity, and 24-hour cortisol metabolite and catecholamine output were measured over 2 days. CAA was obtained from power spectral analysis of heart rate variability (HRV) recordings. Twenty-four-hour cortisol metabolite and normetanephrine (3-methoxynorepinephrine) outputs were higher among cases than controls (+ 0.49, +0.45 SD, respectively). HRV and total power were lower among cases (both −0.72 SD). Serum interleukin-6, plasma C-reactive protein, and viscosity were higher among cases (+0.89, +0.51, and +0.72 SD). Lower HRV was associated with higher normetanephrine output ( r =−0.19; P =0.03). Among former cases (MS 5 years previously, n=23), cortisol output, heart rate, and interleukin-6 were at the level of controls. Psychosocial factors accounted for 37% of the link between MS and normetanephrine output, and 7% to 19% for CAA. Health-related behaviors accounted for 5% to 18% of neuroendocrine differences. Conclusions— Neuroendocrine stress axes are activated in MS. There is relative cardiac sympathetic predominance. The neuroendocrine changes may be reversible. This case-control study provides the first evidence that chronic stress may be a cause of MS. Confirmatory prospective studies are required.

Background A lack of longitudinal studies has made it difficult to establish the direction of associations between circulating concentrations of low-grade chronic inflammatory markers, such as C-reactive protein and interleukin-6, and cognitive symptoms of depression. The present study sought to assess whether C-reactive protein and interleukin-6 predict cognitive symptoms of depression or whether these symptoms predict inflammatory markers. Method In a prospective occupational cohort study of British white-collar civil servants (the Whitehall II study), serum C-reactive protein, interleukin-6 and cognitive symptoms of depression were measured at baseline in 1991–1993 and at follow-up in 2002–2004, an average follow-up of 11.8 years. Symptoms of depression were measured with four items describing cognitive symptoms of depression from the General Health Questionnaire. The number of participants varied between 3339 and 3070 (mean age 50 years, 30% women) depending on the analysis. Results Baseline C-reactive protein (β=0.046, p =0.004) and interleukin-6 (β=0.046, p =0.005) predicted cognitive symptoms of depression at follow-up, while baseline symptoms of depression did not predict inflammatory markers at follow-up. After full adjustment for sociodemographic, behavioural and biological risk factors, health conditions, medication use and baseline cognitive systems of depression, baseline C-reactive protein (β=0.038, p =0.036) and interleukin-6 (β=0.041, p =0.018) remained predictive of cognitive symptoms of depression at follow-up. Conclusions These findings suggest that inflammation precedes depression at least with regard to the cognitive symptoms of depression.

BackgroundFamilial hypercholesterolaemia is a common autosomal-dominant disorder caused by mutations in three known genes. DNA-based cascade testing is recommended by UK guidelines to identify affected relatives; however, about 60% of patients are mutation-negative. We assessed the hypothesis that familial hypercholesterolaemia can also be caused by an accumulation of common small-effect LDL-C-raising alleles.MethodsIn November, 2011, we assembled a sample of patients with familial hypercholesterolaemia from three UK-based sources and compared them with a healthy control sample from the UK Whitehall II (WHII) study. We also studied patients from a Belgian lipid clinic (Hôpital de Jolimont, Haine St-Paul, Belgium) for validation analyses. We genotyped participants for 12 common LDL-C-raising alleles identified by the Global Lipid Genetics Consortium and constructed a weighted LDL-C-raising gene score. We compared the gene score distribution among patients with familial hypercholesterolaemia with no confirmed mutation, those with an identified mutation, and controls from WHII.FindingsWe recruited 321 mutation-negative UK patients (451 Belgian), 319 mutation-positive UK patients (273 Belgian), and 3020 controls from WHII. The mean weighted LDL-C gene score of the WHII participants (0·90 [SD 0·23]) was strongly associated with LDL-C concentration (p=1·4 × 10−77; R2=0·11). Mutation-negative UK patients had a significantly higher mean weighted LDL-C score (1·0 [SD 0·21]) than did WHII controls (p=4·5 × 10−16), as did the mutation-negative Belgian patients (0·99 [0·19]; p=5·2 × 10−20). The score was also higher in UK (0·95 [0·20]; p=1·6 × 10−5) and Belgian (0·92 [0·20]; p=0·04) mutation-positive patients than in WHII controls. 167 (52%) of 321 mutation-negative UK patients had a score within the top three deciles of the WHII weighted LDL-C gene score distribution, and only 35 (11%) fell within the lowest three deciles.InterpretationIn a substantial proportion of patients with familial hypercholesterolaemia without a known mutation, their raised LDL-C concentrations might have a polygenic cause, which could compromise the efficiency of cascade testing. In patients with a detected mutation, a substantial polygenic contribution might add to the variable penetrance of the disease.FundingBritish Heart Foundation, Pfizer, AstraZeneca, Schering-Plough, National Institute for Health Research, Medical Research Council, Health and Safety Executive, Department of Health, National Heart Lung and Blood Institute, National Institute on Aging, Agency for Health Care Policy Research, John D and Catherine T MacArthur Foundation Research Networks on Successful Midlife Development and Socio-economic Status and Health, Unilever, and Departments of Health and Trade and Industry.

Although sleep curtailment has become widespread in industrialised societies, little work has examined the effects on mortality of change in sleep duration. We investigated associations of sleep duration and change in sleep duration with all-cause, cardiovascular, and non-cardiovascular mortality. Prospective cohort study. Data are from baseline (Phase 1, 1985–88) and Phase 3 (1991–93), with mortality follow-up of 17 and 12 years respectively. The Whitehall II study of 10,308 white-collar British civil servants aged 35–55 at baseline. 9,781 participants with complete data were included in the analyses at Phase 1, and 7,729 of the same participants were included in the analyses at Phase 3 and the analyses of change in sleep duration. None. U-shaped associations were observed between sleep (≤5, 6, 7, 8, ≥9 hours) at Phase 1 and Phase 3 and subsequent all-cause, cardiovascular, and non-cardiovascular mortality. A decrease in sleep duration among participants sleeping 6, 7, or 8 hours at baseline was associated with cardiovascular mortality, hazard ratio 2.4 (95% confidence intervals 1.4–4.1). However, an increase in sleep duration among those sleeping 7 or 8 hours at baseline was associated with non-cardiovascular mortality, hazard ratio 2.1 (1.4–3.1). Adjustment for the socio-demographic factors, existing morbidity, and health-related behaviours measured left these associations largely unchanged. This is the first study to show that both a decrease in sleep duration and an increase in sleep duration are associated with an increase in mortality via effects on cardiovascular death and non-cardiovascular death respectively.