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 Cortical thickness, surface area and volumes (MRI cortical measures) vary with age and cognitive function, and in neurological and psychiatric diseases. We examined heritability, genetic correlations and genome-wide associations of cortical measures across the whole cortex, and in 34 anatomically predefined regions. Our discovery sample comprised 22,822 individuals from 20 cohorts within the Cohorts for Heart and Aging Research in Genomic Epidemiology (CHARGE) consortium and the United Kingdom Biobank. Significant associations were replicated in the Enhancing Neuroimaging Genetics through Meta-analysis (ENIGMA) consortium, and their biological implications explored using bioinformatic annotation and pathway analyses. We identified genetic heterogeneity between cortical measures and brain regions, and 161 genome-wide significant associations pointing to wnt/β-catenin, TGF-β and sonic hedgehog pathways. There was enrichment for genes involved in anthropometric traits, hindbrain development, vascular and neurodegenerative disease and psychiatric conditions. These data are a rich resource for studies of the biological mechanisms behind cortical development and aging.

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.

We conducted the first systematic text mining review of online media coverage of genome-wide association studies (GWAS) and analyzed trends in media coverage, readability, themes, and mentions of ethical, legal, and social issues (ELSI). Over 5,000 online news articles published from 2005 to 2018 all over the world were included in analyses. Our results show that while some GWAS attract a great deal of online interest many are not reported on, and that those that are covered are described in language too complex to be understood by the general public. Ethical issues are largely unaddressed, while suggestions for translation are increasing over time. Our review identifies areas that need to improve to increase the effectiveness and accuracy of the communication of genetic research findings in online media. We have also developed a website where all results described below can be explored interactively: https://jjmorosoli.shinyapps.io/newas/ .

Background: The prevalence of depression is higher in individuals suffering from autoimmune diseases, but the mechanisms underlying the observed comorbidities are unknown. Epidemiological findings point to a bi-directional relationship - that depression increases the risk of developing an autoimmune disease, and vice-versa. Shared genetic etiology is a plausible explanation for the overlap between depression and autoimmune diseases. In this study we tested whether genetic variation in the Major Histocompatibility Complex (MHC), which is associated with risk for autoimmune diseases, is also associated with risk for depression. Method: We fine-mapped the classical MHC (chr6: 29.6-33.1 Mb), imputing 216 Human Leukocyte Antigen (HLA) alleles and four Complement Component 4 (C4) haplotypes in studies from the Psychiatric Genomics Consortium (PGC) Major Depressive Disorder (MDD) working group and the UK Biobank (UKB). In the 26 PGC-MDD studies, cases met a lifetime diagnosis of MDD, determined by a structured diagnostic interview. In the UKB, cases and controls were identified from an online mental health questionnaire. The total sample size was 45,149 depression cases and 86,698 controls. We tested for association between depression status and imputed MHC variants in each study and performed an inverse-variance weighted meta-analysis across the PGC-MDD and UKB samples, applying both a conservative region-wide significance threshold (3.9-e6) and a candidate threshold (1.6e-4). Results: No HLA alleles or C4 haplotypes were associated with depression at the conservative threshold in the PGC, UKB or meta-analysis. HLA-B*08:01 was associated with modest protection for depression at the candidate threshold in the meta-analysis. Under the conservative threshold, 70 SNPs were detected in the UKB and 143 SNPs were detected in the meta-analysis, mirroring previous findings from highly powered GWAS of depression. Discussion: We found no evidence that HLA alleles, which play a major role in the genetic susceptibility to autoimmune diseases, or C4 haplotypes, which are strongly associated with schizophrenia, confer risk for depression. These results indicate that autoimmune diseases and depression do not share common risk loci of moderate or large effect in the MHC.

ABSTRACT Objective Neuroticism is associated with poor health outcomes, but its contribution to the accumulation of health deficits in old age, i.e. frailty, is largely unknown. We aimed to explore associations between neuroticism and frailty cross-sectionally and over up to 29 years, and to investigate the contribution of shared genetic influences. Method Data were derived from the UK Biobank (UKB, n=502,631), the Australian Over 50’s Study (AO50, n=3,011) and the Swedish Twin Registry (SALT n=23,744, SATSA n=1,637). Associations between neuroticism and the Frailty Index were investigated using regression analysis cross-sectionally in UKB, AO50 and SATSA, and longitudinally in SALT (25-29y follow-up) and SATSA (6 and 23y follow-up). The co-twin control method was applied to explore the contribution of underlying shared familial factors (SALT, SATSA, AO50). Genome-wide polygenic risk scores for neuroticism in all samples were used to further assess whether common genetic variants associated with neuroticism predict frailty. Results High neuroticism was consistently associated with greater frailty cross-sectionally (adjusted β, 95% confidence intervals in UKB= 0.32, 0.32-0.33; AO50= 0.35, 0.31-0.39; SATSA= 0.33, 0.27-0.39) and longitudinally up to 29 years (SALT= 0.24; 0.22-0.25; SATSA 6y= 0.31, 0.24-0.38; SATSA 23y= 0.16, 0.07-0.25). When controlling for underlying shared genetic and environmental factors the neuroticism-frailty association remained significant, although decreased. Polygenic risk scores for neuroticism significantly predicted frailty in the two larger samples (meta-analyzed total β= 0.06, 0.05-0.06). Conclusion High neuroticism is associated with the development and course of frailty. Both environmental and genetic influences, including neuroticism-associated genetic variants, contribute to this relationship.

Structural brain changes along the lineage that led to modern Homo sapiens have contributed to our unique cognitive and social abilities. However, the evolutionarily relevant molecular variants impacting key aspects of neuroanatomy are largely unknown. Here, we integrate evolutionary annotations of the genome at diverse timescales with common variant associations from large-scale neuroimaging genetic screens in living humans, to reveal how selective pressures have shaped neocortical surface area. We show that variation within human gained enhancers active in the developing brain is associated with global surface area as well as that of specific regions. Moreover, we find evidence of recent polygenic selection over the past 2,000 years influencing surface area of multiple cortical regions, including those involved in spoken language and visual processing.

The cerebral cortex underlies our complex cognitive capabilities, yet we know little about the specific genetic loci influencing human cortical structure. To identify genetic variants, including structural variants, impacting cortical structure, we conducted a genome-wide association meta-analysis of brain MRI data from 51,662 individuals. We analysed the surface area and average thickness of the whole cortex and 34 regions with known functional specialisations. We identified 255 nominally significant loci ( P ≤ 5 × 10−8); 199 survived multiple testing correction ( P ≤ 8.3 × 10−10; 187 surface area; 12 thickness). We found significant enrichment for loci influencing total surface area within regulatory elements active during prenatal cortical development, supporting the radial unit hypothesis. Loci impacting regional surface area cluster near genes in Wnt signalling pathways, known to influence progenitor expansion and areal identity. Variation in cortical structure is genetically correlated with cognitive function, Parkinson’s disease, insomnia, depression and ADHD.One Sentence Summary Common genetic variation is associated with inter-individual variation in the structure of the human cortex, both globally and within specific regions, and is shared with genetic risk factors for some neuropsychiatric disorders.

The radial unit hypothesis provides a framework for global (proliferation) and regional (distribution) expansion of the primate cerebral cortex. Using principal component analysis (PCA), we have identified cortical regions with shared variance in their surface area and cortical thickness, respectively, segmented from magnetic resonance images obtained in 23,800 participants. We then carried out meta-analyses of genome-wide association studies of the first two principal components for each phenotype. For surface area (but not cortical thickness), we have detected strong associations between each of the components and single nucleotide polymorphisms in a number of gene loci. The first (global) component was associated mainly with loci on chromosome 17 (9.5e-32 ≤ p ≤ 2.8e-10), including those detected previously as linked with intracranial volume and/or general cognitive function. The second (regional) component captured shared variation in the surface area of the primary and adjacent secondary visual cortices and showed a robust association with polymorphisms in a locus on chromosome 14 containing Disheveled Associated Activator of Morphogenesis 1 ( DAAM1 ; p =2.4e-34). DAAM1 is a key component in the planar-cell-polarity signaling pathway. In follow-up studies, we have focused on the latter finding and established that: (1) DAAM1 is highly expressed between 12th and 22nd post-conception weeks in the human cerebral cortex; (2) genes co-expressed with DAAM1 in the primary visual cortex are enriched in mitochondria-related pathways; and (3) volume of the lateral geniculate nucleus, which projects to regions of the visual cortex staining for cytochrome oxidase (a mitochondrial enzyme), correlates with the surface area of the visual cortex in major-allele homozygotes but not in carriers of the minor allele. Altogether, we speculate that, in concert with thalamocortical input to cortical subplate, DAAM1 enables migration of neurons to cytochrome-oxidase rich regions of the visual cortex, and, in turn, facilitates regional expansion of this set of cortical regions during development.

Neuroticism is a personality trait of fundamental importance for psychological wellbeing and public health. It is strongly associated with major depressive disorder (MDD) and several other psychiatric conditions. Although neuroticism is heritable, attempts to identify the alleles involved in previous studies have been limited by relatively small sample sizes and heterogeneity in the measurement of neuroticism. Here we report a genome-wide association study of neuroticism in 91,370 participants of the UK Biobank cohort and a combined meta-analysis which includes a further 6,659 participants from the Generation Scotland Scottish Family Health Study (GS:SFHS) and 8,687 participants from a QIMR Berghofer Medical Research Institute (QIMR) cohort. All participants were assessed using the same neuroticism instrument, the Eysenck Personality Questionnaire-Revised (EPQ-R-S) Short Form Neuroticism scale. We found a SNP-based heritability estimate for neuroticism of approximately 15% (SE = 0.7%). Meta-analysis identified 9 novel loci associated with neuroticism. The strongest evidence for association was at a locus on chromosome 8 (p = 1.5x10-15) spanning 4 Mb and containing at least 36 genes. Other associated loci included interesting candidate genes on chromosome 1 (GRIK3, glutamate receptor ionotropic kainate 3), chromosome 4 (KLHL2, Kelch-like protein 2), chromosome 17 (CRHR1, corticotropin-releasing hormone receptor 1 and MAPT, microtubule-associated protein Tau), and on chromosome 18 (CELF4, CUGBP elav-like family member 4). We found no evidence for genetic differences in the common allelic architecture of neuroticism by sex. By comparing our findings with those of the Psychiatric Genetics Consortia, we identified a strong genetic correlation between neuroticism and MDD (0.64) and a less strong but significant genetic correlation with schizophrenia (0.22), although not with bipolar disorder. Polygenic risk scores derived from the primary UK Biobank sample captured about 1% of the variance in neuroticism in independent samples. Overall, our findings confirm a polygenic basis for neuroticism and substantial shared genetic architecture between neuroticism and MDD. The identification of 9 new neuroticism-associated loci will drive forward future work on the neurobiology of neuroticism and related phenotypes.