Many common variants have been associated with hematological traits, but identification of causal genes and pathways has proven challenging. We performed a genome-wide association analysis in the UK Biobank and INTERVAL studies, testing 29.5 million genetic variants for association with 36 red cell, white cell, and platelet properties in 173,480 European-ancestry participants. This effort yielded hundreds of low frequency (<5%) and rare (<1%) variants with a strong impact on blood cell phenotypes. Our data highlight general properties of the allelic architecture of complex traits, including the proportion of the heritable component of each blood trait explained by the polygenic signal across different genome regulatory domains. Finally, through Mendelian randomization, we provide evidence of shared genetic pathways linking blood cell indices with complex pathologies, including autoimmune diseases, schizophrenia, and coronary heart disease and evidence suggesting previously reported population associations between blood cell indices and cardiovascular disease may be non-causal.

Abstract Aims The aim of this study was to develop, validate, and illustrate an updated prediction model (SCORE2) to estimate 10-year fatal and non-fatal cardiovascular disease (CVD) risk in individuals without previous CVD or diabetes aged 40–69 years in Europe. Methods and results We derived risk prediction models using individual-participant data from 45 cohorts in 13 countries (677 684 individuals, 30 121 CVD events). We used sex-specific and competing risk-adjusted models, including age, smoking status, systolic blood pressure, and total- and HDL-cholesterol. We defined four risk regions in Europe according to country-specific CVD mortality, recalibrating models to each region using expected incidences and risk factor distributions. Region-specific incidence was estimated using CVD mortality and incidence data on 10 776 466 individuals. For external validation, we analysed data from 25 additional cohorts in 15 European countries (1 133 181 individuals, 43 492 CVD events). After applying the derived risk prediction models to external validation cohorts, C-indices ranged from 0.67 (0.65–0.68) to 0.81 (0.76–0.86). Predicted CVD risk varied several-fold across European regions. For example, the estimated 10-year CVD risk for a 50-year-old smoker, with a systolic blood pressure of 140 mmHg, total cholesterol of 5.5 mmol/L, and HDL-cholesterol of 1.3 mmol/L, ranged from 5.9% for men in low-risk countries to 14.0% for men in very high-risk countries, and from 4.2% for women in low-risk countries to 13.7% for women in very high-risk countries. Conclusion SCORE2—a new algorithm derived, calibrated, and validated to predict 10-year risk of first-onset CVD in European populations—enhances the identification of individuals at higher risk of developing CVD across Europe.

Background: Americans have a shorter life expectancy compared with residents of almost all other high-income countries. We aim to estimate the impact of lifestyle factors on premature mortality and life expectancy in the US population. Methods: Using data from the Nurses’ Health Study (1980–2014; n=78 865) and the Health Professionals Follow-up Study (1986–2014, n=44 354), we defined 5 low-risk lifestyle factors as never smoking, body mass index of 18.5 to 24.9 kg/m 2 , ≥30 min/d of moderate to vigorous physical activity, moderate alcohol intake, and a high diet quality score (upper 40%), and estimated hazard ratios for the association of total lifestyle score (0–5 scale) with mortality. We used data from the NHANES (National Health and Nutrition Examination Surveys; 2013–2014) to estimate the distribution of the lifestyle score and the US Centers for Disease Control and Prevention WONDER database to derive the age-specific death rates of Americans. We applied the life table method to estimate life expectancy by levels of the lifestyle score. Results: During up to 34 years of follow-up, we documented 42 167 deaths. The multivariable-adjusted hazard ratios for mortality in adults with 5 compared with zero low-risk factors were 0.26 (95% confidence interval [CI], 0.22–0.31) for all-cause mortality, 0.35 (95% CI, 0.27–0.45) for cancer mortality, and 0.18 (95% CI, 0.12–0.26) for cardiovascular disease mortality. The population-attributable risk of nonadherence to 5 low-risk factors was 60.7% (95% CI, 53.6–66.7) for all-cause mortality, 51.7% (95% CI, 37.1–62.9) for cancer mortality, and 71.7% (95% CI, 58.1–81.0) for cardiovascular disease mortality. We estimated that the life expectancy at age 50 years was 29.0 years (95% CI, 28.3–29.8) for women and 25.5 years (95% CI, 24.7–26.2) for men who adopted zero low-risk lifestyle factors. In contrast, for those who adopted all 5 low-risk factors, we projected a life expectancy at age 50 years of 43.1 years (95% CI, 41.3–44.9) for women and 37.6 years (95% CI, 35.8–39.4) for men. The projected life expectancy at age 50 years was on average 14.0 years (95% CI, 11.8–16.2) longer among female Americans with 5 low-risk factors compared with those with zero low-risk factors; for men, the difference was 12.2 years (95% CI, 10.1–14.2). Conclusions: Adopting a healthy lifestyle could substantially reduce premature mortality and prolong life expectancy in US adults.

Coronary artery disease (CAD) has substantial heritability and a polygenic architecture. However, the potential of genomic risk scores to help predict CAD outcomes has not been evaluated comprehensively, because available studies have involved limited genomic scope and limited sample sizes. This study sought to construct a genomic risk score for CAD and to estimate its potential as a screening tool for primary prevention. Using a meta-analytic approach to combine large-scale, genome-wide, and targeted genetic association data, we developed a new genomic risk score for CAD (metaGRS) consisting of 1.7 million genetic variants. We externally tested metaGRS, both by itself and in combination with available data on conventional risk factors, in 22,242 CAD cases and 460,387 noncases from the UK Biobank. The hazard ratio (HR) for CAD was 1.71 (95% confidence interval [CI]: 1.68 to 1.73) per SD increase in metaGRS, an association larger than any other externally tested genetic risk score previously published. The metaGRS stratified individuals into significantly different life course trajectories of CAD risk, with those in the top 20% of metaGRS distribution having an HR of 4.17 (95% CI: 3.97 to 4.38) compared with those in the bottom 20%. The corresponding HR was 2.83 (95% CI: 2.61 to 3.07) among individuals on lipid-lowering or antihypertensive medications. The metaGRS had a higher C-index (C = 0.623; 95% CI: 0.615 to 0.631) for incident CAD than any of 6 conventional factors (smoking, diabetes, hypertension, body mass index, self-reported high cholesterol, and family history). For men in the top 20% of metaGRS with >2 conventional factors, 10% cumulative risk of CAD was reached by 48 years of age. The genomic score developed and evaluated here substantially advances the concept of using genomic information to stratify individuals with different trajectories of CAD risk and highlights the potential for genomic screening in early life to complement conventional risk prediction.

Osteoporosis is a common aging-related disease diagnosed primarily using bone mineral density (BMD). We assessed genetic determinants of BMD as estimated by heel quantitative ultrasound in 426,824 individuals, identifying 518 genome-wide significant loci (301 novel), explaining 20% of its variance. We identified 13 bone fracture loci, all associated with estimated BMD (eBMD), in ~1.2 million individuals. We then identified target genes enriched for genes known to influence bone density and strength (maximum odds ratio (OR) = 58, P = 1 × 10−75) from cell-specific features, including chromatin conformation and accessible chromatin sites. We next performed rapid-throughput skeletal phenotyping of 126 knockout mice with disruptions in predicted target genes and found an increased abnormal skeletal phenotype frequency compared to 526 unselected lines (P < 0.0001). In-depth analysis of one gene, DAAM2, showed a disproportionate decrease in bone strength relative to mineralization. This genetic atlas provides evidence linking associated SNPs to causal genes, offers new insight into osteoporosis pathophysiology, and highlights opportunities for drug development. Genome-wide association analyses identify 301 new loci influencing bone mineral density and 13 loci influencing fracture risk. Integrative analyses of epigenomic data and mouse knockout phenotypes provide additional insights into osteoporosis pathophysiology.

Abstract Aims The aim of this study was to derive and validate the SCORE2-Older Persons (SCORE2-OP) risk model to estimate 5- and 10-year risk of cardiovascular disease (CVD) in individuals aged over 70 years in four geographical risk regions. Methods and results Sex-specific competing risk-adjusted models for estimating CVD risk (CVD mortality, myocardial infarction, or stroke) were derived in individuals aged over 65 without pre-existing atherosclerotic CVD from the Cohort of Norway (28 503 individuals, 10 089 CVD events). Models included age, smoking status, diabetes, systolic blood pressure, and total- and high-density lipoprotein cholesterol. Four geographical risk regions were defined based on country-specific CVD mortality rates. Models were recalibrated to each region using region-specific estimated CVD incidence rates and risk factor distributions. For external validation, we analysed data from 6 additional study populations {338 615 individuals, 33 219 CVD validation cohorts, C-indices ranged between 0.63 [95% confidence interval (CI) 0.61–0.65] and 0.67 (0.64–0.69)}. Regional calibration of expected-vs.-observed risks was satisfactory. For given risk factor profiles, there was substantial variation across the four risk regions in the estimated 10-year CVD event risk. Conclusions The competing risk-adjusted SCORE2-OP model was derived, recalibrated, and externally validated to estimate 5- and 10-year CVD risk in older adults (aged 70 years or older) in four geographical risk regions. These models can be used for communicating the risk of CVD and potential benefit from risk factor treatment and may facilitate shared decision-making between clinicians and patients in CVD risk management in older persons.

BackgroundLimits on the frequency of whole blood donation exist primarily to safeguard donor health. However, there is substantial variation across blood services in the maximum frequency of donations allowed. We compared standard practice in the UK with shorter inter-donation intervals used in other countries.MethodsIn this parallel group, pragmatic, randomised trial, we recruited whole blood donors aged 18 years or older from 25 centres across England, UK. By use of a computer-based algorithm, men were randomly assigned (1:1:1) to 12-week (standard) versus 10-week versus 8-week inter-donation intervals, and women were randomly assigned (1:1:1) to 16-week (standard) versus 14-week versus 12-week intervals. Participants were not masked to their allocated intervention group. The primary outcome was the number of donations over 2 years. Secondary outcomes related to safety were quality of life, symptoms potentially related to donation, physical activity, cognitive function, haemoglobin and ferritin concentrations, and deferrals because of low haemoglobin. This trial is registered with ISRCTN, number ISRCTN24760606, and is ongoing but no longer recruiting participants.Findings45 263 whole blood donors (22 466 men, 22 797 women) were recruited between June 11, 2012, and June 15, 2014. Data were analysed for 45 042 (99·5%) participants. Men were randomly assigned to the 12-week (n=7452) versus 10-week (n=7449) versus 8-week (n=7456) groups; and women to the 16-week (n=7550) versus 14-week (n=7567) versus 12-week (n=7568) groups. In men, compared with the 12-week group, the mean amount of blood collected per donor over 2 years increased by 1·69 units (95% CI 1·59–1·80; approximately 795 mL) in the 8-week group and by 0·79 units (0·69–0·88; approximately 370 mL) in the 10-week group (p<0·0001 for both). In women, compared with the 16-week group, it increased by 0·84 units (95% CI 0·76–0·91; approximately 395 mL) in the 12-week group and by 0·46 units (0·39–0·53; approximately 215 mL) in the 14-week group (p<0·0001 for both). No significant differences were observed in quality of life, physical activity, or cognitive function across randomised groups. However, more frequent donation resulted in more donation-related symptoms (eg, tiredness, breathlessness, feeling faint, dizziness, and restless legs, especially among men [for all listed symptoms]), lower mean haemoglobin and ferritin concentrations, and more deferrals for low haemoglobin (p<0·0001 for each) than those observed in the standard frequency groups.InterpretationOver 2 years, more frequent donation than is standard practice in the UK collected substantially more blood without having a major effect on donors' quality of life, physical activity, or cognitive function, but resulted in more donation-related symptoms, deferrals, and iron deficiency.FundingNHS Blood and Transplant, National Institute for Health Research, UK Medical Research Council, and British Heart Foundation.

Importance

 It is uncertain whether depressive symptoms are independently associated with subsequent risk of cardiovascular diseases (CVDs). 

Objective

 To characterize the association between depressive symptoms and CVD incidence across the spectrum of lower mood. 

Design, Setting, and Participants

 A pooled analysis of individual-participant data from the Emerging Risk Factors Collaboration (ERFC; 162 036 participants; 21 cohorts; baseline surveys, 1960-2008; latest follow-up, March 2020) and the UK Biobank (401 219 participants; baseline surveys, 2006-2010; latest follow-up, March 2020). Eligible participants had information about self-reported depressive symptoms and no CVD history at baseline. 

Exposures

 Depressive symptoms were recorded using validated instruments. ERFC scores were harmonized across studies to a scale representative of the Center for Epidemiological Studies Depression (CES-D) scale (range, 0-60; ≥16 indicates possible depressive disorder). The UK Biobank recorded the 2-item Patient Health Questionnaire 2 (PHQ-2; range, 0-6; ≥3 indicates possible depressive disorder). 

Main Outcomes and Measures

 Primary outcomes were incident fatal or nonfatal coronary heart disease (CHD), stroke, and CVD (composite of the 2). Hazard ratios (HRs) per 1-SD higher log CES-D or PHQ-2 adjusted for age, sex, smoking, and diabetes were reported. 

Results

 Among 162 036 participants from the ERFC (73%, women; mean age at baseline, 63 years [SD, 9 years]), 5078 CHD and 3932 stroke events were recorded (median follow-up, 9.5 years). Associations with CHD, stroke, and CVD were log linear. The HR per 1-SD higher depression score for CHD was 1.07 (95% CI, 1.03-1.11); stroke, 1.05 (95% CI, 1.01-1.10); and CVD, 1.06 (95% CI, 1.04-1.08). The corresponding incidence rates per 10 000 person-years of follow-up in the highest vs the lowest quintile of CES-D score (geometric mean CES-D score, 19 vs 1) were 36.3 vs 29.0 for CHD events, 28.0 vs 24.7 for stroke events, and 62.8 vs 53.5 for CVD events. Among 401 219 participants from the UK Biobank (55% were women, mean age at baseline, 56 years [SD, 8 years]), 4607 CHD and 3253 stroke events were recorded (median follow-up, 8.1 years). The HR per 1-SD higher depression score for CHD was 1.11 (95% CI, 1.08-1.14); stroke, 1.10 (95% CI, 1.06-1.14); and CVD, 1.10 (95% CI, 1.08-1.13). The corresponding incidence rates per 10 000 person-years of follow-up among individuals with PHQ-2 scores of 4 or higher vs 0 were 20.9 vs 14.2 for CHD events, 15.3 vs 10.2 for stroke events, and 36.2 vs 24.5 for CVD events. The magnitude and statistical significance of the HRs were not materially changed after adjustment for additional risk factors. 

Conclusions and Relevance

 In a pooled analysis of 563 255 participants in 22 cohorts, baseline depressive symptoms were associated with CVD incidence, including at symptom levels lower than the threshold indicative of a depressive disorder. However, the magnitude of associations was modest.

Abstract Telomeres, the end fragments of chromosomes, play key roles in cellular proliferation and senescence. Here we characterize the genetic architecture of naturally occurring variation in leukocyte telomere length (LTL) and identify causal links between LTL and biomedical phenotypes in 472,174 well-characterized UK Biobank participants. We identified 197 independent sentinel variants associated with LTL at 138 genomic loci (108 new). Genetically determined differences in LTL were associated with multiple biological traits, ranging from height to bone marrow function, as well as several diseases spanning neoplastic, vascular and inflammatory pathologies. Finally, we estimated that, at the age of 40 years, people with an LTL >1 s.d. shorter than the population mean had a 2.5-year-lower life expectancy compared with the group with ≥1 s.d. longer LDL. Overall, we furnish new insights into the genetic regulation of LTL, reveal wide-ranging influences of LTL on physiological traits, diseases and longevity, and provide a powerful resource available to the global research community.

Introduction Atrial fibrillation (AF) is a common arrhythmia associated with 30% of strokes, as well as other cardiovascular disease, dementia and death. AF meets many criteria for screening, but there is limited evidence that AF screening reduces stroke. Consequently, no countries recommend national screening programmes for AF. The Screening for Atrial Fibrillation with ECG to Reduce stroke (SAFER) trial aims to determine whether screening for AF is effective at reducing risk of stroke. The aim of the pilot study is to assess feasibility of the main trial and inform implementation of screening and trial procedures. Methods and analysis SAFER is planned to be a pragmatic randomised controlled trial (RCT) of over 100 000 participants aged 70 years and over, not on long-term anticoagulation therapy at baseline, with an average follow-up of 5 years. Participants are asked to record four traces every day for 3 weeks on a hand-held single-lead ECG device. Cardiologists remotely confirm episodes of AF identified by the device algorithm, and general practitioners follow-up with anticoagulation as appropriate. The pilot study is a cluster RCT in 36 UK general practices, randomised 2:1 control to intervention, recruiting approximately 12 600 participants. Pilot study outcomes include AF detection rate, anticoagulation uptake and other parameters to incorporate into sample size calculations for the main trial. Questionnaires sent to a sample of participants will assess impact of screening on psychological health. Process evaluation and qualitative studies will underpin implementation of screening during the main trial. An economic evaluation using the pilot data will confirm whether it is plausible that screening might be cost-effective. Ethics and dissemination The London—Central Research Ethics Committee (19/LO/1597) and Confidentiality Advisory Group (19/CAG/0226) provided ethical approval. Dissemination will be via publications, patient-friendly summaries, reports and engagement with the UK National Screening Committee. Trial registration number ISRCTN72104369 .