Coronary artery disease (CAD) is the commonest cause of death. Here, we report an association analysis in 63,746 CAD cases and 130,681 controls identifying 15 loci reaching genome-wide significance, taking the number of susceptibility loci for CAD to 46, and a further 104 independent variants (r(2) < 0.2) strongly associated with CAD at a 5% false discovery rate (FDR). Together, these variants explain approximately 10.6% of CAD heritability. Of the 46 genome-wide significant lead SNPs, 12 show a significant association with a lipid trait, and 5 show a significant association with blood pressure, but none is significantly associated with diabetes. Network analysis with 233 candidate genes (loci at 10% FDR) generated 5 interaction networks comprising 85% of these putative genes involved in CAD. The four most significant pathways mapping to these networks are linked to lipid metabolism and inflammation, underscoring the causal role of these activities in the genetic etiology of CAD. Our study provides insights into the genetic basis of CAD and identifies key biological pathways.

Douglas Easton, Per Hall and colleagues report meta-analyses of genome-wide association studies for breast cancer, including 10,052 cases and 12,575 controls, followed by genotyping using the iCOGS array in an additional 52,675 cases and 49,436 controls from studies within the Breast Cancer Association Consortium (BCAC). They identify 41 loci newly associated with susceptibility to breast cancer. Breast cancer is the most common cancer among women. Common variants at 27 loci have been identified as associated with susceptibility to breast cancer, and these account for ∼9% of the familial risk of the disease. We report here a meta-analysis of 9 genome-wide association studies, including 10,052 breast cancer cases and 12,575 controls of European ancestry, from which we selected 29,807 SNPs for further genotyping. These SNPs were genotyped in 45,290 cases and 41,880 controls of European ancestry from 41 studies in the Breast Cancer Association Consortium (BCAC). The SNPs were genotyped as part of a collaborative genotyping experiment involving four consortia (Collaborative Oncological Gene-environment Study, COGS) and used a custom Illumina iSelect genotyping array, iCOGS, comprising more than 200,000 SNPs. We identified SNPs at 41 new breast cancer susceptibility loci at genome-wide significance (P < 5 × 10−8). Further analyses suggest that more than 1,000 additional loci are involved in breast cancer susceptibility.

Real-time quantitative RT-PCR (RQ-PCR) is a sensitive tool to monitor minimal residual disease (MRD) in leukemic patients through the amplification of a fusion gene (FG) transcript. In order to correct variations in RNA quality and quantity and to calculate the sensitivity of each measurement, a control gene (CG) transcript should be amplified in parallel to the FG transcript. To identify suitable CGs, a study group within the Europe Against Cancer (EAC) program initially focused on 14 potential CGs using a standardized RQ-PCR protocol. Based on the absence of pseudogenes and the level and stability of the CG expression, three genes were finally selected: Abelson (ABL), beta-2-microglobulin (B2M), and beta-glucuronidase (GUS). A multicenter prospective study on normal (n=126) and diagnostic leukemic (n=184) samples processed the same day has established reference values for the CG expression. A multicenter retrospective study on over 250 acute and chronic leukemia samples obtained at diagnosis and with an identified FG transcript confirmed that the three CGs had a stable expression in the different types of samples. However, only ABL gene transcript expression did not differ significantly between normal and leukemic samples at diagnosis. We therefore propose to use the ABL gene as CG for RQ-PCR-based diagnosis and MRD detection in leukemic patients. Overall, these data are not only eligible for quantification of fusion gene transcripts, but also for the quantification of aberrantly expressed genes.

Most modern treatment protocols for acute lymphoblastic leukaemia (ALL) include the analysis of minimal residual disease (MRD). To ensure comparable MRD results between different MRD-polymerase chain reaction (PCR) laboratories, standardization and quality control are essential. The European Study Group on MRD detection in ALL (ESG-MRD-ALL), consisting of 30 MRD-PCR laboratories worldwide, has developed guidelines for the interpretation of real-time quantitative PCR-based MRD data. The application of these guidelines ensures identical interpretation of MRD data between different laboratories of the same MRD-based clinical protocol. Furthermore, the ESG-MRD-ALL guidelines will facilitate the comparison of MRD data obtained in different treatment protocols, including those with new drugs.

John Maris, Jan Molenaar, Gudrun Schleiermacher and colleagues performed whole-genome sequencing of 23 paired diagnostic and relapsed neuroblastomas, showing enrichment for mutations in the RAS-MAPK signaling pathway. These mutations render neuroblastoma cell lines susceptible to MEK inhibition. The majority of patients with neuroblastoma have tumors that initially respond to chemotherapy, but a large proportion will experience therapy-resistant relapses. The molecular basis of this aggressive phenotype is unknown. Whole-genome sequencing of 23 paired diagnostic and relapse neuroblastomas showed clonal evolution from the diagnostic tumor, with a median of 29 somatic mutations unique to the relapse sample. Eighteen of the 23 relapse tumors (78%) showed mutations predicted to activate the RAS-MAPK pathway. Seven of these events were detected only in the relapse tumor, whereas the others showed clonal enrichment. In neuroblastoma cell lines, we also detected a high frequency of activating mutations in the RAS-MAPK pathway (11/18; 61%), and these lesions predicted sensitivity to MEK inhibition in vitro and in vivo. Our findings provide a rationale for genetic characterization of relapse neuroblastomas and show that RAS-MAPK pathway mutations may function as a biomarker for new therapeutic approaches to refractory disease.

Anti-neutrophil cytoplasmic autoantibodies (ANCA) specifically associated with Wegener's granulomatosis were found to be directed against a saline-soluble glycoprotein triplet that migrates on SDS gels as distinct bands of Mr 29,000, 30,500, and 32,000 and is present in the azurophilic granules. This antigen was specifically recognized by all cytoplasmic-staining (C)-ANCA-positive sera from patients with Wegener's disease. C-ANCA antigen bound [3H]diisopropylfluorophosphate, which indicates that it is a serine protease, but it could clearly be distinguished from the serine proteases elastase and cathepsin G. Stimulation of cytochalasin B-treated neutrophils with FMLP induced release of C-ANCA antigen. This indicates that in vivo C-ANCA might interact with the C-ANCA antigen after its release upon inflammatory stimulation. We further demonstrate that in some perinuclear staining (P-ANCA) patients' sera autoantibodies against other myeloid lysosomal enzymes can be detected, such as antimyeloperoxidase and antielastase. C-ANCA and P-ANCA thus represent a novel class of autoantibodies directed against myeloid lysosomal enzymes. The originally described Wegener-specific C-ANCA show an apparently uniform specificity for the 29,000 serine protease. In contrast, P-ANCA may recognize myeloperoxidase as well as elastase and/or other antigens.

Outcome of childhood acute lymphoblastic leukemia (ALL) improved greatly by intensifying chemotherapy for all patients. Minimal residual disease (MRD) levels during the first months predict outcome and may select patients for therapy reduction or intensification.Patients 1 to 18 years old with ALL were stratified on the basis of MRD levels after the first and second course of chemotherapy. Thereafter, therapy was substantially reduced in patients with undetectable MRD (standard risk) and intensified in patients with intermediate (medium risk) and high (high risk) levels of MRD. Seven hundred seventy-eight consecutive patients were enrolled. The method of analysis was intention-to-treat. Outcome was compared with historical controls.In MRD-based standard-risk patients, the 5-year event-free survival (EFS) rate was 93% (SE 2%), the 5-year survival rate was 99% (SE 1%), and the 5-year cumulative incidence of relapse rate was 6% (SE 2%). The safety upper limit of number of observation years was reached and therapy reduction was declared safe.MRD-based medium-risk patients had a significantly higher 5-year EFS rate (88%, SE 2%) with therapy intensification (including 30 weeks of asparaginase exposure and dexamethasone/vincristine pulses) compared with historical controls (76%, SE 6%). Intensive chemotherapy and stem cell transplantation in MRD-based high-risk patients resulted in a significantly better 5-year EFS rate (78%, SE 8% v 16%, SE 8% in controls). Overall outcome improved significantly (5-year EFS rate 87%, 5-year survival rate 92%, and 5-year cumulative incidence of relapse rate 8%) compared with preceding Dutch Childhood Oncology Group protocols.Chemotherapy was substantially reduced safely in one-quarter of children with ALL who were selected on the basis of undetectable MRD levels, without jeopardizing the survival rate. Outcomes of patients with intermediate and high levels of MRD improved with therapy intensification.

A single sugar makes all the difference Antibodies are divided into several classes based on their nonvariable tail (Fc) domains. These regions interact with disparate immune cell receptors and complement proteins to help instruct distinct immune responses. The Fc domain of immunoglobulin G (IgG) antibodies contains a conserved N-linked glycan at position 297. However, the particular glycan used at this position is highly variable. IgG lacking core fucosylation at this position initiates enhanced antibody-dependent cellular cytotoxicity by increased affinity to the Fc receptor FcRIIIa. Larsen et al. report that COVID-19 patients with severe symptoms have increased levels of anti–severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) IgG afucosylation compared with patients with mild disease. These findings suggest that treatment of COVID-19 patients with fucosylated anti–SARS-CoV-2 antibodies may circumvent pathologies associated with severe COVID-19. Science , this issue p. eabc8378

Human IgG3 displays the strongest effector functions of all IgG subclasses but has a short half-life for unresolved reasons. Here we show that IgG3 binds to IgG-salvage receptor (FcRn), but that FcRn-mediated transport and rescue of IgG3 is inhibited in the presence of IgG1 due to intracellular competition between IgG1 and IgG3. We reveal that this occurs because of a single amino acid difference at position 435, where IgG3 has an arginine instead of the histidine found in all other IgG subclasses. While the presence of R435 in IgG increases binding to FcRn at neutral pH, it decreases binding at acidic pH, affecting the rescue efficiency—but only in the presence of H435–IgG. Importantly, we show that in humans the half-life of the H435-containing IgG3 allotype is comparable to IgG1. H435–IgG3 also gave enhanced protection against a pneumococcal challenge in mice, demonstrating H435–IgG3 to be a candidate for monoclonal antibody therapies. The half-life of IgG is regulated by binding to the neonatal Fc receptor and, in the case of IgG3, is reduced compared to other IgG proteins. In this study, a mutation in IgG3 is shown to reduce binding to the neonatal Fc receptor, which can be competitively blocked by IgG1.