Daniel Levy and colleagues report a meta-analysis of genome-wide association studies for blood pressure traits as part of the CHARGE consortium, reporting eight loci with replicated association to systolic and/or diastolic blood pressure, with one of these loci also associated to hypertension. Blood pressure is a major cardiovascular disease risk factor. To date, few variants associated with interindividual blood pressure variation have been identified and replicated. Here we report results of a genome-wide association study of systolic (SBP) and diastolic (DBP) blood pressure and hypertension in the CHARGE Consortium (n = 29,136), identifying 13 SNPs for SBP, 20 for DBP and 10 for hypertension at P < 4 × 10−7. The top ten loci for SBP and DBP were incorporated into a risk score; mean BP and prevalence of hypertension increased in relation to the number of risk alleles carried. When ten CHARGE SNPs for each trait were included in a joint meta-analysis with the Global BPgen Consortium (n = 34,433), four CHARGE loci attained genome-wide significance (P < 5 × 10−8) for SBP (ATP2B1, CYP17A1, PLEKHA7, SH2B3), six for DBP (ATP2B1, CACNB2, CSK-ULK3, SH2B3, TBX3-TBX5, ULK4) and one for hypertension (ATP2B1). Identifying genes associated with blood pressure advances our understanding of blood pressure regulation and highlights potential drug targets for the prevention or treatment of hypertension.

Hyperphosphatemia is highly prevalent among patients with end-stage renal disease (ESRD) and is associated with increased mortality risk in hemodialysis (HD) patients. The mechanism through which this mortality risk is mediated is unclear. Data from two national random samples of HD patients (n = 12,833) was used to test the hypothesis that elevated serum PO4 contributes mainly to cardiac causes of death. During a 2-yr follow-up, the cause-specific relative risk (RR) of death for patients was analyzed separately for several categories of cause of death, including coronary artery disease (CAD), sudden death, and other cardiac causes, cerebrovascular and infection. Cox regression models were fit for each of the eight cause of death categories, adjusting for patient demographics and non-cardiovascular comorbid conditions. Time at risk for each cause-specific model was censored at death that resulted from any of the other causes. Higher mortality risk was seen for patients in the high PO4 group (>6.5mg/dl) compared with the lower PO4 group (≤6.5mg/dl) for death resulting from CAD (RR 1.41; P < 0.0005), sudden death (RR 1.20; P < 0.01), infection (RR 1.20; P < 0.05), and unknown causes (RR 1.25; P < 0.05). Patients in the high PO4 group also had non-significantly increased RR of death from other cardiac and cerebrovascular causes of death. The RR of sudden death was also strongly associated with elevated Ca × PO4 product (RR 1.07 per 10 mg2/dl2; P < 0.005) and serum parathyroid hormone levels greater than 495 pg/ml (RR 1.25; P < 0.05). This study identifies strong relationships between elevated serum PO4, Ca × PO4 product, and parathyroid hormone and cardiac causes of death in HD patients, especially deaths resulting from CAD and sudden death. More vigorous measures to reduce the prevalence of these factors in HD patients may result in improved survival.

Background Mild retinopathy (microaneurysms or dot-blot hemorrhages) is observed in persons without diabetes or hypertension and may reflect microvascular disease in other organs. We conducted a genome-wide association study (GWAS) of mild retinopathy in persons without diabetes. Methods A working group agreed on phenotype harmonization, covariate selection and analytic plans for within-cohort GWAS. An inverse-variance weighted fixed effects meta-analysis was performed with GWAS results from six cohorts of 19,411 Caucasians. The primary analysis included individuals without diabetes and secondary analyses were stratified by hypertension status. We also singled out the results from single nucleotide polymorphisms (SNPs) previously shown to be associated with diabetes and hypertension, the two most common causes of retinopathy. Results No SNPs reached genome-wide significance in the primary analysis or the secondary analysis of participants with hypertension. SNP, rs12155400, in the histone deacetylase 9 gene (HDAC9) on chromosome 7, was associated with retinopathy in analysis of participants without hypertension, −1.3±0.23 (beta ± standard error), p = 6.6×10−9. Evidence suggests this was a false positive finding. The minor allele frequency was low (∼2%), the quality of the imputation was moderate (r2 ∼0.7), and no other common variants in the HDAC9 gene were associated with the outcome. SNPs found to be associated with diabetes and hypertension in other GWAS were not associated with retinopathy in persons without diabetes or in subgroups with or without hypertension. Conclusions This GWAS of retinopathy in individuals without diabetes showed little evidence of genetic associations. Further studies are needed to identify genes associated with these signs in order to help unravel novel pathways and determinants of microvascular diseases.

We screened variants on an exome-focused genotyping array in >300,000 participants (replication in >280,000 participants) and identified 444 independent variants in 250 loci significantly associated with total cholesterol (TC), high-density-lipoprotein cholesterol (HDL-C), low-density-lipoprotein cholesterol (LDL-C), and/or triglycerides (TG). At two loci (JAK2 and A1CF), experimental analysis in mice showed lipid changes consistent with the human data. We also found that: (i) beta-thalassemia trait carriers displayed lower TC and were protected from coronary artery disease (CAD); (ii) excluding the CETP locus, there was not a predictable relationship between plasma HDL-C and risk for age-related macular degeneration; (iii) only some mechanisms of lowering LDL-C appeared to increase risk for type 2 diabetes (T2D); and (iv) TG-lowering alleles involved in hepatic production of TG-rich lipoproteins (TM6SF2 and PNPLA3) tracked with higher liver fat, higher risk for T2D, and lower risk for CAD, whereas TG-lowering alleles involved in peripheral lipolysis (LPL and ANGPTL4) had no effect on liver fat but decreased risks for both T2D and CAD.

Measurements of erythrocytes within the blood are important clinical traits and can indicate various hematological disorders. We report here genome-wide association studies (GWAS) for six erythrocyte traits, including hemoglobin concentration (Hb), hematocrit (Hct), mean corpuscular volume (MCV), mean corpuscular hemoglobin (MCH), mean corpuscular hemoglobin concentration (MCHC) and red blood cell count (RBC). We performed an initial GWAS in cohorts of the CHARGE Consortium totaling 24,167 individuals of European ancestry and replication in additional independent cohorts of the HaemGen Consortium totaling 9,456 individuals. We identified 23 loci significantly associated with these traits in a meta-analysis of the discovery and replication cohorts (combined P values ranging from 5 x 10(-8) to 7 x 10(-86)). Our findings include loci previously associated with these traits (HBS1L-MYB, HFE, TMPRSS6, TFR2, SPTA1) as well as new associations (EPO, TFRC, SH2B3 and 15 other loci). This study has identified new determinants of erythrocyte traits, offering insight into common variants underlying variation in erythrocyte measures.

Spontaneous coronary artery dissection (SCAD) was underdiagnosed and poorly understood for decades. It is increasingly recognized as an important cause of myocardial infarction (MI) in women. We aimed to assess the natural history of SCAD, which has not been adequately explored. We performed a multicentre, prospective, observational study of patients with non-atherosclerotic SCAD presenting acutely from 22 centres in North America. Institutional ethics approval and patient consents were obtained. We recorded baseline demographics, in-hospital characteristics, precipitating/predisposing conditions, angiographic features (assessed by core laboratory), in-hospital major adverse events (MAE), and 30-day major adverse cardiovascular events (MACE). We prospectively enrolled 750 SCAD patients from June 2014 to June 2018. Mean age was 51.8 ± 10.2 years, 88.5% were women (55.0% postmenopausal), 87.7% were Caucasian, and 33.9% had no cardiac risk factors. Emotional stress was reported in 50.3%, and physical stress in 28.9% (9.8% lifting >50 pounds). Predisposing conditions included fibromuscular dysplasia 31.1% (45.2% had no/incomplete screening), systemic inflammatory diseases 4.7%, peripartum 4.5%, and connective tissue disorders 3.6%. Most were treated conservatively (84.3%), but 14.1% underwent percutaneous coronary intervention and 0.7% coronary artery bypass surgery. In-hospital composite MAE was 8.8%; peripartum SCAD patients had higher in-hospital MAE (20.6% vs. 8.2%, P = 0.023). Overall 30-day MACE was 8.8%. Peripartum SCAD and connective tissue disease were independent predictors of 30-day MACE. Spontaneous coronary artery dissection predominantly affects women and presents with MI. Despite majority of patients being treated conservatively, survival was good. However, significant cardiovascular complications occurred within 30 days. Long-term follow-up and further investigations on management are warranted.

Abstract Plasma proteomic profiles associated with subclinical somatic mutations in blood cells may offer novel insights in downstream clinical consequences. Here, we explore such patterns in clonal hematopoiesis of indeterminate potential (CHIP), which links to several cancer and non-cancer outcomes, including coronary artery disease. Among 12,911 ancestrally diverse participants (682 with CHIP) from NHLBI TOPMed with blood-based DNA sequencing and 1,148 common proteins measured by SomaScan, we identified 32 unique proteins associated with the most prevalent driver genes ( DNMT3A , TET2 , and ASXL1 ) after multiple testing corrections. These associations showed substantial heterogeneity by driver genes, sex, and race, were enriched for immune response and inflammation pathways, and were moderately replicated in UK Biobank (N=48,922) that used Olink for proteomics measurement. Murine single-cell RNA-sequencing data from aortic arch cells, inclusive of resident hematologic cells, in mice with Tet2 -/- bone marrow and wild-type mice revealed corroborating differential expression of TET2 -associated protein-encoding genes. Lastly, we apply these observations to identify 68 plasma proteins shared between CHIP and coronary artery disease.

Genotype-phenotype association studies often combine phenotype data from multiple studies to increase power. Harmonization of the data usually requires substantial effort due to heterogeneity in phenotype definitions, study design, data collection procedures, and data set organization. Here we describe a centralized system for phenotype harmonization that includes input from phenotype domain and study experts, quality control, documentation, reproducible results, and data sharing mechanisms. This system was developed for the National Heart, Lung and Blood Institute’s Trans-Omics for Precision Medicine (TOPMed) program, which is generating genomic and other omics data for >80 studies with extensive phenotype data. To date, 63 phenotypes have been harmonized across thousands of participants from up to 17 TOPMed studies per phenotype. We discuss the challenges faced in this undertaking and how they were addressed. The harmonized phenotype data and associated documentation have been submitted to National Institutes of Health data repositories for controlled-access by the scientific community. We also provide materials to facilitate future harmonization efforts by the community, which include (1) the code used to generate the 63 harmonized phenotypes, enabling others to reproduce, modify or extend these harmonizations to additional studies; and (2) results of labeling thousands of phenotype variables with controlled vocabulary terms.

Abstract Aims Complications of coronary artery disease (CAD) represent the leading cause of death among adults globally. This study examined the associations and clinical utilities of genetic, sociodemographic, lifestyle, and clinical risk factors on CAD recurrence. Methods and results Data were from 7024 UK Biobank middle-aged adults with established CAD at enrolment. Cox proportional hazards regressions modelled associations of age at enrolment, age at first CAD diagnosis, sex, cigarette smoking, physical activity, diet, sleep, Townsend Deprivation Index, body mass index, blood pressure, blood lipids, glucose, lipoprotein(a), C reactive protein, estimated glomerular filtration rate (eGFR), statin prescription, and CAD polygenic risk score (PRS) with first post-enrolment CAD recurrence. Over a median [interquartile range] follow-up of 11.6 [7.2–12.7] years, 2003 (28.5%) recurrent CAD events occurred. The hazard ratio (95% confidence interval [CI]) for CAD recurrence was the most pronounced with current smoking (1.35, 1.13–1.61) and per standard deviation increase in age at first CAD (0.74, 0.67–0.82). Additionally, age at enrolment, CAD PRS, C-reactive protein, lipoprotein(a), glucose, low-density lipoprotein cholesterol, deprivation, sleep quality, eGFR, and high-density lipoprotein (HDL) cholesterol also significantly associated with recurrence risk. Based on C indices (95% CI), the strongest predictors were CAD PRS (0.58, 0.57–0.59), HDL cholesterol (0.57, 0.57–0.58), and age at initial CAD event (0.57, 0.56–0.57). In addition to traditional risk factors, a comprehensive model improved the C index from 0.644 (0.632–0.654) to 0.676 (0.667–0.686). Conclusion Sociodemographic, clinical, and laboratory factors are each associated with CAD recurrence with genetic risk, age at first CAD event, and HDL cholesterol concentration explaining the most.

Purpose: Homeostasis Model Assessment of β-cell function and Insulin Resistance (HOMA-B/-IR) indices are informative about the pathophysiological processes underlying type 2 diabetes (T2D). Data on both fasting glucose and insulin levels are required to calculate HOMA-B/-IR, leading to underpowered Genome-Wide Association studies (GWAS) of these traits. Methods: We overcame such power loss issues by implementing Genome-Wide Inferred Statistics (GWIS) approach and subsequent dense genome-wide imputation of HOMA-B/-IR summary statistics with SS-imp to 1000 Genomes project variant density, reaching an analytical sample size of 75,240 European individuals without diabetes. We dissected mechanistic heterogeneity of glycaemic trait/T2D loci effects on HOMA-B/-IR and their relationships with 36 inflammatory and cardiometabolic phenotypes. Results: We identified one/three novel HOMA-B (FOXA2)/HOMA-IR (LYPLAL1, PER4, PPP1R3B) loci. We detected novel strong genetic correlations between HOMA-IR/-B and Plasminogen Activator Inhibitor 1 (PAI-1, rg=0.92/0.78, P=2.13×10-4/2.54×10-3). HOMA-IR/-B were also correlated with C-Reactive Protein (rg=0.33/0.28, P=4.67×10-3/3.65×10-3). HOMA-IR was additionally correlated with T2D (rg=0.56, P=2.31×10-9), glycated haemoglobin (rg=0.28, P=0.024) and adiponectin (rg=-0.30, P=0.012). Conclusion: Using innovative GWIS approach for composite phenotypes we report novel evidence for genetic relationships between fasting indices of insulin resistance/beta-cell function and inflammatory markers, providing further support for the role of inflammation in T2D pathogenesis.