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.

Christopher Newton-Cheh and colleagues report a genome-wide association study for blood pressure traits as part of the Global BPgen consortium. They report eight loci with replicated association to systolic and/or diastolic blood pressure, with each also showing association to hypertension. Elevated blood pressure is a common, heritable cause of cardiovascular disease worldwide. To date, identification of common genetic variants influencing blood pressure has proven challenging. We tested 2.5 million genotyped and imputed SNPs for association with systolic and diastolic blood pressure in 34,433 subjects of European ancestry from the Global BPgen consortium and followed up findings with direct genotyping (N ≤ 71,225 European ancestry, N ≤ 12,889 Indian Asian ancestry) and in silico comparison (CHARGE consortium, N = 29,136). We identified association between systolic or diastolic blood pressure and common variants in eight regions near the CYP17A1 (P = 7 × 10−24), CYP1A2 (P = 1 × 10−23), FGF5 (P = 1 × 10−21), SH2B3 (P = 3 × 10−18), MTHFR (P = 2 × 10−13), c10orf107 (P = 1 × 10−9), ZNF652 (P = 5 × 10−9) and PLCD3 (P = 1 × 10−8) genes. All variants associated with continuous blood pressure were associated with dichotomous hypertension. These associations between common variants and blood pressure and hypertension offer mechanistic insights into the regulation of blood pressure and may point to novel targets for interventions to prevent cardiovascular disease.

The 2,272,351-base pair genome of Neisseria meningitidis strain MC58 (serogroup B), a causative agent of meningitis and septicemia, contains 2158 predicted coding regions, 1158 (53.7%) of which were assigned a biological role. Three major islands of horizontal DNA transfer were identified; two of these contain genes encoding proteins involved in pathogenicity, and the third island contains coding sequences only for hypothetical proteins. Insights into the commensal and virulence behavior of N. meningitidis can be gleaned from the genome, in which sequences for structural proteins of the pilus are clustered and several coding regions unique to serogroup B capsular polysaccharide synthesis can be identified. Finally, N. meningitidis contains more genes that undergo phase variation than any pathogen studied to date, a mechanism that controls their expression and contributes to the evasion of the host immune system.

John Chambers and colleagues report a genome-wide association study for markers of liver function. They identify 42 loci associated with concentrations of one or more liver enzymes in plasma, and use a range of functional genomic analyses to suggest candidate genes at these loci. Concentrations of liver enzymes in plasma are widely used as indicators of liver disease. We carried out a genome-wide association study in 61,089 individuals, identifying 42 loci associated with concentrations of liver enzymes in plasma, of which 32 are new associations (P = 10−8 to P = 10−190). We used functional genomic approaches including metabonomic profiling and gene expression analyses to identify probable candidate genes at these regions. We identified 69 candidate genes, including genes involved in biliary transport (ATP8B1 and ABCB11), glucose, carbohydrate and lipid metabolism (FADS1, FADS2, GCKR, JMJD1C, HNF1A, MLXIPL, PNPLA3, PPP1R3B, SLC2A2 and TRIB1), glycoprotein biosynthesis and cell surface glycobiology (ABO, ASGR1, FUT2, GPLD1 and ST3GAL4), inflammation and immunity (CD276, CDH6, GCKR, HNF1A, HPR, ITGA1, RORA and STAT4) and glutathione metabolism (GSTT1, GSTT2 and GGT), as well as several genes of uncertain or unknown function (including ABHD12, EFHD1, EFNA1, EPHA2, MICAL3 and ZNF827). Our results provide new insight into genetic mechanisms and pathways influencing markers of liver function.

Genome-wide association studies have identified a region on chromosome 9p that is associated with coronary artery disease (CAD). The region is also associated with type 2 diabetes (T2D), a risk factor for CAD, although different SNPs were reported to be associated to each disease in separate studies. We have undertaken a case–control study in 4251 CAD cases and 4443 controls in four European populations using previously reported (‘literature’) and tagging SNPs. We replicated the literature SNPs (P = 8×10−13; OR = 1.29; 95% CI: 1.20–1.38) and showed that the strong consistent association detected by these SNPs is a consequence of a ‘yin-yang’ haplotype pattern spanning 53 kb. There was no evidence of additional CAD susceptibility alleles over the major risk haplotype. CAD patients without myocardial infarction (MI) showed a trend towards stronger association than MI patients. The CAD susceptibility conferred by this locus did not differ by sex, age, smoking, obesity, hypertension or diabetes. A simultaneous test of CAD and diabetes susceptibility with CAD and T2D-associated SNPs indicated that these associations were independent of each other. Moreover, this region was not associated with differences in plasma levels of low-density lipoprotein cholesterol, high-density lipoprotein cholesterol, fibrinogen, albumin, uric acid, bilirubin or homocysteine, although the CAD-high-risk allele was paradoxically associated with lower triglyceride levels. A large antisense non-coding RNA gene (ANRIL) collocates with the high-risk haplotype, is expressed in tissues and cell types that are affected by atherosclerosis and is a prime candidate gene for the chromosome 9p CAD locus.

To determine early somatic changes in high-grade serous ovarian cancer (HGSOC), we performed whole genome sequencing on a rare collection of 16 low stage HGSOCs. The majority showed extensive structural alterations (one had an ultramutated profile), exhibited high levels of p53 immunoreactivity, and harboured a TP53 mutation, deletion or inactivation. BRCA1 and BRCA2 mutations were observed in two tumors, with nine showing evidence of a homologous recombination (HR) defect. Combined Analysis with The Cancer Genome Atlas (TCGA) indicated that low and late stage HGSOCs have similar mutation and copy number profiles. We also found evidence that deleterious TP53 mutations are the earliest events, followed by deletions or loss of heterozygosity (LOH) of chromosomes carrying TP53, BRCA1 or BRCA2. Inactivation of HR appears to be an early event, as 62.5% of tumours showed a LOH pattern suggestive of HR defects. Three tumours with the highest ploidy had little genome-wide LOH, yet one of these had a homozygous somatic frame-shift BRCA2 mutation, suggesting that some carcinomas begin as tetraploid then descend into diploidy accompanied by genome-wide LOH. Lastly, we found evidence that structural variants (SV) cluster in HGSOC, but are absent in one ultramutated tumor, providing insights into the pathogenesis of low stage HGSOC.

Abstract Rearrangements involving the DUX4 gene ( DUX4- r) define a subtype of paediatric and adult acute lymphoblastic leukaemia (ALL) with a favourable outcome. Currently, there is no ‘standard of care’ diagnostic method for their confident identification. Here, we present an open-source software tool designed to detect DUX4 -r from short-read, whole-genome sequencing (WGS) data. Evaluation on a cohort of 210 paediatric ALL cases showed that our method detects all known, as well as previously unidentified, cases of IGH::DUX4 and rearrangements with other partner genes. These findings demonstrate the possibility of robustly detecting DUX4 -r using WGS in the routine clinical setting.