Liability to alcohol dependence (AD) is heritable, but little is known about its complex polygenic architecture or its genetic relationship with other disorders. To discover loci associated with AD and characterize the relationship between AD and other psychiatric and behavioral outcomes, we carried out the largest genome-wide association study to date of DSM-IV-diagnosed AD. Genome-wide data on 14,904 individuals with AD and 37,944 controls from 28 case–control and family-based studies were meta-analyzed, stratified by genetic ancestry (European, n = 46,568; African, n = 6,280). Independent, genome-wide significant effects of different ADH1B variants were identified in European (rs1229984; P = 9.8 × 10–13) and African ancestries (rs2066702; P = 2.2 × 10–9). Significant genetic correlations were observed with 17 phenotypes, including schizophrenia, attention deficit–hyperactivity disorder, depression, and use of cigarettes and cannabis. The genetic underpinnings of AD only partially overlap with those for alcohol consumption, underscoring the genetic distinction between pathological and nonpathological drinking behaviors. Different functional variants in ADH1B (and elsewhere) in Europeans and Africans strongly affect risk for alcohol dependence. Dependence only partly genetically correlates with consumption, with strong correlations to other psychiatric disorders.

Abstract Liability to alcohol dependence (AD) is heritable, but little is known about its complex polygenic architecture or its genetic relationship with other disorders. To discover loci associated with AD and characterize the relationship between AD and other psychiatric and behavioral outcomes, we carried out the largest GWAS to date of DSM - IV diagnosed AD. Genome - wide data on 14,904 individuals with AD and 37,944 controls from 28 case / control and family - based studies were meta - analyzed, stratified by genetic ancestry (European, N = 46,568; African; N = 6,280). Independent, genome - wide significant effects of different ADH1B variants were identified in European (rs1229984; p = 9.8E - 13) and African ancestries (rs2066702; p = 2.2E - 9). Significant genetic correlations were observed with schizophrenia, ADHD, depression, and use of cigarettes and cannabis. There was only modest genetic correlation with alcohol consumption and inconsistent associations with problem drinking. The genetic underpinnings of AD only partially overlap with those for alcohol consumption, underscoring the genetic distinction between pathological and non - pathological drinking behaviors.

Abstract There is an urgent need to derive quantitative measures based on coherent neurobiological dysfunctions or ‘biotypes’ to enable stratification of patients with depression and anxiety. We used task-free and task-evoked data from a standardized functional magnetic resonance imaging protocol conducted across multiple studies in patients with depression and anxiety when treatment free ( n = 801) and after randomization to pharmacotherapy or behavioral therapy ( n = 250). From these patients, we derived personalized and interpretable scores of brain circuit dysfunction grounded in a theoretical taxonomy. Participants were subdivided into six biotypes defined by distinct profiles of intrinsic task-free functional connectivity within the default mode, salience and frontoparietal attention circuits, and of activation and connectivity within frontal and subcortical regions elicited by emotional and cognitive tasks. The six biotypes showed consistency with our theoretical taxonomy and were distinguished by symptoms, behavioral performance on general and emotional cognitive computerized tests, and response to pharmacotherapy as well as behavioral therapy. Our results provide a new, theory-driven, clinically validated and interpretable quantitative method to parse the biological heterogeneity of depression and anxiety. Thus, they represent a promising approach to advance precision clinical care in psychiatry.

Ketamine is a non-competitive antagonist of the N-methyl-D-aspartate (NMDA) glutamate receptor that is both a drug of abuse and an FDA-approved anesthetic used off-label for treatment-resistant depression. Despite its growing clinical use for depression and pain, the relationships between the acute dissociative and affective effects of ketamine that contribute to its abuse liability and therapeutic potential, along with the neural mechanisms underlying these effects, are not well established. To address this need, we have implemented a randomized, double-blinded, placebo-controlled, within-subjects mechanistic trial. Healthy adult subjects undergo infusion with two fixed doses of subanesthetic racemic intravenous (IV) ketamine and placebo and their acute responses are assessed with self-report questionnaires, behavioral measures, hormone levels, and neuroimaging. As planned in our analysis strategy, we present interim results for the first 7 subjects of our study, focusing on dissociative and affective states and resting functional brain coupling signatures of these states. The first key finding was that ketamine induced dose-dependent increases in dissociation and related intoxication. Ketamine also altered affective states, reducing emotional insensitivity but increasing stress assessed by cortisol. Second, ketamine had an effect on altering brain connectivity, particularly for specific connections between regions of the reward and negative affect circuits and involving thalamic sub-regions. Third, regarding brain-response associations, ketamine-induced increases in amygdala-anteroventral thalamus coupling were correlated with greater dissociation and intoxication, whereas decreases in the coupling of the anteromedial thalamus and posterior parietal thalamus were correlated with increased sensory aspects of reward responsiveness. Additional specific correlations were observed between affective measures relevant to reward responsiveness or its absence and drug-altered changes in localized functional connections involving the nucleus accumbens (NAcc), amygdala, and thalamic sub-regions. We also discovered a consistent profile of negative associations between ketamine altered connectivity involving the NAcc and specific thalamic sub-regions and effects of anxiety. Further, drug-altered increases in the coupling of the amygdala and anteroventral thalamus were associated with increases in cortisol, an indicator of biochemical stress. The findings highlight the utility of integrating self-reports, objective measures, and functional neuroimaging to disentangle the brain states underlying specific acute responses induced by ketamine. With the likely continued expansion of FDA indications for ketamine, understanding acute responses and underlying neural mechanisms is important for maximizing the therapeutic potential of ketamine while minimizing the risk of promoting misuse or abuse of this substance. Clinical Trial Registration ID #: NCT03475277

To provide novel insights into the biology of opioid dependence (OD) and opioid use (i.e., exposure, OE), we completed a genome-wide analysis comparing up to 4,503 OD cases, 4,173 opioid-exposed controls, and 32,500 opioid-unexposed controls. Among the variants identified, rs9291211 was associated with OE (a comparison of exposed vs. unexposed controls; z=-5.39, p=7.2x10-8). This variant regulates the transcriptomic profiles of SLC30A9 and BEND4 in multiple brain tissues and was previously associated with depression, alcohol consumption, and neuroticism. A phenome-wide scan of rs9291211 in the UK Biobank (N>360,000) found association of this variant with propensity to use dietary supplements (p=1.68x10-8). With respect to the same OE phenotype in the gene-based analysis, we identified SDCCAG8 (z=4.69, p=10-6), which was previously associated with educational attainment, risk-taking behaviors, and schizophrenia. In addition, rs201123820 showed a genome-wide significant difference between OD cases and unexposed controls (z=5.55, p=2.9x10-8) and a significant association with musculoskeletal disorders in the UK Biobank (p=4.88x10-7). A polygenic risk score (PRS) based on a GWAS of risk-tolerance (N=466,571) was positively associated with OD (OD cases vs. unexposed controls, p=8.1x10-5; OD cases vs. exposed controls, p=0.054) and OE (exposed controls vs. unexposed controls, p=3.6x10-5). A PRS based on a GWAS of neuroticism (N=390,278) was positively associated with OD (OD cases vs. unexposed controls, p=3.2x10-5; OD cases vs. exposed controls, p=0.002) but not with OE (p=0.671). Our analyses highlight the difference between dependence and exposure and the importance of considering the definition of controls (exposed vs. unexposed) in studies of addiction.

Eating disorders and substance use disorders frequently co-occur. Twin studies reveal shared genetic variance between liabilities to eating disorders and substance use, with the strongest associations between symptoms of bulimia nervosa (BN) and problem alcohol use (genetic correlation [rg], twin-based=0.23-0.53). We estimated the genetic correlation between eating disorder and substance use and disorder phenotypes using data from genome-wide association studies (GWAS). Four eating disorder phenotypes (anorexia nervosa [AN], AN with binge-eating, AN without binge-eating, and a BN factor score), and eight substance-use-related phenotypes (drinks per week, alcohol use disorder [AUD], smoking initiation, current smoking, cigarettes per day, nicotine dependence, cannabis initiation, and cannabis use disorder) from eight studies were included. Significant genetic correlations were adjusted for variants associated with major depressive disorder (MDD). Total sample sizes per phenotype ranged from ~2,400 to ~537,000 individuals. We used linkage disequilibrium score regression to calculate single nucleotide polymorphism-based genetic correlations between eating disorder and substance-use-related phenotypes. Significant positive genetic associations emerged between AUD and AN (rg=0.18; false discovery rate q=0.0006), cannabis initiation and AN (rg=0.23; q<0.0001), and cannabis initiation and AN with binge-eating (rg=0.27; q=0.0016). Conversely, significant negative genetic correlations were observed between three non-diagnostic smoking phenotypes (smoking initiation, current smoking, and cigarettes per day) and AN without binge-eating (rgs=-0.19 to -0.23; qs<0.04). The genetic correlation between AUD and AN was no longer significant after co-varying for MDD loci. The patterns of association between eating disorder- and substance-use-related phenotypes highlights the potentially complex and substance-specific relationships between these behaviors.