The genetics of schizophrenia and other mental disorders are complex and poorly understood, and made even harder to study because reduced reproduction rates result in negative selection pressure on risk alleles. To date, some copy number variations have been linked to schizophrenia but the studies have been relatively small. Now two independent large-scale genome-wide studies of thousands of patients and controls by two international consortia confirm a previously identified locus but also reveal novel associations. In the first study, a collaboration between SGENE and partners, de novo (spontaneous) copy number variants are reported on chromosomes 1 and 15. In the second study, by the International Schizophrenia Consortium, deletions were also reported on these chromosomes, as was greater overall frequency of copy number variation in the genome. The genetics of schizophrenia and other mental disorders are complex and poorly understood, and made even harder to study due to reduced reproduction resulting in negative selection pressure on risk alleles. Two independent large-scale genome wide studies of thousands of patients and controls by two international consortia confirm a previously identified locus, but also reveal novel associations. In this study, de novo (spontaneous) copy number variants are reported on chromosomes 1 and 15. Reduced fecundity, associated with severe mental disorders1, places negative selection pressure on risk alleles and may explain, in part, why common variants have not been found that confer risk of disorders such as autism2, schizophrenia3 and mental retardation4. Thus, rare variants may account for a larger fraction of the overall genetic risk than previously assumed. In contrast to rare single nucleotide mutations, rare copy number variations (CNVs) can be detected using genome-wide single nucleotide polymorphism arrays. This has led to the identification of CNVs associated with mental retardation4,5 and autism2. In a genome-wide search for CNVs associating with schizophrenia, we used a population-based sample to identify de novo CNVs by analysing 9,878 transmissions from parents to offspring. The 66 de novo CNVs identified were tested for association in a sample of 1,433 schizophrenia cases and 33,250 controls. Three deletions at 1q21.1, 15q11.2 and 15q13.3 showing nominal association with schizophrenia in the first sample (phase I) were followed up in a second sample of 3,285 cases and 7,951 controls (phase II). All three deletions significantly associate with schizophrenia and related psychoses in the combined sample. The identification of these rare, recurrent risk variants, having occurred independently in multiple founders and being subject to negative selection, is important in itself. CNV analysis may also point the way to the identification of additional and more prevalent risk variants in genes and pathways involved in schizophrenia.

Bone metastases are a common cause of morbidity in patients with prostate carcinoma. We studied the effect of a new bisphosphonate, zoledronic acid, which blocks bone destruction, on skeletal complications in prostate cancer patients with bone metastases.Patients with hormone-refractory prostate cancer and a history of bone metastases were randomly assigned to a double-blind treatment regimen of intravenous zoledronic acid at 4 mg (N = 214), zoledronic acid at 8 mg (subsequently reduced to 4 mg; 8/4) (N = 221), or placebo (N = 208) every 3 weeks for 15 months. Proportions of patients with skeletal-related events, time to the first skeletal-related event, skeletal morbidity rate, pain and analgesic scores, disease progression, and safety were assessed. All statistical tests were two-sided.Approximately 38% of patients who received zoledronic acid at 4 mg, 28% who received zoledronic acid at 8/4 mg, and 31% who received placebo completed the study. A greater proportion of patients who received placebo had skeletal-related events than those who received zoledronic acid at 4 mg (44.2% versus 33.2%; difference = -11.0%, 95% confidence interval [CI] = -20.3% to -1.8%; P =.021) or those who received zoledronic acid at 8/4 mg (38.5%; difference versus placebo = -5.8%, 95% CI = -15.1% to 3.6%; P =.222). Median time to first skeletal-related event was 321 days for patients who received placebo, was not reached for patients who received zoledronic acid at 4 mg (P =.011 versus placebo), and was 363 days for those who received zoledronic acid at 8/4 mg (P =.491 versus placebo). Compared with urinary markers in patients who received placebo, urinary markers of bone resorption were statistically significantly decreased in patients who received zoledronic acid at either dose (P =.001). Pain and analgesic scores increased more in patients who received placebo than in patients who received zoledronic acid, but there were no differences in disease progression, performance status, or quality-of-life scores among the groups. Zoledronic acid at 4 mg given as a 15-minute infusion was well tolerated, but the 8-mg dose was associated with renal function deterioration.Zoledronic acid at 4 mg reduced skeletal-related events in prostate cancer patients with bone metastases.

Brainstorming diseases Consistent classification of neuropsychiatric diseases is problematic because it can lead to misunderstanding of etiology. The Brainstorm Consortium examined multiple genome-wide association studies drawn from more than 200,000 patients for 25 brain-associated disorders and 17 phenotypes. Broadly, it appears that psychiatric and neurologic disorders share relatively little common genetic risk. However, different and independent pathways can result in similar clinical manifestations (e.g., psychosis, which occurs in both schizophrenia and Alzheimer's disease). Schizophrenia correlated with many psychiatric disorders, whereas the immunopathological affliction Crohn's disease did not, and posttraumatic stress syndrome was also largely independent of underlying traits. Essentially, the earlier the onset of a disorder, the more inheritable it appeared to be. Science , this issue p. eaap8757

Based on its symptoms, schizophrenia has been considered a discrete disease, and yet genome-wide association studies for copy number variations (CNVs) associated with the disease have revealed that some CNVs confer high relative risk of schizophrenia but also of other psychiatric disorders. But CNVs can affect several genes. Now, a genome-wide association of single nucleotide polymorphisms (SNPs) using data from several large genome-wide scans reveals significant associations to individual loci that implicate immunity, brain development, memory and cognition in predisposition to schizophrenia. Here, in the first of three papers on the genetics of schizophrenia, a genome-wide association study of single nucleotide polymorphisms using data from several large genome-wide scans reveals significant associations to individual loci that implicate perturbations in immunity, brain development, memory and cognition in the predisposition to schizophrenia. Schizophrenia is a complex disorder, caused by both genetic and environmental factors and their interactions. Research on pathogenesis has traditionally focused on neurotransmitter systems in the brain, particularly those involving dopamine. Schizophrenia has been considered a separate disease for over a century, but in the absence of clear biological markers, diagnosis has historically been based on signs and symptoms. A fundamental message emerging from genome-wide association studies of copy number variations (CNVs) associated with the disease is that its genetic basis does not necessarily conform to classical nosological disease boundaries. Certain CNVs confer not only high relative risk of schizophrenia but also of other psychiatric disorders1,2,3. The structural variations associated with schizophrenia can involve several genes and the phenotypic syndromes, or the ‘genomic disorders’, have not yet been characterized4. Single nucleotide polymorphism (SNP)-based genome-wide association studies with the potential to implicate individual genes in complex diseases may reveal underlying biological pathways. Here we combined SNP data from several large genome-wide scans and followed up the most significant association signals. We found significant association with several markers spanning the major histocompatibility complex (MHC) region on chromosome 6p21.3-22.1, a marker located upstream of the neurogranin gene (NRGN) on 11q24.2 and a marker in intron four of transcription factor 4 (TCF4) on 18q21.2. Our findings implicating the MHC region are consistent with an immune component to schizophrenia risk, whereas the association with NRGN and TCF4 points to perturbation of pathways involved in brain development, memory and cognition.

Interleukin (IL)-7 is a potent stimulus for immature T and B cells and, to a lesser extent, mature T cells. We have inactivated the IL-7 gene in the mouse germline by using gene-targeting techniques to further understand the biology of IL-7. Mutant mice were highly lymphopenic in the peripheral blood and lymphoid organs. Bone marrow B lymphopoiesis was blocked at the transition from pro-B to pre-B cells. Thymic cellularity was reduced 20-fold, but retained normal distribution of CD4 and CD8. Splenic T cellularity was reduced 10-fold. Splenic B cells, also reduced in number, showed an abnormal population of immature B cells in adult animals. The remaining splenic populations of lymphocytes showed normal responsiveness to mitogenic stimuli. These data show that proper T and B cell development is dependent on IL-7. The IL-7-deficient mice are the first example of single cytokine-deficient mice that exhibit severe lymphoid abnormalities.

Background Recent evidence documents that cannabis use by young people is a modest statistical risk factor for psychotic symptoms in adulthood, such as hallucinations and delusions, as well as clinically significant schizophrenia. The vast majority of cannabis users do not develop psychosis, however, prompting us to hypothesize that some people are genetically vulnerable to the deleterious effects of cannabis. Methods In a longitudinal study of a representative birth cohort followed to adulthood, we tested why cannabis use is associated with the emergence of psychosis in a minority of users, but not in others. Results A functional polymorphism in the catechol-O-methyltransferase (COMT) gene moderated the influence of adolescent cannabis use on developing adult psychosis. Carriers of the COMT valine158 allele were most likely to exhibit psychotic symptoms and to develop schizophreniform disorder if they used cannabis. Cannabis use had no such adverse influence on individuals with two copies of the methionine allele. Conclusions These findings provide evidence of a gene × environment interaction and suggest that a role of some susceptibility genes is to influence vulnerability to environmental pathogens. Recent evidence documents that cannabis use by young people is a modest statistical risk factor for psychotic symptoms in adulthood, such as hallucinations and delusions, as well as clinically significant schizophrenia. The vast majority of cannabis users do not develop psychosis, however, prompting us to hypothesize that some people are genetically vulnerable to the deleterious effects of cannabis. In a longitudinal study of a representative birth cohort followed to adulthood, we tested why cannabis use is associated with the emergence of psychosis in a minority of users, but not in others. A functional polymorphism in the catechol-O-methyltransferase (COMT) gene moderated the influence of adolescent cannabis use on developing adult psychosis. Carriers of the COMT valine158 allele were most likely to exhibit psychotic symptoms and to develop schizophreniform disorder if they used cannabis. Cannabis use had no such adverse influence on individuals with two copies of the methionine allele. These findings provide evidence of a gene × environment interaction and suggest that a role of some susceptibility genes is to influence vulnerability to environmental pathogens.

A mycoplasma-encoded purine nucleoside phosphorylase (designated PNP_Hyor) has been cloned and characterized for the first time. Efficient phosphorolysis of natural 6-oxopurine and 6-aminopurine nucleosides was observed, with adenosine the preferred natural substrate (K_m = 61 µM). Several cytostatic purine nucleoside analogs proved to be susceptible to PNP_Hyor-mediated phosphorolysis, and a markedly decreased or increased cytostatic activity was observed in Mycoplasma hyorhinis–infected human breast carcinoma MCF-7 cell cultures (MCF-7.Hyor), depending on the properties of the released purine base. We demonstrated an ∼10-fold loss of cytostatic activity of cladribine in MCF-7.Hyor cells and observed a rapid and complete phosphorolysis of this drug when it was exposed to the supernatant of mycoplasma-infected cells. This conversion (inactivation) could be prevented by a specific PNP inhibitor. These findings correlated well with the high efficiency of PNP_Hyor-catalyzed phosphorolysis of cladribine to its less toxic base 2-chloroadenine (K_m = 80 µM). In contrast, the cytostatic activity of nucleoside analogs carrying a highly toxic purine base and being a substrate for PNP_Hyor, but not human PNP, was substantially increased in MCF-7.Hyor cells (∼130-fold for fludarabine and ∼45-fold for 6-methylpurine-2′-deoxyriboside). Elimination of the mycoplasma from the tumor cell cultures or selective inhibition of PNP_Hyor by a PNP inhibitor restored the cytostatic activity of the purine-based nucleoside drugs. Since several studies suggest a high and preferential colonization or association of tumor tissue in cancer patients with different prokaryotes (including mycoplasmas), the data presented here may be of relevance for the optimization of purine nucleoside–based anticancer drug treatment.

In a placebo-controlled randomized clinical trial, zoledronic acid (4 mg via a 15-minute infusion every 3 weeks for 15 months) reduced the incidence of skeletal-related events (SREs) in men with hormone-refractory metastatic prostate cancer. Among 122 patients who completed a total of 24 months on study, fewer patients in the 4-mg zoledronic acid group than in the placebo group had at least one SRE (38% versus 49%, difference = –11.0%, 95% confidence interval [CI] = –20.2% to –1.3%; P = .028), and the annual incidence of SREs was 0.77 for the 4-mg zoledronic acid group versus 1.47 for the placebo group (P= .005). The median time to the first SRE was 488 days for the 4-mg zoledronic acid group versus 321 days for the placebo group (P = .009). Compared with placebo, 4 mg of zoledronic acid reduced the ongoing risk of SREs by 36% (risk ratio = 0.64, 95% CI = 0.485 to 0.845; P = .002). Patients in the 4-mg zoledronic acid group had a lower incidence of SREs than did patients in the placebo group, regardless of whether they had an SRE prior to entry in the study. Long-term treatment with 4 mg of zoledronic acid is safe and provides sustained clinical benefits for men with metastatic hormone-refractory prostate cancer.

Childhood risk factors for the development of adult schizophrenia have proved to have only modest and nonspecific effects, and most seem unrelated to the adult phenotype. We report the first direct examination of the longitudinal relationship between psychotic symptoms in childhood and adulthood.We analyzed prospective data from a birth cohort (N = 761), in which children were asked about delusional beliefs and hallucinatory experiences at age 11 years, and then followed up to age 26 years. Structured diagnostic interviews were employed at both ages and self-report of schizophreniform symptoms was augmented by other data sources at age 26 years.Self-reported psychotic symptoms at age 11 years predicted a very high risk of a schizophreniform diagnosis at age 26 years (odds ratio, 16.4; 95% confidence interval, 3.9-67.8). In terms of attributable risk, 42% of the age-26 schizophreniform cases in the cohort had reported 1 or more psychotic symptoms at age 11 years. Age-11 psychotic symptoms did not predict mania or depression at age 26 years, suggesting specificity of prediction to schizophreniform disorder. The link between child and adult psychotic symptoms was not simply the result of general childhood psychopathology.These findings provide the first evidence for continuity of psychotic symptoms from childhood to adulthood.

Second-generation (atypical) antipsychotics (SGAs) are more expensive than first-generation (typical) antipsychotics (FGAs) but are perceived to be more effective, with fewer adverse effects, and preferable to patients. Most evidence comes from short-term efficacy trials of symptoms.To test the hypothesis that in people with schizophrenia requiring a change in treatment, SGAs other than clozapine are associated with improved quality of life across 1 year compared with FGAs.A noncommercially funded, pragmatic, multisite, randomized controlled trial of antipsychotic drug classes, with blind assessments at 12, 26, and 56 weeks using intention-to-treat analysis.Fourteen community psychiatric services in the English National Health Service.Two hundred twenty-seven people aged 18 to 65 years with DSM-IV schizophrenia and related disorders assessed for medication review because of inadequate response or adverse effects.Randomized prescription of either FGAs or SGAs (other than clozapine), with the choice of individual drug made by the managing psychiatrist.Quality of Life Scale scores, symptoms, adverse effects, participant satisfaction, and costs of care.The primary hypothesis of significant improvement in Quality of Life Scale scores during the year after commencement of SGAs vs FGAs was excluded. Participants in the FGA arm showed a trend toward greater improvements in Quality of Life Scale and symptom scores. Participants reported no clear preference for either drug group; costs were similar.In people with schizophrenia whose medication is changed for clinical reasons, there is no disadvantage across 1 year in terms of quality of life, symptoms, or associated costs of care in using FGAs rather than nonclozapine SGAs. Neither inadequate power nor patterns of drug discontinuation accounted for the result.