Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is the leading cause of respiratory mortality worldwide. Genetic risk loci provide new insights into disease pathogenesis. We performed a genome-wide association study in 35,735 cases and 222,076 controls from the UK Biobank and additional studies from the International COPD Genetics Consortium. We identified 82 loci associated with P < 5 × 10

Rationale: Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a complex lung disease characterized by scarring of the lung that is believed to result from an atypical response to injury of the epithelium. Genome-wide association studies have reported signals of association implicating multiple pathways including host defense, telomere maintenance, signaling, and cell-cell adhesion.Objectives: To improve our understanding of factors that increase IPF susceptibility by identifying previously unreported genetic associations.Methods: We conducted genome-wide analyses across three independent studies and meta-analyzed these results to generate the largest genome-wide association study of IPF to date (2,668 IPF cases and 8,591 controls). We performed replication in two independent studies (1,456 IPF cases and 11,874 controls) and functional analyses (including statistical fine-mapping, investigations into gene expression, and testing for enrichment of IPF susceptibility signals in regulatory regions) to determine putatively causal genes. Polygenic risk scores were used to assess the collective effect of variants not reported as associated with IPF.Measurements and Main Results: We identified and replicated three new genome-wide significant (P < 5 × 10-8) signals of association with IPF susceptibility (associated with altered gene expression of KIF15, MAD1L1, and DEPTOR) and confirmed associations at 11 previously reported loci. Polygenic risk score analyses showed that the combined effect of many thousands of as yet unreported IPF susceptibility variants contribute to IPF susceptibility.Conclusions: The observation that decreased DEPTOR expression associates with increased susceptibility to IPF supports recent studies demonstrating the importance of mTOR signaling in lung fibrosis. New signals of association implicating KIF15 and MAD1L1 suggest a possible role of mitotic spindle-assembly genes in IPF susceptibility.

Abstract Reduced lung function predicts mortality and is key to the diagnosis of COPD. In a genome-wide association study in 400,102 individuals of European ancestry, we define 279 lung function signals, one-half of which are new. In combination these variants strongly predict COPD in deeply-phenotyped patient populations. Furthermore, the combined effect of these variants showed generalisability across smokers and never-smokers, and across ancestral groups. We highlight biological pathways, known and potential drug targets for COPD and, in phenome-wide association studies, autoimmune-related and other pleiotropic effects of lung function associated variants. This new genetic evidence has potential to improve future preventive and therapeutic strategies for COPD.

Background Cardiovascular disease (CVD) is the most important comorbidity in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). COPD exacerbations not only contribute to COPD progression but may also elevate the risk of CVD. This study aimed to determine whether COPD exacerbations increase the risk of subsequent CVD events using up to 15 years of prospective longitudinal follow‐up data from the COPDGene (Genetic Epidemiology of Chronic Obstructive Pulmonary Disease) study. Methods and Results The COPDGene study is a large, multicenter, longitudinal investigation of COPD, including subjects at enrollment aged 45 to 80 years with a minimum of 10 pack‐years of smoking history. Cox proportional hazards models and Kaplan‐Meier survival curves were used to assess the risk of a composite end point of CVD based on the COPD exacerbation rate. Frequent exacerbators exhibited a higher cumulative incidence of composite CVD end points than infrequent exacerbators, irrespective of the presence of CVD at baseline. After adjusting for covariates, frequent exacerbators still maintained higher hazard ratios (HRs) than the infrequent exacerbator group (without CVD: HR, 1.81 [95% CI, 1.47–2.22]; with CVD: HR, 1.92 [95% CI, 1.51–2.44]). This observation remained consistently significant in moderate to severe COPD subjects and the preserved ratio impaired spirometry population. In the mild COPD population, frequent exacerbators showed a trend toward more CVD events. Conclusions COPD exacerbations are associated with an increased risk of subsequent cardiovascular events in subjects with and without preexisting CVD. Patients with COPD experiencing frequent exacerbations may necessitate careful monitoring and additional management for subsequent potential CVD. Registration URL: https://www.clinicaltrials.gov ; Unique identifier: NCT00608764.

Background . This study aimed to investigate the demographic, clinical, and laboratory characteristics of sepsis patients who were admitted to our center during 2014–2020 and to employ cluster analysis, which is a type of machine learning, to identify distinct types of sepsis in Thai population. Methods . Demographic, clinical, laboratory, medicine, and source of infection data of patients admitted to medical wards of Siriraj Hospital (Bangkok, Thailand) during 2014–2020 were collected. Sepsis was diagnosed according to the Sepsis‐3 criteria. Nineteen demographic, clinical, and laboratory variables were analyzed using hierarchical clustering to identify sepsis subtypes. Results . Of 98,359 admissions, 18,030 (18.3%) had sepsis. Respiratory tract was the most common site of infection. The mean Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) score was 4.21 ± 2.24, and the median serum lactate level was 2.7 mmol/L [range: 0.4–27.5]. Twenty percent of admissions required vasopressor. In‐hospital mortality was 19.6%. Ten sepsis subtypes were identified using hierarchical clustering. Three clusters (clusters L1–L3) were considered low risk, and seven clusters (clusters H1–H7) were considered high risk for in‐hospital mortality. Cluster H1 had prominent hematologic abnormalities. Clusters H3 and H5 had younger ages and significant hepatic dysfunction. Cluster H5 had multiple organ dysfunctions, and a higher proportion of cluster H5 patients required vasopressor, mechanical ventilation, and renal replacement therapy. Cluster H6 had more respiratory tract infection and acute respiratory failure and a lower SpO 2 /FiO 2 value. Conclusions . Cluster analysis revealed 10 distinct subtypes of sepsis in Thai population. Furthermore, the study is needed to investigate the value of these sepsis subtypes in clinical practice.

Rationale: Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a complex lung disease characterised by scarring of the lung that is believed to result from an atypical response to injury of the epithelium. The mechanisms by which this arises are poorly understood and it is likely that multiple pathways are involved. The strongest genetic association with IPF is a variant in the promoter of MUC5B where each copy of the risk allele confers a five-fold risk of disease. However, genome-wide association studies have reported additional signals of association implicating multiple pathways including host defence, telomere maintenance, signalling and cell-cell adhesion. Objectives: To improve our understanding of mechanisms that increase IPF susceptibility by identifying previously unreported genetic associations. Methods and measurements: We performed the largest genome-wide association study undertaken for IPF susceptibility with a discovery stage comprising up to 2,668 IPF cases and 8,591 controls with replication in an additional 1,467 IPF cases and 11,874 controls. Polygenic risk scores were used to assess the collective effect of variants not reported as associated with IPF. Main results: We identified and replicated three new genome-wide significant (P<5×10−8) signals of association with IPF susceptibility (near KIF15 , MAD1L1 and DEPTOR ) and confirm associations at 11 previously reported loci. Polygenic risk score analyses showed that the combined effect of many thousands of as-yet unreported IPF risk variants contribute to IPF susceptibility. Conclusions: Novel association signals support the importance of mTOR signalling in lung fibrosis and suggest a possible role of mitotic spindle-assembly genes in IPF susceptibility.

While many disease-associated single nucleotide polymorphisms (SNPs) are associated with gene expression (expression quantitative trait loci, eQTLs), a large proportion of complex disease genome-wide association study (GWAS) variants are of unknown function. Some of these SNPs may contribute to disease by regulating gene splicing. Here, we investigate whether SNPs that are associated with alternative splicing (splice QTL or sQTL) can identify novel functions for existing GWAS variants or suggest new associated variants in chronic obstructive pulmonary disease (COPD). RNA sequencing was performed on whole blood from 376 subjects from the COPDGene Study. Using linear models, we identified 561,060 unique sQTL SNPs associated with 30,333 splice sites corresponding to 6,419 unique genes. Similarly, 708,928 unique eQTL SNPs involving 15,913 genes were detected at 10% FDR. While there is overlap between sQTLs and eQTLs, 60% of sQTLs are not eQTLs. Co-localization analysis revealed that 7 out of 21 loci associated with COPD (p<1x10-6) in a published GWAS have at least one shared causal variant between the GWAS and sQTL studies. Among the genes identified to have splice sites associated with top GWAS SNPs was FBXO38, in which a novel exon was discovered to be protective against COPD. Importantly, the sQTL in this locus was validated by qPCR in both blood and lung tissue, demonstrating that splice variants relevant to lung tissue can be identified in blood. Other identified genes included CDK11A and SULT1A2. Overall, these data indicate that analysis of alternative splicing can provide novel insights into disease mechanisms. In particular, we demonstrated that SNPs in a known COPD GWAS locus on chromosome 5q32 influence alternative splicing in the gene FBXO38.

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is the leading cause of respiratory mortality worldwide. Genetic risk loci provide novel insights into disease pathogenesis. To broaden COPD genetic risk loci discovery and identify cell type and phenotype associations we performed a genome-wide association study in 35,735 cases and 222,076 controls from the UK Biobank and additional studies from the International COPD Genetics Consortium. We identified 82 loci with P value < 5x10-8; 47 were previously described in association with either COPD or population-based lung function. Of the remaining 35 novel loci, 13 were associated with lung function in 79,055 individuals from the SpiroMeta consortium. Using gene expression and regulation data, we identified enrichment for loci in lung tissue, smooth muscle and alveolar type II cells. We found 9 shared genomic regions between COPD and asthma and 5 between COPD and pulmonary fibrosis. COPD genetic risk loci clustered into groups of quantitative imaging features and comorbidity associations. Our analyses provide further support to the genetic susceptibility and heterogeneity of COPD.