Abstract Western South America was one of the worldwide cradles of civilization. The well known Inca Empire was the tip of the iceberg of a cultural and biological evolutionary process that started 14-11 thousand years ago. Genetic data from 18 Peruvian populations reveal that: (1) The between-population homogenization of the central-southern Andes and its differentiation with respect to Amazonian populations of similar latitudes do not extend northward. Instead, longitudinal gene flow between the northern coast of Peru, Andes and Amazonia accompanied cultural and socioeconomic interactions revealed by archeological studies. This pattern recapitulates the environmental and cultural differentiation between the fertile north, where altitudes are lower; and the arid south, where the Andes are higher, acting as a genetic barrier between the sharply different environments of the Andes and Amazonia (2). The genetic homogenization between the populations of the arid Andes is not only due to migration during the Inca Empire or the subsequent colonial period. It started at least during the earlier expansion of the pre-Inca Wari Empire (600-1000 YBP) (3) This demographic history allowed for cases of positive natural selection in the high and arid Andes vs. the low Amazon tropical forest: in the Andes, HAND2-AS1 (heart and neural crest derivatives expressed 2 antisense RNA1, related with cardiovascular function) and DUOX2 (dual oxidase 2, related to thyroid function and innate immunity) genes; in the Amazon, the gene encoding for the CD45 protein, essential for antigen recognition by T/B lymphocytes in viral-host interaction, consistent with the host-virus arms race hypothesis.

Summary Integration of Human Papillomaviruses (HPV) is an important mechanism of carcinogenesis but is absent in a significant fraction of HPV16+ tumors. We applied long-read whole-genome sequencing (WGS) to cervical cancer cell lines and tumors. In two HPV16+ cell lines, we identified large tandem arrays of full-length and truncated viral genomes integrated into multiple locations indicating formation as extrachromosomal DNA (HPV superspreading). An HPV16+ cell line with episomal DNA has tandem arrays of full-length, truncated, and rearranged HPV16 genomes (multimer episomes). WGS of HPV16+ cervical tumors revealed that 11/20 with only episomal HPV (EP) have intact monomer episomes. The remaining nine EP tumors have multimer and rearranged HPV genomes. Most HPV rearrangements disrupt the E1 and E2 genes, and EP tumors overexpress the E6 and E7 viral oncogenes. Tumors with both episomal and integrated HPV16 display multimer episomes and concatemers of human and viral sequences. One tumor has a recurrent deletion of an inhibitory site regulating E6 and E7 expression, and another has a recurrent duplication consistent with HPV superspreading. Therefore, HPV16 can cause cancer without integration through aberrant episomal replication, forming rearranged and multimer episomes.

Incidence of glioma is approximately 50% higher in males. Previous analyses have examined exposures related to sex hormones in women as potential protective factors for these tumors, with inconsistent results. Previous glioma genome-wide association studies (GWAS) have not stratified by sex. Potential sex-specific genetic effects were assessed in autosomal SNPs and sex chromosome variants for all glioma, GBM and non-GBM patients using data from four previous glioma GWAS. Datasets were analyzed using sex-stratified logistic regression models and combined using meta-analysis. There were 4,831 male cases, 5,216 male controls, 3,206 female cases and 5,470 female controls. A significant association was detected at rs11979158 (7p11.2) in males only. Association at rs55705857 (8q24.21) was stronger in females than in males. A large region on 3p21.31 was identified with significant association in females only. The identified differences in effect of risk variants do not fully explain the observed incidence difference in glioma by sex.

Human papillomavirus (HPV) 16 displays substantial sequence variation; four HPV16 lineages (A, B, C, D) have been described, as well as multiple sub-lineages. To identify molecular events associated with HPV16 carcinogenesis we evaluated viral variation, the integration of HPV16, and somatic mutation in 96 cervical cancer samples from Guatemala. A total of 64% (60/94) of the samples had integrated HPV16 sequences, and integration was associated with an earlier age of diagnosis (P=0.0007) and pre-menopausal disease. HPV16 integration sites were broadly distributed in the genome but in one tumor, HPV16 integrated into the promoter of the interferon regulatory factor 4 (IRF4) gene, which plays an important role in the regulation of the interferon response to viral infection. The HPV16 D2 and D3 sub-lineages were found in 23% and 30% of the tumors, respectively and were significantly associated with adenocarcinoma. D2-positive tumors had a higher rate of integration (P=0.011), earlier age of diagnosis (P=0.012), and a lower rate of somatic mutation (P=0.03). Whereas D3-positive tumors are less likely to integrate, have later age-of-diagnosis, and a higher rate of somatic mutation. In conclusion, Guatemalan cervical tumors have a high frequency of the very high-risk HPV16 D2 and D3 sub-lineages and cervical cancer patients with these variants of HPV16 differ in histology, age-of-diagnosis, integration, and somatic mutation frequency. In summary, related lineages of HPV16 have different features of oncogenicity.

Background: Genome-wide association studies (GWAS) have identified 25 risk variants for glioma, which explain ~30% of heritable risk. Most glioma histologies occur with significantly higher incidence in males. A sex-stratified analysis identified sex-specific glioma risk variants, and further analyses using gene- and pathway-based approaches may further elucidate risk variation by sex. Methods: Results from the Glioma International Case-Control Study were used as a testing set, and results from three GWAS were combined via meta-analysis and used as a validation set. Using summary statistics for autosomal SNPs found to be nominally significant (p<0.01) in a previous meta-analysis and X chromosome SNPs with nominally significant association (p<0.01), three algorithms (Pascal, BimBam, and GATES) were used to generate gene-scores, and Pascal was used to generate pathway scores. Results were considered significant when p<3.3x10-6 in 2/3 algorithms. Results: 25 genes within five regions and 19 genes within six regions reached the set significance threshold in at least 2/3 algorithms in males and females, respectively. EGFR and RTEL1-TNFRSF6B were significantly associated with all glioma and glioblastoma in males only, and a female-specific association in TERT, all of which remained nominally significant after conditioning on known risk loci. There were nominal associations with the Telomeres, Telomerase, Cellular Aging, and Immortality pathway in both males and females. Conclusions: These results suggest that there may be biologically relevant significant differences by sex in genetic risk for glioma. Additional gene- and pathway-based analyses may further elucidate the biological processes through which this risk is conferred.

Abstract The main goal of this collaborative effort is to provide genome wide data for the previously underrepresented population in Eastern Europe, and to provide cross-validation of the data from genome sequences and genotypes of the same individuals acquired by different technologies. We collected 97 genome-grade DNA samples from consented individuals representing major regions of Ukraine that were consented for the public data release. DNBSEQ-G50 sequences, and genotypes by an Illumina GWAS chip were cross-validated on multiple samples, and additionally referenced to one sample that has been resequenced by Illumina NovaSeq6000 S4 at high coverage. The genome data has been searched for genomic variation represented in this population, and a number of variants have been reported: large structural variants, indels, CNVs, SNPs and microsatellites. This study provides the largest to-date survey of genetic variation in Ukraine, creating a public reference resource aiming to provide data for historic and medical research in a large understudied population. While most of the common variation is shared with other European populations, this survey of population variation contributes a number of novel SNPs and structural variants that have not been reported in the gnomAD/1KG databases representing global distribution of genomic variation. These endemic variants will become a valuable resource for designing future population and clinical studies, help address questions about ancestry and admixture, and will fill a missing place in the puzzle characterizing human population diversity in Eastern Europe. Our results indicate that genetic diversity of the Ukrainian population is uniquely shaped by the evolutionary and demographic forces, and cannot be ignored in the future genetic and biomedical studies. This data will contribute a wealth of new information bringing forth different risk and/or protective alleles. The newly discovered low frequency and local variants can be added to the current genotyping arrays for genome wide association studies, clinical trials, and in genome assessment of proliferating cancer cells.