Levels of low-density lipoprotein (LDL) cholesterol, high-density lipoprotein (HDL) cholesterol, triglycerides and total cholesterol are heritable, modifiable risk factors for coronary artery disease. To identify new loci and refine known loci influencing these lipids, we examined 188,577 individuals using genome-wide and custom genotyping arrays. We identify and annotate 157 loci associated with lipid levels at P < 5 × 10(-8), including 62 loci not previously associated with lipid levels in humans. Using dense genotyping in individuals of European, East Asian, South Asian and African ancestry, we narrow association signals in 12 loci. We find that loci associated with blood lipid levels are often associated with cardiovascular and metabolic traits, including coronary artery disease, type 2 diabetes, blood pressure, waist-hip ratio and body mass index. Our results demonstrate the value of using genetic data from individuals of diverse ancestry and provide insights into the biological mechanisms regulating blood lipids to guide future genetic, biological and therapeutic research.

Sekar Kathiresan and colleagues examine 185 common variants using a modified mendelian randomization approach and provide evidence supporting a causal role of triglyceride-rich lipoproteins in the development of coronary artery disease. Triglycerides are transported in plasma by specific triglyceride-rich lipoproteins; in epidemiological studies, increased triglyceride levels correlate with higher risk for coronary artery disease (CAD). However, it is unclear whether this association reflects causal processes. We used 185 common variants recently mapped for plasma lipids (P < 5 × 10−8 for each) to examine the role of triglycerides in risk for CAD. First, we highlight loci associated with both low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) and triglyceride levels, and we show that the direction and magnitude of the associations with both traits are factors in determining CAD risk. Second, we consider loci with only a strong association with triglycerides and show that these loci are also associated with CAD. Finally, in a model accounting for effects on LDL-C and/or high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) levels, the strength of a polymorphism's effect on triglyceride levels is correlated with the magnitude of its effect on CAD risk. These results suggest that triglyceride-rich lipoproteins causally influence risk for CAD.

Patrick Gaffney and colleagues report results of a genome-wide association study for systemic lupus erythematosus (SLE), identifying variants in the TNFAIP3 region on 6q23 that are strongly associated with the disease. In a related study, Lindsey Criswell and colleagues report a similar association between variants near TNFAIP3 and SLE. The same region on 6q23 has recently been associated with rheumatoid arthritis, but only a subset of risk alleles in this region seem to be common to both diseases. Systemic lupus erythematosus (SLE) is an autoimmune disease influenced by genetic and environmental factors. We carried out a genome-wide association scan and replication study and found an association between SLE and a variant in TNFAIP3 (rs5029939, meta-analysis P = 2.89 × 10−12, OR = 2.29). We also found evidence of two independent signals near TNFAIP3 associated with SLE, including one previously associated with rheumatoid arthritis (RA). These results establish that variants near TNFAIP3 contribute to differential risk of SLE and RA.

Significance Within an evolutionary framework, aging and reproduction are intrinsically linked. Although both laboratory and epidemiological studies have observed associations between the timing of reproductive senescence and longevity, it is not yet known whether differences in the age of menopause are reflected in biomarkers of aging. Using our recently developed biomarker of aging, the “epigenetic clock,” we examined whether age at menopause is associated with epigenetic age of blood, saliva, and buccal epithelium. This is a definitive study that shows an association between age of menopause and biological aging (measured using the epigenetic clock). Our results also indicate menopause may accelerate the epigenetic aging process in blood and that age at menopause and epigenetic age acceleration share a common genetic signature.

Ken Ong and colleagues report a genome-wide association study for age at menarche. They find LIN28B associated with age at menarche, as well as several traits related to onset of puberty in both females and males. The timing of puberty is highly variable1. We carried out a genome-wide association study for age at menarche in 4,714 women and report an association in LIN28B on chromosome 6 (rs314276, minor allele frequency (MAF) = 0.33, P = 1.5 × 10−8). In independent replication studies in 16,373 women, each major allele was associated with 0.12 years earlier menarche (95% CI = 0.08–0.16; P = 2.8 × 10−10; combined P = 3.6 × 10−16). This allele was also associated with earlier breast development in girls (P = 0.001; N = 4,271); earlier voice breaking (P = 0.006, N = 1,026) and more advanced pubic hair development in boys (P = 0.01; N = 4,588); a faster tempo of height growth in girls (P = 0.00008; N = 4,271) and boys (P = 0.03; N = 4,588); and shorter adult height in women (P = 3.6 × 10−7; N = 17,274) and men (P = 0.006; N = 9,840) in keeping with earlier growth cessation. These studies identify variation in LIN28B, a potent and specific regulator of microRNA processing2, as the first genetic determinant regulating the timing of human pubertal growth and development.

Background: The implications of different adiposity measures on cardiovascular disease etiology remain unclear. In this article, we quantify and contrast causal associations of central adiposity (waist-to-hip ratio adjusted for body mass index [WHRadjBMI]) and general adiposity (body mass index [BMI]) with cardiometabolic disease. Methods: Ninety-seven independent single-nucleotide polymorphisms for BMI and 49 single-nucleotide polymorphisms for WHRadjBMI were used to conduct Mendelian randomization analyses in 14 prospective studies supplemented with coronary heart disease (CHD) data from CARDIoGRAMplusC4D (Coronary Artery Disease Genome-wide Replication and Meta-analysis [CARDIoGRAM] plus The Coronary Artery Disease [C4D] Genetics; combined total 66 842 cases), stroke from METASTROKE (12 389 ischemic stroke cases), type 2 diabetes mellitus from DIAGRAM (Diabetes Genetics Replication and Meta-analysis; 34 840 cases), and lipids from GLGC (Global Lipids Genetic Consortium; 213 500 participants) consortia. Primary outcomes were CHD, type 2 diabetes mellitus, and major stroke subtypes; secondary analyses included 18 cardiometabolic traits. Results: Each one standard deviation (SD) higher WHRadjBMI (1 SD≈0.08 U) associated with a 48% excess risk of CHD (odds ratio [OR] for CHD, 1.48; 95% confidence interval [CI], 1.28–1.71), similar to findings for BMI (1 SD≈4.6 kg/m 2 ; OR for CHD, 1.36; 95% CI, 1.22–1.52). Only WHRadjBMI increased risk of ischemic stroke (OR, 1.32; 95% CI, 1.03–1.70). For type 2 diabetes mellitus, both measures had large effects: OR, 1.82 (95% CI, 1.38–2.42) and OR, 1.98 (95% CI, 1.41–2.78) per 1 SD higher WHRadjBMI and BMI, respectively. Both WHRadjBMI and BMI were associated with higher left ventricular hypertrophy, glycemic traits, interleukin 6, and circulating lipids. WHRadjBMI was also associated with higher carotid intima-media thickness (39%; 95% CI, 9%–77% per 1 SD). Conclusions: Both general and central adiposity have causal effects on CHD and type 2 diabetes mellitus. Central adiposity may have a stronger effect on stroke risk. Future estimates of the burden of adiposity on health should include measures of central and general adiposity.

Variation in cancer risk among somatic tissues has been attributed to variations in the underlying rate of stem cell division. For a given tissue type, variable cancer risk between individuals is thought to be influenced by extrinsic factors which modulate this rate of stem cell division. To date, no molecular mitotic clock has been developed to approximate the number of stem cell divisions in a tissue of an individual and which is correlated with cancer risk.Here, we integrate mathematical modeling with prior biological knowledge to construct a DNA methylation-based age-correlative model which approximates a mitotic clock in both normal and cancer tissue. By focusing on promoter CpG sites that localize to Polycomb group target genes that are unmethylated in 11 different fetal tissue types, we show that increases in DNA methylation at these sites defines a tick rate which correlates with the estimated rate of stem cell division in normal tissues. Using matched DNA methylation and RNA-seq data, we further show that it correlates with an expression-based mitotic index in cancer tissue. We demonstrate that this mitotic-like clock is universally accelerated in cancer, including pre-cancerous lesions, and that it is also accelerated in normal epithelial cells exposed to a major carcinogen.Unlike other epigenetic and mutational clocks or the telomere clock, the epigenetic clock proposed here provides a concrete example of a mitotic-like clock which is universally accelerated in cancer and precancerous lesions.

Abstract High blood cholesterol is typically considered a feature of wealthy western countries 1,2 . However, dietary and behavioural determinants of blood cholesterol are changing rapidly throughout the world 3 and countries are using lipid-lowering medications at varying rates. These changes can have distinct effects on the levels of high-density lipoprotein (HDL) cholesterol and non-HDL cholesterol, which have different effects on human health 4,5 . However, the trends of HDL and non-HDL cholesterol levels over time have not been previously reported in a global analysis. Here we pooled 1,127 population-based studies that measured blood lipids in 102.6 million individuals aged 18 years and older to estimate trends from 1980 to 2018 in mean total, non-HDL and HDL cholesterol levels for 200 countries. Globally, there was little change in total or non-HDL cholesterol from 1980 to 2018. This was a net effect of increases in low- and middle-income countries, especially in east and southeast Asia, and decreases in high-income western countries, especially those in northwestern Europe, and in central and eastern Europe. As a result, countries with the highest level of non-HDL cholesterol—which is a marker of cardiovascular risk—changed from those in western Europe such as Belgium, Finland, Greenland, Iceland, Norway, Sweden, Switzerland and Malta in 1980 to those in Asia and the Pacific, such as Tokelau, Malaysia, The Philippines and Thailand. In 2017, high non-HDL cholesterol was responsible for an estimated 3.9 million (95% credible interval 3.7 million–4.2 million) worldwide deaths, half of which occurred in east, southeast and south Asia. The global repositioning of lipid-related risk, with non-optimal cholesterol shifting from a distinct feature of high-income countries in northwestern Europe, north America and Australasia to one that affects countries in east and southeast Asia and Oceania should motivate the use of population-based policies and personal interventions to improve nutrition and enhance access to treatment throughout the world.