Abstract Glycaemic traits are used to diagnose and monitor type 2 diabetes, and cardiometabolic health. To date, most genetic studies of glycaemic traits have focused on individuals of European ancestry. Here, we aggregated genome-wide association studies in up to 281,416 individuals without diabetes (30% non-European ancestry) with fasting glucose, 2h-glucose post-challenge, glycated haemoglobin, and fasting insulin data. Trans-ancestry and single-ancestry meta-analyses identified 242 loci (99 novel; P <5×10 -8 ), 80% with no significant evidence of between-ancestry heterogeneity. Analyses restricted to European ancestry individuals with equivalent sample size would have led to 24 fewer new loci. Compared to single-ancestry, equivalent sized trans-ancestry fine-mapping reduced the number of estimated variants in 99% credible sets by a median of 37.5%. Genomic feature, gene-expression and gene-set analyses revealed distinct biological signatures for each trait, highlighting different underlying biological pathways. Our results increase understanding of diabetes pathophysiology by use of trans-ancestry studies for improved power and resolution.

Abstract A major challenge of genome-wide association studies (GWAS) is to translate phenotypic associations into biological insights. Here, we integrate a large GWAS on blood lipids involving 1.6 million individuals from five ancestries with a wide array of functional genomic datasets to discover regulatory mechanisms underlying lipid associations. We first prioritize lipid-associated genes with expression quantitative trait locus (eQTL) colocalizations, and then add chromatin interaction data to narrow the search for functional genes. Polygenic enrichment analysis across 697 annotations from a host of tissues and cell types confirms the central role of the liver in lipid levels, and highlights the selective enrichment of adipose-specific chromatin marks in high-density lipoprotein cholesterol and triglycerides. Overlapping transcription factor (TF) binding sites with lipid-associated loci identifies TFs relevant in lipid biology. In addition, we present an integrative framework to prioritize causal variants at GWAS loci, producing a comprehensive list of candidate causal genes and variants with multiple layers of functional evidence. Two prioritized genes, CREBRF and RRBP1 , show convergent evidence across functional datasets supporting their roles in lipid biology.

Background: Alcohol intake influences plasma lipid levels and such effects may be modulated by genetic variants. Objective: We aimed to characterize the role of aggregated rare and low-frequency variants in gene by alcohol consumption interactions associated with fasting plasma lipid levels. Design: In the Cohorts for Heart and Aging Research in Genomic Epidemiology (CHARGE) consortium, fasting plasma triglycerides (TG), and high- and low-density lipoprotein cholesterol (HDL-c and LDL-c) were measured in 34,153 European Americans from five discovery studies and 32,275 individuals from six replication studies. Rare and low-frequency protein coding variants (minor allele frequency ≤ 5%) measured by an exome array were aggregated by genes and evaluated by a gene-environment interaction (GxE) test and a joint test of genetic main and GxE interaction effects. Two dichotomous self-reported alcohol consumption variables, current drinker, defined as any recurrent drinking behavior, and regular drinker, defined as the subset of current drinkers who consume at least two drinks per week, were considered. Results: We discovered and replicated 21 gene-lipid associations at 13 known lipid loci through the joint test. Eight loci (PCSK9, LPA, LPL, LIPG, ANGPTL4, APOB, APOC3 and CD300LG) remained significant after conditioning on the common index single nucleotide polymorphism (SNP) identified by previous genome-wide association studies, suggesting an independent role for rare and low-frequency variants at these loci. One significant gene-alcohol interaction on TG was discovered at a Bonferroni corrected significance level (p-value <5*10-5) and replicated (p-value <0.013 for the interaction test) in SMC5.