To identify common variants influencing body mass index (BMI), we analyzed genome-wide association data from 16,876 individuals of European descent. After previously reported variants in FTO, the strongest association signal (rs17782313, P = 2.9 × 10−6) mapped 188 kb downstream of MC4R (melanocortin-4 receptor), mutations of which are the leading cause of monogenic severe childhood-onset obesity. We confirmed the BMI association in 60,352 adults (per-allele effect = 0.05 Z-score units; P = 2.8 × 10−15) and 5,988 children aged 7–11 (0.13 Z-score units; P = 1.5 × 10−8). In case-control analyses (n = 10,583), the odds for severe childhood obesity reached 1.30 (P = 8.0 × 10−11). Furthermore, we observed overtransmission of the risk allele to obese offspring in 660 families (P (pedigree disequilibrium test average; PDT-avg) = 2.4 × 10−4). The SNP location and patterns of phenotypic associations are consistent with effects mediated through altered MC4R function. Our findings establish that common variants near MC4R influence fat mass, weight and obesity risk at the population level and reinforce the need for large-scale data integration to identify variants influencing continuous biomedical traits.

Incidence of multiple sclerosis is thought to be increasing, but this notion has been difficult to substantiate. In a longitudinal population-based dataset of patients with multiple sclerosis obtained over more than three decades, we did not show a difference in time to diagnosis by sex. We reasoned that if a sex-specific change in incidence was occurring, the female to male sex ratio would serve as a surrogate of incidence change.Since environmental risk factors seem to act early in life, we calculated sex ratios by birth year in 27 074 Canadian patients with multiple sclerosis identified as part of a longitudinal population-based dataset.The female to male sex ratio by year of birth has been increasing for at least 50 years and now exceeds 3.2:1 in Canada. Year of birth was a significant predictor for sex ratio (p<0.0001, chi(2)=124.4; rank correlation r=0.84).The substantial increase in the female to male sex ratio in Canada seems to result from a disproportional increase in incidence of multiple sclerosis in women. This rapid change must have environmental origins even if it is associated with a gene-environment interaction, and implies that a large proportion of multiple sclerosis cases may be preventable in situ. Although the reasons why incidence of the disease is increasing are unknown, there are major implications for health-care provision because lifetime costs of multiple sclerosis exceed pound1 million per case in the UK.

Context.—Racial differences in tobacco-related diseases are not fully explained by cigarette-smoking behavior. Despite smoking fewer cigarettes per day, blacks have higher levels of serum cotinine, the proximate metabolite of nicotine.Objective.—To compare the rates of metabolism and the daily intake of nicotine in black smokers and white smokers.Design.—Participants received simultaneous infusions of deuterium-labeled nicotine and cotinine. Urine was collected for determination of total clearance of nicotine and cotinine, fractional conversion of nicotine to cotinine, and cotinine elimination rate. Using cotinine levels during ad libitum smoking and clearance data, the daily intake of nicotine from smoking was estimated.Setting.—Metabolic ward of a university-affiliated public hospital.Participants.—A total of 40 black and 39 white smokers, average consumption of 14 and 14.7 cigarettes per day, respectively, of similar age (mean, 32.5 and 32.3 years, respectively) and body weight (mean, 73.3 and 68.8 kg, respectively).Main Outcome Measures.—Clearance (renal and nonrenal), half-life, and volume of distribution of nicotine and cotinine and the calculated daily intake of nicotine.Results.—The total and nonrenal clearances of nicotine were not significantly different, respectively, in blacks (17.7 and 17.2 mL·min−1·kg−1) compared with whites (19.6 and 18.9 mL·min−1·kg−1) (P=.11 and .20). However, the total and nonrenal clearances of cotinine were significantly lower, respectively, in blacks (0.56 and 0.47 mL·min−1·kg−1) than in whites (0.68 vs 0.61 mL·min−1·kg−1; P =.009 for each comparison). The nicotine intake per cigarette was 30% greater in blacks compared with whites (1.41 vs 1.09 mg per cigarette, respectively; P =.02). Volume of distribution did not differ for the 2 groups, but cotinine half-life was higher in blacks than in whites (1064 vs 950 minutes, respectively; P =.07).Conclusions.—Higher levels of cotinine per cigarette smoked by blacks compared with whites can be explained by both slower clearance of cotinine and higher intake of nicotine per cigarette in blacks. Greater nicotine and therefore greater tobacco smoke intake per cigarette could, in part, explain some of the ethnic differences in smoking-related disease risks.

PurposeThe 2015 American College of Medical Genetics and Genomics-Association for Molecular Pathology (ACMG-AMP) guidelines were a major step toward establishing a common framework for variant classification. In practice, however, several aspects of the guidelines lack specificity, are subject to varied interpretations, or fail to capture relevant aspects of clinical molecular genetics. A simple implementation of the guidelines in their current form is insufficient for consistent and comprehensive variant classification.MethodsWe undertook an iterative process of refining the ACMG-AMP guidelines. We used the guidelines to classify more than 40,000 clinically observed variants, assessed the outcome, and refined the classification criteria to capture exceptions and edge cases. During this process, the criteria evolved through eight major and minor revisions.ResultsOur implementation: (i) separated ambiguous ACMG-AMP criteria into a set of discrete but related rules with refined weights; (ii) grouped certain criteria to protect against the overcounting of conceptually related evidence; and (iii) replaced the "clinical criteria" style of the guidelines with additive, semiquantitative criteria.ConclusionSherloc builds on the strong framework of 33 rules established by the ACMG-AMP guidelines and introduces 108 detailed refinements, which support a more consistent and transparent approach to variant classification.

Multiple sclerosis (MS) is a complex trait in which allelic variation in the MHC class II region exerts the single strongest effect on genetic risk. Epidemiological data in MS provide strong evidence that environmental factors act at a population level to influence the unusual geographical distribution of this disease. Growing evidence implicates sunlight or vitamin D as a key environmental factor in aetiology. We hypothesised that this environmental candidate might interact with inherited factors and sought responsive regulatory elements in the MHC class II region. Sequence analysis localised a single MHC vitamin D response element (VDRE) to the promoter region of HLA-DRB1. Sequencing of this promoter in greater than 1,000 chromosomes from HLA-DRB1 homozygotes showed absolute conservation of this putative VDRE on HLA-DRB1*15 haplotypes. In contrast, there was striking variation among non–MS-associated haplotypes. Electrophoretic mobility shift assays showed specific recruitment of vitamin D receptor to the VDRE in the HLA-DRB1*15 promoter, confirmed by chromatin immunoprecipitation experiments using lymphoblastoid cells homozygous for HLA-DRB1*15. Transient transfection using a luciferase reporter assay showed a functional role for this VDRE. B cells transiently transfected with the HLA-DRB1*15 gene promoter showed increased expression on stimulation with 1,25-dihydroxyvitamin D3 (P = 0.002) that was lost both on deletion of the VDRE or with the homologous “VDRE” sequence found in non–MS-associated HLA-DRB1 haplotypes. Flow cytometric analysis showed a specific increase in the cell surface expression of HLA-DRB1 upon addition of vitamin D only in HLA-DRB1*15 bearing lymphoblastoid cells. This study further implicates vitamin D as a strong environmental candidate in MS by demonstrating direct functional interaction with the major locus determining genetic susceptibility. These findings support a connection between the main epidemiological and genetic features of this disease with major practical implications for studies of disease mechanism and prevention.

MicroRNAs regulate a broad range of biological mechanisms. To investigate the relationship between microRNA expression and type 2 diabetes, we compared global microRNA expression in insulin target tissues from three inbred rat strains that differ in diabetes susceptibility. Using microarrays, we measured the expression of 283 microRNAs in adipose, liver and muscle tissue from hyperglycaemic (Goto–Kakizaki), intermediate glycaemic (Wistar Kyoto) and normoglycaemic (Brown Norway) rats (n = 5 for each strain). Expression was compared across strains and validated using quantitative RT-PCR. Furthermore, microRNA expression variation in adipose tissue was investigated in 3T3-L1 adipocytes exposed to hyperglycaemic conditions. We found 29 significantly differentiated microRNAs (p adjusted < 0.05): nine in adipose tissue, 18 in liver and two in muscle. Of these, five microRNAs had expression patterns that correlated with the strain-specific glycaemic phenotype. MiR-222 (p adjusted = 0.0005) and miR-27a (p adjusted = 0.006) were upregulated in adipose tissue; miR-195 (p adjusted = 0.006) and miR-103 (p adjusted = 0.04) were upregulated in liver; and miR-10b (p adjusted = 0.004) was downregulated in muscle. Exposure of 3T3-L1 adipocytes to increased glucose concentration upregulated the expression of miR-222 (p = 0.008), miR-27a (p = 0.02) and the previously reported miR-29a (p = 0.02). Predicted target genes of these differentially expressed microRNAs are involved in pathways relevant to type 2 diabetes. The expression patterns of miR-222, miR-27a, miR-195, miR-103 and miR-10b varied with hyperglycaemia, suggesting a role for these microRNAs in the pathophysiology of type 2 diabetes, as modelled by the Gyoto–Kakizaki rat. We observed similar patterns of expression of miR-222, miR-27a and miR-29a in adipocytes as a response to increased glucose levels, which supports our hypothesis that altered expression of microRNAs accompanies primary events related to the pathogenesis of type 2 diabetes.

ABSTRACT Background & Aims Liver fibrosis is the consequence of chronic liver injury in the presence of an inflammatory component. Although the main executors of this activation are known, the mechanisms that lead to the inflammatory process that mediates the production of profibrotic factors are not well characterized. The Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR) signaling in hepatocytes is essential for the regenerative process of the liver; however, its potential role in regulating the fibrotic niche is not yet clear. Approach & Results Our group generated a mouse model that expresses an inactive truncated form of the EGFR specifically in hepatocytes (ΔEGFR mice). Here, we have analyzed the response of WT and ΔEGFR mice to chronic treatment with CCl 4 . Results indicated that the hallmarks of liver fibrosis were attenuated in CCl 4 -treated ΔEGFR mice when compared to WT mice, coinciding with a faster resolution of the fibrotic process and an ameliorated damage. The absence of EGFR activity in hepatocytes induced changes in the pattern of immune cells in the liver, with a notable change in the population of M2 macrophages, more related to fibrosis resolution, as well as an increase in the population of lymphocytes related to eradication of the damage. Transcriptomic analysis of hepatocytes and secretome studies from extracellular media in in vitro studies allowed to elucidate the specific molecular mechanisms regulated by EGFR that mediate hepatocyte production of both pro-inflammatory and pro-fibrotic mediators. Conclusions Our results support a pro-inflammatory and pro-fibrogenic role for the hepatocyte EGFR pathway during chronic liver damage.