A key step toward the discovery of a gene related to a trait is the finding of an association between the trait and one or more haplotypes. Haplotype analyses can also provide critical information regarding the function of a gene; however, when unrelated subjects are sampled, haplotypes are often ambiguous because of unknown linkage phase of the measured sites along a chromosome. A popular method of accounting for this ambiguity in case-control studies uses a likelihood that depends on haplotype frequencies, so that the haplotype frequencies can be compared between the cases and controls; however, this traditional method is limited to a binary trait (case vs. control), and it does not provide a method of testing the statistical significance of specific haplotypes. To address these limitations, we developed new methods of testing the statistical association between haplotypes and a wide variety of traits, including binary, ordinal, and quantitative traits. Our methods allow adjustment for nongenetic covariates, which may be critical when analyzing genetically complex traits. Furthermore, our methods provide several different global tests for association, as well as haplotype-specific tests, which give a meaningful advantage in attempts to understand the roles of many different haplotypes. The statistics can be computed rapidly, making it feasible to evaluate the associations between many haplotypes and a trait. To illustrate the use of our new methods, they are applied to a study of the association of haplotypes (composed of genes from the human-leukocyte-antigen complex) with humoral immune response to measles vaccination. Limited simulations are also presented to demonstrate the validity of our methods, as well as to provide guidelines on how our methods could be used. A key step toward the discovery of a gene related to a trait is the finding of an association between the trait and one or more haplotypes. Haplotype analyses can also provide critical information regarding the function of a gene; however, when unrelated subjects are sampled, haplotypes are often ambiguous because of unknown linkage phase of the measured sites along a chromosome. A popular method of accounting for this ambiguity in case-control studies uses a likelihood that depends on haplotype frequencies, so that the haplotype frequencies can be compared between the cases and controls; however, this traditional method is limited to a binary trait (case vs. control), and it does not provide a method of testing the statistical significance of specific haplotypes. To address these limitations, we developed new methods of testing the statistical association between haplotypes and a wide variety of traits, including binary, ordinal, and quantitative traits. Our methods allow adjustment for nongenetic covariates, which may be critical when analyzing genetically complex traits. Furthermore, our methods provide several different global tests for association, as well as haplotype-specific tests, which give a meaningful advantage in attempts to understand the roles of many different haplotypes. The statistics can be computed rapidly, making it feasible to evaluate the associations between many haplotypes and a trait. To illustrate the use of our new methods, they are applied to a study of the association of haplotypes (composed of genes from the human-leukocyte-antigen complex) with humoral immune response to measles vaccination. Limited simulations are also presented to demonstrate the validity of our methods, as well as to provide guidelines on how our methods could be used.

Options for women at high risk for breast cancer include surveillance, chemoprevention, and prophylactic mastectomy. The data on the outcomes for surveillance and prophylactic mastectomy are incomplete.

The outcome of patients with mild cognitive impairment is not known, yet these patients present a difficult dilemma for the clinician. This study was designed to characterize the outcome of a group of patients with mild cognitive impairment and to determine whether the presence of the epsilon 4 allele on the apolipoprotein E gene (APOE) is a predictor of that outcome.A prospective, longitudinal inception cohort.General community clinic.A consecutive sample of 66 patients who met criteria for a diagnosis of a mild cognitive impairment and who had at least one clinical reevaluation was identified from the Mayo Clinic Alzheimer's Disease Center/Alzheimer's Disease Patient Registry.We evaluated patients initially and at 12- to 18-month intervals up to 54 months using standard neurological and neuropsychological measures such as the Mini-Mental State Examination, the Dementia Rating Scale, the Wechsler Adult Intelligence Scale--Revised, the Wechsler Memory Scale--Revised, and the Free and Cued Selective Reminding Test. The APOE status of study patients was determined.The development of dementia as determined by the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Revised Third Edition and the National Institute of Neurological and Communicative Disorders and Stroke/Alzheimer's Disease and Related Disorders Association criteria.Sixty-six individuals had been reevaluated once (mean of 18 months), 36 individuals twice (mean of 36 months), and 22 individuals on three occasions (mean of 54 months), with conversion rates to dementia at these intervals of 24%, 44%, and 55%, respectively. A multivariate Cox regression model demonstrated that possession of an APOE epsilon 4 allele was the strongest predictor of clinical outcome.These data suggest the following: (1) patients with mild cognitive impairment can be clinically defined, (2) many members of this group progress to Alzheimer's disease, and (3) APOE epsilon 4 allele status appears to be a strong predictor of clinical progression.

In women with a family history of breast cancer, bilateral prophylactic mastectomy is associated with a decreased risk of subsequent breast cancer of approximately 90%. We examined the association between bilateral prophylactic mastectomy and breast cancer risk in women at high risk for breast cancer who also had mutations in BRCA1 and BRCA2 genes.We obtained blood samples from 176 of the 214 high-risk women who participated in our previous retrospective cohort study of bilateral prophylactic mastectomy. We used conformation-sensitive gel electrophoresis and direct sequence analysis of the blood specimens to identify women with mutations in BRCA1 and BRCA2. The carriers' probabilities of developing breast cancer were estimated from two different penetrance models.We identified 26 women with an alteration in BRCA1 or BRCA2. Eighteen of the mutations were considered to be deleterious and eight to be of uncertain clinical significance. None of the 26 women has developed breast cancer after a median of 13.4 years of follow-up (range, 5.8-28.5 years). Three of the 214 women are known to have developed a breast cancer after prophylactic mastectomy. For two of these women, BRCA1 and BRCA2 screening was negative, and no blood specimen was available for the third. Estimations of the effectiveness of prophylactic mastectomy were performed, considering this woman as both a mutation carrier and a noncarrier. These calculations predicted that six to nine breast cancers should have developed among the mutation carriers, which translates into a risk reduction, after bilateral prophylactic mastectomy, of 89.5%-100% (95% confidence interval = 41.4% to 100%).Prophylactic mastectomy is associated with a substantial reduction in the incidence of subsequent breast cancer not only in women identified as being at high risk on the basis of a family history of breast cancer but also in known BRCA1 or BRCA2 mutation carriers.

We studied the association between preceding psychiatric disorders and Parkinson's disease (PD) using a case-control design. We used the medical records-linkage system of the Rochester Epidemiology Project to identify 196 subjects who developed PD in Olmsted County, Minnesota, during the years 1976–1995. Each case was matched by age (±1 yr) and sex to a general population control. We reviewed the complete medical records of cases and control subjects to detect preceding psychiatric disorders. The frequency of psychiatric disorders was higher in cases than in control subjects; the odds ratio was 2.2 for anxiety disorders (95% confidence interval [95% CI] = 1.4–3.4; p = 0.0003), 1.9 for depressive disorders (95% CI = 1.1–3.2; p = 0.02), and 2.4 for both anxiety disorders and depressive disorders occurring in the same individual (95% CI = 1.2–4.8; p = 0.02). When we restricted analyses to disorders present 5 years or more before the onset of motor symptoms of PD, the association with depressive disorders lost statistical significance. However, the association with anxiety disorders remained significant for disorders present 5, 10, or 20 years before onset of motor symptoms. Our results suggest that anxiety disorders and depressive disorders are associated with PD and that the causative process or the risk factors underlying PD are present many years before the appearance of motor symptoms.

In the study of complex traits, the utility of linkage analysis and single marker association tests can be limited for researchers attempting to elucidate the complex interplay between a gene and environmental covariates. For these purposes, tests of gene-environment interactions are needed. In addition, recent studies have indicated that haplotypes, which are specific combinations of nucleotides on the same chromosome, may be more suitable as the unit of analysis for statistical tests than single genetic markers. The difficulty with this approach is that, in standard laboratory genotyping, haplotypes are often not directly observable. Instead, unphased marker phenotypes are collected. In this article, we present a method for estimating and testing haplotype-environment interactions when linkage phase is potentially ambiguous. The method builds on the work of Schaid et al. [2002] and is applicable to any trait that can be placed in the generalized linear model framework. Simulations were run to illustrate the salient features of the method. In addition, the method was used to test for haplotype-smoking exposure interaction with data from the Childhood Asthma Management Program.

Rosalind Eeles and colleagues present a genome-wide association study for prostate cancer. They report seven loci newly associated with prostate cancer susceptibility. Prostate cancer (PrCa) is the most frequently diagnosed cancer in males in developed countries. To identify common PrCa susceptibility alleles, we previously conducted a genome-wide association study in which 541,129 SNPs were genotyped in 1,854 PrCa cases with clinically detected disease and in 1,894 controls. We have now extended the study to evaluate promising associations in a second stage in which we genotyped 43,671 SNPs in 3,650 PrCa cases and 3,940 controls and in a third stage involving an additional 16,229 cases and 14,821 controls from 21 studies. In addition to replicating previous associations, we identified seven new prostate cancer susceptibility loci on chromosomes 2, 4, 8, 11 and 22 (with P = 1.6 × 10−8 to P = 2.7 × 10−33).

We conducted a genome-wide SNP association study on prostate cancer on over 23,000 Icelanders, followed by a replication study including over 15,500 individuals from Europe and the United States. Two newly identified variants were shown to be associated with prostate cancer: rs5945572 on Xp11.22 and rs721048 on 2p15 (odds ratios (OR) = 1.23 and 1.15; P = 3.9 x 10(-13) and 7.7 x 10(-9), respectively). The 2p15 variant shows a significantly stronger association with more aggressive, rather than less aggressive, forms of the disease.