The goal of the International HapMap Project is to determine the common patterns of DNA sequence variation in the human genome and to make this information freely available in the public domain. An international consortium is developing a map of these patterns across the genome by determining the genotypes of one million or more sequence variants, their frequencies and the degree of association between them, in DNA samples from populations with ancestry from parts of Africa, Asia and Europe. The HapMap will allow the discovery of sequence variants that affect common disease, will facilitate development of diagnostic tools, and will enhance our ability to choose targets for therapeutic intervention.

An Eye on Metastasis Despite the considerable progress being made in elucidating the cell biology of metastasis, little is known about the genetic alterations that promote metastasis of human tumors, the cause of most cancer deaths. A potentially important clue now emerges from the work of Harbour et al. (p. 1410 , published online 4 November), who used an exome-sequencing approach to search for genetic mutations in uveal melanomas, an eye cancer associated with a high rate of fatal metastasis. Remarkably, over 80% of tumor samples with a high metastatic risk had inactivating somatic mutations in the gene encoding BAP1 (BRCA1-associated protein 1), a nuclear protein involved in controlling protein degradation. Thus, in this tumor type, mutational inactivation of BAP1 may be a key event in the acquisition of metastatic competence.

A genome-wide association study was performed to identify genetic factors involved in susceptibility to psoriasis (PS) and psoriatic arthritis (PSA), inflammatory diseases of the skin and joints in humans. 223 PS cases (including 91 with PSA) were genotyped with 311,398 single nucleotide polymorphisms (SNPs), and results were compared with those from 519 Northern European controls. Replications were performed with an independent cohort of 577 PS cases and 737 controls from the U.S., and 576 PSA patients and 480 controls from the U.K.. Strongest associations were with the class I region of the major histocompatibility complex (MHC). The most highly associated SNP was rs10484554, which lies 34.7 kb upstream from HLA-C (P = 7.8x10(-11), GWA scan; P = 1.8x10(-30), replication; P = 1.8x10(-39), combined; U.K. PSA: P = 6.9x10(-11)). However, rs2395029 encoding the G2V polymorphism within the class I gene HCP5 (combined P = 2.13x10(-26) in U.S. cases) yielded the highest ORs with both PS and PSA (4.1 and 3.2 respectively). This variant is associated with low viral set point following HIV infection and its effect is independent of rs10484554. We replicated the previously reported association with interleukin 23 receptor and interleukin 12B (IL12B) polymorphisms in PS and PSA cohorts (IL23R: rs11209026, U.S. PS, P = 1.4x10(-4); U.K. PSA: P = 8.0x10(-4); IL12B:rs6887695, U.S. PS, P = 5x10(-5) and U.K. PSA, P = 1.3x10(-3)) and detected an independent association in the IL23R region with a SNP 4 kb upstream from IL12RB2 (P = 0.001). Novel associations replicated in the U.S. PS cohort included the region harboring lipoma HMGIC fusion partner (LHFP) and conserved oligomeric golgi complex component 6 (COG6) genes on chromosome 13q13 (combined P = 2x10(-6) for rs7993214; OR = 0.71), the late cornified envelope gene cluster (LCE) from the Epidermal Differentiation Complex (PSORS4) (combined P = 6.2x10(-5) for rs6701216; OR 1.45) and a region of LD at 15q21 (combined P = 2.9x10(-5) for rs3803369; OR = 1.43). This region is of interest because it harbors ubiquitin-specific protease-8 whose processed pseudogene lies upstream from HLA-C. This region of 15q21 also harbors the gene for SPPL2A (signal peptide peptidase like 2a) which activates tumor necrosis factor alpha by cleavage, triggering the expression of IL12 in human dendritic cells. We also identified a novel PSA (and potentially PS) locus on chromosome 4q27. This region harbors the interleukin 2 (IL2) and interleukin 21 (IL21) genes and was recently shown to be associated with four autoimmune diseases (Celiac disease, Type 1 diabetes, Grave's disease and Rheumatoid Arthritis).

BackgroundAtopic dermatitis (AD) is a common inflammatory skin disease with a TH2 and "T22" immune polarity. Despite recent data showing a genetic predisposition to epidermal barrier defects in some patients, a fundamental debate still exists regarding the role of barrier abnormalities versus immune responses in initiating the disease. An extensive study of nonlesional AD (ANL) skin is necessary to explore whether there is an intrinsic predisposition to barrier abnormalities, background immune activation, or both in patients with AD.ObjectiveWe sought to characterize ANL skin by determining whether epidermal differentiation and immune abnormalities that characterize lesional AD (AL) skin are also reflected in ANL skin.MethodsWe performed genomic and histologic profiling of both ANL and AL skin lesions (n = 12 each) compared with normal human skin (n = 10).ResultsWe found that ANL skin is clearly distinct from normal skin with respect to terminal differentiation and some immune abnormalities and that it has a cutaneous expansion of T cells. We also showed that ANL skin has a variable immune phenotype, which is largely determined by disease extent and severity. Whereas broad terminal differentiation abnormalities were largely similar between involved and uninvolved AD skin, perhaps accounting for the "background skin phenotype," increased expression of immune-related genes was among the most obvious differences between AL and ANL skin, potentially reflecting the "clinical disease phenotype."ConclusionOur study implies that systemic immune activation might play a role in alteration of the normal epidermal phenotype, as suggested by the high correlation in expression of immune genes in ANL skin with the disease severity index.

Psoriasis is a common, immune-mediated genetic disorder of the skin and is associated with arthritis in approximately 30% of cases. Previously, we localized PSORS2 (psoriasis susceptibility locus 2) to chromosomal region 17q25.3-qter after a genome-wide linkage scan in a family of European ancestry with multiple cases of psoriasis and psoriatic arthritis. Linkage to PSORS2 was also observed in a Taiwanese family with multiple psoriasis-affected members. In caspase recruitment domain family, member 14 (CARD14), we identified unique gain-of-function mutations that segregated with psoriasis by using genomic capture and DNA sequencing. The mutations c.349G>A (p.Gly117Ser) (in the family of European descent) and c.349+5G>A (in the Taiwanese family) altered splicing between CARD14 exons 3 and 4. A de novo CARD14 mutation, c.413A>C (p.Glu138Ala), was detected in a child with sporadic, early-onset, generalized pustular psoriasis. CARD14 activates nuclear factor kappa B (NF-kB), and compared with wild-type CARD14, the p.Gly117Ser and p.Glu138Ala substitutions were shown to lead to enhanced NF-kB activation and upregulation of a subset of psoriasis-associated genes in keratinocytes. These genes included chemokine (C-C motif) ligand 20 (CCL20) and interleukin 8 (IL8). CARD14 is localized mainly in the basal and suprabasal layers of healthy skin epidermis, whereas in lesional psoriatic skin, it is reduced in the basal layer and more diffusely upregulated in the suprabasal layers of the epidermis. We propose that, after a triggering event that can include epidermal injury, rare gain-of-function mutations in CARD14 initiate a process that includes inflammatory cell recruitment by keratinocytes. This perpetuates a vicious cycle of epidermal inflammation and regeneration, a cycle which is the hallmark of psoriasis. Psoriasis is a common, immune-mediated genetic disorder of the skin and is associated with arthritis in approximately 30% of cases. Previously, we localized PSORS2 (psoriasis susceptibility locus 2) to chromosomal region 17q25.3-qter after a genome-wide linkage scan in a family of European ancestry with multiple cases of psoriasis and psoriatic arthritis. Linkage to PSORS2 was also observed in a Taiwanese family with multiple psoriasis-affected members. In caspase recruitment domain family, member 14 (CARD14), we identified unique gain-of-function mutations that segregated with psoriasis by using genomic capture and DNA sequencing. The mutations c.349G>A (p.Gly117Ser) (in the family of European descent) and c.349+5G>A (in the Taiwanese family) altered splicing between CARD14 exons 3 and 4. A de novo CARD14 mutation, c.413A>C (p.Glu138Ala), was detected in a child with sporadic, early-onset, generalized pustular psoriasis. CARD14 activates nuclear factor kappa B (NF-kB), and compared with wild-type CARD14, the p.Gly117Ser and p.Glu138Ala substitutions were shown to lead to enhanced NF-kB activation and upregulation of a subset of psoriasis-associated genes in keratinocytes. These genes included chemokine (C-C motif) ligand 20 (CCL20) and interleukin 8 (IL8). CARD14 is localized mainly in the basal and suprabasal layers of healthy skin epidermis, whereas in lesional psoriatic skin, it is reduced in the basal layer and more diffusely upregulated in the suprabasal layers of the epidermis. We propose that, after a triggering event that can include epidermal injury, rare gain-of-function mutations in CARD14 initiate a process that includes inflammatory cell recruitment by keratinocytes. This perpetuates a vicious cycle of epidermal inflammation and regeneration, a cycle which is the hallmark of psoriasis.

purpose. Early/initiating oncogenic mutations have been identified for many cancers, but such mutations remain unidentified in uveal melanoma (UM). An extensive search for such mutations was undertaken, focusing on the RAF/MEK/ERK pathway, which is often the target of initiating mutations in other types of cancer. methods. DNA samples from primary UMs were analyzed for mutations in 24 potential oncogenes that affect the RAF/MEK/ERK pathway. For GNAQ, a stimulatory αq G-protein subunit which was recently found to be mutated in UMs, resequencing was expanded to include 67 primary UMs and 22 peripheral blood samples. GNAQ status was analyzed for association with clinical, pathologic, chromosomal, immunohistochemical, and transcriptional features. results. Activating mutations at codon 209 were identified in GNAQ in 33 (49%) of 67 primary UMs, including 2 (22%) of 9 iris melanomas and 31 (54%) of 58 posterior UMs. No mutations were found in the other 23 potential oncogenes. GNAQ mutations were not found in normal blood DNA samples. Consistent with GNAQ mutation being an early or initiating event, this mutation was not associated with any clinical, pathologic, or molecular features associated with late tumor progression. conclusions. GNAQ mutations occur in about half of UMs, representing the most common known oncogenic mutation in this cancer. The presence of this mutation in tumors at all stages of malignant progression suggests that it is an early event in UM. Mutations in this G-protein-coupled receptor provide new insights into UM pathogenesis and could lead to new therapeutic possibilities.

Nitrogen-containing bisphosphonates (N-BPs), such as alendronate, are the most widely prescribed medications for diseases involving bone, with nearly 200 million prescriptions written annually. Recently, widespread use of N-BPs has been challenged due to the risk of rare but traumatic side effects such as atypical femoral fracture (AFFs) and osteonecrosis of the jaw (ONJ). N-BPs bind to and inhibit farnesyl diphosphate synthase (FDPS), resulting in defects in protein prenylation. Yet it remains poorly understood what other cellular factors might allow N-BPs to exert their pharmacological effects. Here, we performed genome-wide studies in cells and patients to identify the poorly characterized gene, ATRAID . Loss of ATRAID function results in selective resistance to N-BP-mediated loss of cell viability and the prevention of alendronate-mediated inhibition of prenylation. ATRAID is required for alendronate inhibition of osteoclast function, and ATRAID -deficient mice have impaired therapeutic responses to alendronate in both postmenopausal and senile (old age) osteoporosis models. Lastly, we performed exome sequencing on patients taking N-BPs that suffered ONJ or an AFF. ATRAID is one of three genes that contain rare non-synonymous coding variants in patients with ONJ or AFF that is also differentially expressed in poor outcome groups of patients treated with N-BPs. We functionally validated this patient variation in ATRAID as conferring cellular hypersensitivity to N-BPs. Our work adds key insight into the mechanistic action of N-BPs and the processes that might underlie differential responsiveness to N-BPs in people.One Sentence Summary ATRAID is essential for responses to the commonly prescribed osteoporosis drugs nitrogen-containing bisphosphonates.Overline BONE### Competing Interest StatementATRAID, SNTG1, EPHB1, and PLCL1, the genes identified here, are part of a Whitehead–Harvard patent on which T.R.P., T.R.B., and D.M.S. are inventors (US8748097B1).