Importance

 Elevated systolic blood (SBP) pressure is a leading global health risk. Quantifying the levels of SBP is important to guide prevention policies and interventions. 

Objective

 To estimate the association between SBP of at least 110 to 115 mm Hg and SBP of 140 mm Hg or higher and the burden of different causes of death and disability by age and sex for 195 countries and territories, 1990-2015. 

Design

 A comparative risk assessment of health loss related to SBP. Estimated distribution of SBP was based on 844 studies from 154 countries (published 1980-2015) of 8.69 million participants. Spatiotemporal Gaussian process regression was used to generate estimates of mean SBP and adjusted variance for each age, sex, country, and year. Diseases with sufficient evidence for a causal relationship with high SBP (eg, ischemic heart disease, ischemic stroke, and hemorrhagic stroke) were included in the primary analysis. 

Main Outcomes and Measures

 Mean SBP level, cause-specific deaths, and health burden related to SBP (≥110-115 mm Hg and also ≥140 mm Hg) by age, sex, country, and year. 

Results

 Between 1990-2015, the rate of SBP of at least 110 to 115 mm Hg increased from 73 119 (95% uncertainty interval [UI], 67 949-78 241) to 81 373 (95% UI, 76 814-85 770) per 100 000, and SBP of 140 mm Hg or higher increased from 17 307 (95% UI, 17 117-17 492) to 20 526 (95% UI, 20 283-20 746) per 100 000. The estimated annual death rate per 100 000 associated with SBP of at least 110 to 115 mm Hg increased from 135.6 (95% UI, 122.4-148.1) to 145.2 (95% UI 130.3-159.9) and the rate for SBP of 140 mm Hg or higher increased from 97.9 (95% UI, 87.5-108.1) to 106.3 (95% UI, 94.6-118.1). Loss of disability-adjusted life-years (DALYs) associated with SBP of at least 110 to 115 mm Hg increased from 148 million (95% UI, 134-162 million) to 211 million (95% UI, 193-231 million), and for SBP of 140 mm Hg or higher, the loss increased from 95.9 million (95% UI, 87.0-104.9 million) to 143.0 million (95% UI, 130.2-157.0 million). The largest numbers of SBP-related deaths were caused by ischemic heart disease (4.9 million [95% UI, 4.0-5.7 million]; 54.5%), hemorrhagic stroke (2.0 million [95% UI, 1.6-2.3 million]; 58.3%), and ischemic stroke (1.5 million [95% UI, 1.2-1.8 million]; 50.0%). In 2015, China, India, Russia, Indonesia, and the United States accounted for more than half of the global DALYs related to SBP of at least 110 to 115 mm Hg. 

Conclusions and Relevance

 In international surveys, although there is uncertainty in some estimates, the rate of elevated SBP (≥110-115 and ≥140 mm Hg) increased substantially between 1990 and 2015, and DALYs and deaths associated with elevated SBP also increased. Projections based on this sample suggest that in 2015, an estimated 3.5 billion adults had SBP of at least 110 to 115 mm Hg and 874 million adults had SBP of 140 mm Hg or higher.

BackgroundReliable estimates of populations affected by diseases are necessary to guide efficient allocation of public health resources. Sickle haemoglobin (HbS) is the most common and clinically significant haemoglobin structural variant, but no contemporary estimates exist of the global populations affected. Moreover, the precision of available national estimates of heterozygous (AS) and homozygous (SS) neonates is unknown. We aimed to provide evidence-based estimates at various scales, with uncertainty measures.MethodsUsing a database of sickle haemoglobin surveys, we created a contemporary global map of HbS allele frequency distribution within a Bayesian geostatistical model. The pairing of this map with demographic data enabled calculation of global, regional, and national estimates of the annual number of AS and SS neonates. Subnational estimates were also calculated in data-rich areas.FindingsOur map shows subnational spatial heterogeneities and high allele frequencies across most of sub-Saharan Africa, the Middle East, and India, as well as gene flow following migrations to western Europe and the eastern coast of the Americas. Accounting for local heterogeneities and demographic factors, we estimated that the global number of neonates affected by HbS in 2010 included 5 476 000 (IQR 5 291 000–5 679 000) AS neonates and 312 000 (294 000–330 000) SS neonates. These global estimates are higher than previous conservative estimates. Important differences predicted at the national level are discussed.InterpretationHbS will have an increasing effect on public health systems. Our estimates can help countries and the international community gauge the need for appropriate diagnoses and genetic counselling to reduce the number of neonates affected. Similar mapping and modelling methods could be used for other inherited disorders.FundingThe Wellcome Trust.

Background The global burden of sickle cell anaemia (SCA) is set to rise as a consequence of improved survival in high-prevalence low- and middle-income countries and population migration to higher-income countries. The host of quantitative evidence documenting these changes has not been assembled at the global level. The purpose of this study is to estimate trends in the future number of newborns with SCA and the number of lives that could be saved in under-five children with SCA by the implementation of different levels of health interventions. Methods and Findings First, we calculated projected numbers of newborns with SCA for each 5-y interval between 2010 and 2050 by combining estimates of national SCA frequencies with projected demographic data. We then accounted for under-five mortality (U5m) projections and tested different levels of excess mortality for children with SCA, reflecting the benefits of implementing specific health interventions for under-five patients in 2015, to assess the number of lives that could be saved with appropriate health care services. The estimated number of newborns with SCA globally will increase from 305,800 (confidence interval [CI]: 238,400–398,800) in 2010 to 404,200 (CI: 242,500–657,600) in 2050. It is likely that Nigeria (2010: 91,000 newborns with SCA [CI: 77,900–106,100]; 2050: 140,800 [CI: 95,500–200,600]) and the Democratic Republic of the Congo (2010: 39,700 [CI: 32,600–48,800]; 2050: 44,700 [CI: 27,100–70,500]) will remain the countries most in need of policies for the prevention and management of SCA. We predict a decrease in the annual number of newborns with SCA in India (2010: 44,400 [CI: 33,700–59,100]; 2050: 33,900 [CI: 15,900–64,700]). The implementation of basic health interventions (e.g., prenatal diagnosis, penicillin prophylaxis, and vaccination) for SCA in 2015, leading to significant reductions in excess mortality among under-five children with SCA, could, by 2050, prolong the lives of 5,302,900 [CI: 3,174,800–6,699,100] newborns with SCA. Similarly, large-scale universal screening could save the lives of up to 9,806,000 (CI: 6,745,800–14,232,700) newborns with SCA globally, 85% (CI: 81%–88%) of whom will be born in sub-Saharan Africa. The study findings are limited by the uncertainty in the estimates and the assumptions around mortality reductions associated with interventions. Conclusions Our quantitative approach confirms that the global burden of SCA is increasing, and highlights the need to develop specific national policies for appropriate public health planning, particularly in low- and middle-income countries. Further empirical collaborative epidemiological studies are vital to assess current and future health care needs, especially in Nigeria, the Democratic Republic of the Congo, and India. Please see later in the article for the Editors' Summary

Sickle cell disease (SCD) is common throughout much of sub-Saharan Africa, affecting up to 3% of births in some parts of the continent. Nevertheless, it remains a low priority for many health ministries. The most common form of SCD is caused by homozygosity for the β-globin S gene mutation (SS disease). It is widely believed that this condition is associated with very high child mortality, but reliable contemporary data are lacking. We have reviewed available African data on mortality associated with SS disease from published and unpublished sources, with an emphasis on two types of studies: cross-sectional population surveys and cohort studies. We have concluded that, although current data are inadequate to support definitive statements, they are consistent with an early-life mortality of 50%–90% among children born in Africa with SS disease. Inclusion of SCD interventions in child survival policies and programs in Africa could benefit from more precise estimates of numbers of deaths among children with SCD. A simple, representative, and affordable approach to estimate SCD child mortality is to test blood specimens already collected through large population surveys targeting conditions such as HIV, malaria, and malnutrition, and covering children of varying ages. Thus, although there is enough evidence to justify investments in screening, prophylaxis, and treatment for African children with SCD, better data are needed to estimate the numbers of child deaths preventable by such interventions and their cost effectiveness.

It has been 100 years since the first report of sickle haemoglobin (HbS). More than 50 years ago, it was suggested that the gene responsible for this disorder could reach high frequencies because of resistance conferred against malaria by the heterozygous carrier state. This traditional example of balancing selection is known as the 'malaria hypothesis'. However, the geographical relationship between the transmission intensity of malaria and associated HbS burden has never been formally investigated on a global scale. Here, we use a comprehensive data assembly of HbS allele frequencies to generate the first evidence-based map of the worldwide distribution of the gene in a Bayesian geostatistical framework. We compare this map with the pre-intervention distribution of malaria endemicity, using a novel geostatistical area-mean comparison. We find geographical support for the malaria hypothesis globally; the relationship is relatively strong in Africa but cannot be resolved in the Americas or in Asia. Sixty years ago it was suggested that the sickle cell disease mutation survives because the heterozygous genotype confers resistance to malaria, resulting in correlation of the two geographical distributions. The authors use a new global assembly of sickle allele frequencies to support this hypothesis at the global scale.

Primaquine is a key drug for malaria elimination. In addition to being the only drug active against the dormant relapsing forms of Plasmodium vivax, primaquine is the sole effective treatment of infectious P. falciparum gametocytes, and may interrupt transmission and help contain the spread of artemisinin resistance. However, primaquine can trigger haemolysis in patients with a deficiency in glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PDd). Poor information is available about the distribution of individuals at risk of primaquine-induced haemolysis. We present a continuous evidence-based prevalence map of G6PDd and estimates of affected populations, together with a national index of relative haemolytic risk.Representative community surveys of phenotypic G6PDd prevalence were identified for 1,734 spatially unique sites. These surveys formed the evidence-base for a Bayesian geostatistical model adapted to the gene's X-linked inheritance, which predicted a G6PDd allele frequency map across malaria endemic countries (MECs) and generated population-weighted estimates of affected populations. Highest median prevalence (peaking at 32.5%) was predicted across sub-Saharan Africa and the Arabian Peninsula. Although G6PDd prevalence was generally lower across central and southeast Asia, rarely exceeding 20%, the majority of G6PDd individuals (67.5% median estimate) were from Asian countries. We estimated a G6PDd allele frequency of 8.0% (interquartile range: 7.4-8.8) across MECs, and 5.3% (4.4-6.7) within malaria-eliminating countries. The reliability of the map is contingent on the underlying data informing the model; population heterogeneity can only be represented by the available surveys, and important weaknesses exist in the map across data-sparse regions. Uncertainty metrics are used to quantify some aspects of these limitations in the map. Finally, we assembled a database of G6PDd variant occurrences to inform a national-level index of relative G6PDd haemolytic risk. Asian countries, where variants were most severe, had the highest relative risks from G6PDd.G6PDd is widespread and spatially heterogeneous across most MECs where primaquine would be valuable for malaria control and elimination. The maps and population estimates presented here reflect potential risk of primaquine-associated harm. In the absence of non-toxic alternatives to primaquine, these results represent additional evidence to help inform safe use of this valuable, yet dangerous, component of the malaria-elimination toolkit. Please see later in the article for the Editors' Summary.

Blood group variants are characteristic of population groups, and can show conspicuous geographic patterns. Interest in the global prevalence of the Duffy blood group variants is multidisciplinary, but of particular importance to malariologists due to the resistance generally conferred by the Duffy-negative phenotype against Plasmodium vivax infection. Here we collate an extensive geo-database of surveys, forming the evidence-base for a multi-locus Bayesian geostatistical model to generate global frequency maps of the common Duffy alleles to refine the global cartography of the common Duffy variants. We show that the most prevalent allele globally was FY*A, while across sub-Saharan Africa the predominant allele was the silent FY*BES variant, commonly reaching fixation across stretches of the continent. The maps presented not only represent the first spatially and genetically comprehensive description of variation at this locus, but also constitute an advance towards understanding the transmission patterns of the neglected P. vivax malaria parasite. The global prevalence of the Duffy blood group variants is important due to the resistance that the Duffy-negative phenotype generally confers uponPlasmodium vivax infection. Hay et al.generate global frequency maps of the common Duffy alleles to show transmission patterns of the malaria parasite.

In the Global Burden of Disease Study 2013 (GBD 2013), knowledge about health and its determinants has been integrated into a comparable framework to inform health policy. Outputs of this analysis are relevant to current policy questions in England and elsewhere, particularly on health inequalities. We use GBD 2013 data on mortality and causes of death, and disease and injury incidence and prevalence to analyse the burden of disease and injury in England as a whole, in English regions, and within each English region by deprivation quintile. We also assess disease and injury burden in England attributable to potentially preventable risk factors. England and the English regions are compared with the remaining constituent countries of the UK and with comparable countries in the European Union (EU) and beyond.We extracted data from the GBD 2013 to compare mortality, causes of death, years of life lost (YLLs), years lived with a disability (YLDs), and disability-adjusted life-years (DALYs) in England, the UK, and 18 other countries (the first 15 EU members [apart from the UK] and Australia, Canada, Norway, and the USA [EU15+]). We extended elements of the analysis to English regions, and subregional areas defined by deprivation quintile (deprivation areas). We used data split by the nine English regions (corresponding to the European boundaries of the Nomenclature for Territorial Statistics level 1 [NUTS 1] regions), and by quintile groups within each English region according to deprivation, thereby making 45 regional deprivation areas. Deprivation quintiles were defined by area of residence ranked at national level by Index of Multiple Deprivation score, 2010. Burden due to various risk factors is described for England using new GBD methodology to estimate independent and overlapping attributable risk for five tiers of behavioural, metabolic, and environmental risk factors. We present results for 306 causes and 2337 sequelae, and 79 risks or risk clusters.Between 1990 and 2013, life expectancy from birth in England increased by 5·4 years (95% uncertainty interval 5·0-5·8) from 75·9 years (75·9-76·0) to 81·3 years (80·9-81·7); gains were greater for men than for women. Rates of age-standardised YLLs reduced by 41·1% (38·3-43·6), whereas DALYs were reduced by 23·8% (20·9-27·1), and YLDs by 1·4% (0·1-2·8). For these measures, England ranked better than the UK and the EU15+ means. Between 1990 and 2013, the range in life expectancy among 45 regional deprivation areas remained 8·2 years for men and decreased from 7·2 years in 1990 to 6·9 years in 2013 for women. In 2013, the leading cause of YLLs was ischaemic heart disease, and the leading cause of DALYs was low back and neck pain. Known risk factors accounted for 39·6% (37·7-41·7) of DALYs; leading behavioural risk factors were suboptimal diet (10·8% [9·1-12·7]) and tobacco (10·7% [9·4-12·0]).Health in England is improving although substantial opportunities exist for further reductions in the burden of preventable disease. The gap in mortality rates between men and women has reduced, but marked health inequalities between the least deprived and most deprived areas remain. Declines in mortality have not been matched by similar declines in morbidity, resulting in people living longer with diseases. Health policies must therefore address the causes of ill health as well as those of premature mortality. Systematic action locally and nationally is needed to reduce risk exposures, support healthy behaviours, alleviate the severity of chronic disabling disorders, and mitigate the effects of socioeconomic deprivation.Bill & Melinda Gates Foundation and Public Health England.

Abstract Human haemoglobin variants, such as sickle, confer protection against death from malaria; consequently, frequencies of such variants are often greatly elevated in humans from malaria endemic regions. Among non-human primates, the long-tailed macaque, Macaca fascicularis , also displays substantial haemoglobin variation. Almost all M. fascicularis haemoglobin variation is in the alpha globin chain, encoded by two linked genes: HBA1 and HBA2 . We demonstrate that alpha globin variation in M. fascicularis correlates with the strength of malaria selection. We identify a range of missense mutations in M. fascicularis alpha globin and demonstrate that some of these exhibit a striking HBA1 or HBA2 specificity, a pattern consistent with computational simulations of selection on genes exhibiting copy number variation. We propose that M. fascicularis accumulated amino acid substitutions in its alpha globin genes under malaria selection, in a process that closely mirrors, but does not entirely converge with, human malaria adaptation.

Abstract We demonstrate country-wide exposures to aerosolized spores of a human fungal pathogen, Aspergillus fumigatus , that has acquired resistance to first line azole clinical antifungal drugs. Assisted by a network of citizen scientists across the United Kingdom, we show that 1 in 20 viable aerosolized spores of this mold are resistant to the agricultural fungicide tebuconazole and 1 in 140 spores are resistant to the four most used azoles for treating clinical aspergillosis infections. Season and proximity to industrial composters were associated with growth of A. fumigatus from air samples, but not with the presence of azole resistance, and hotspots were not stable between sampling periods suggesting a high degree of atmospheric mixing. Genomic analysis shows no distinction between those resistant genotypes found in the environment and in patients, indicating that ~40% (58/150 sequenced genomes) of azole-resistant A. fumigatus infections are acquired from environmental exposures. Due to the ubiquity of this measured exposure, it is crucial that we determine source(s) of azole-resistant A. fumigatus , who is at greatest risk of exposure and how to mitigate these exposures, in order to minimize treatment failure in patients with aspergillosis. One sentence summary UK-wide citizen science surveillance finds a ubiquitous exposure to aerosolized spores of a human fungal pathogen that have evolved in the environment cross-resistance to essential clinical antifungal drugs