Visceral adipose tissue (VAT) compartments may confer increased metabolic risk. The incremental utility of measuring both visceral and subcutaneous abdominal adipose tissue (SAT) in association with metabolic risk factors and underlying heritability has not been well described in a population-based setting.Participants (n=3001) were drawn from the Framingham Heart Study (48% women; mean age, 50 years), were free of clinical cardiovascular disease, and underwent multidetector computed tomography assessment of SAT and VAT volumes between 2002 and 2005. Metabolic risk factors were examined in relation to increments of SAT and VAT after multivariable adjustment. Heritability was calculated using variance-components analysis. Among both women and men, SAT and VAT were significantly associated with blood pressure, fasting plasma glucose, triglycerides, and high-density lipoprotein cholesterol and with increased odds of hypertension, impaired fasting glucose, diabetes mellitus, and metabolic syndrome (P range < 0.01). In women, relations between VAT and risk factors were consistently stronger than in men. However, VAT was more strongly correlated with most metabolic risk factors than was SAT. For example, among women and men, both SAT and VAT were associated with increased odds of metabolic syndrome. In women, the odds ratio (OR) of metabolic syndrome per 1-standard deviation increase in VAT (OR, 4.7) was stronger than that for SAT (OR, 3.0; P for difference between SAT and VAT < 0.0001); similar differences were noted for men (OR for VAT, 4.2; OR for SAT, 2.5). Furthermore, VAT but not SAT contributed significantly to risk factor variation after adjustment for body mass index and waist circumference (P < or = 0.01). Among overweight and obese individuals, the prevalence of hypertension, impaired fasting glucose, and metabolic syndrome increased linearly and significantly across increasing VAT quartiles. Heritability values for SAT and VAT were 57% and 36%, respectively.Although both SAT and VAT are correlated with metabolic risk factors, VAT remains more strongly associated with an adverse metabolic risk profile even after accounting for standard anthropometric indexes. Our findings are consistent with the hypothesized role of visceral fat as a unique, pathogenic fat depot. Measurement of VAT may provide a more complete understanding of metabolic risk associated with variation in fat distribution.

Nilesh Samani and colleagues report a meta-analysis of genome-wide association studies for mean leukocyte telomere length in 37,684 individuals, with replication of selected variants in an additional 10,739 individuals. They identify seven loci associated with mean telomere length, including two that have been associated with several cancers, and also find that alleles associated with shorter telomere length were associated with a higher risk of coronary artery disease. Interindividual variation in mean leukocyte telomere length (LTL) is associated with cancer and several age-associated diseases. We report here a genome-wide meta-analysis of 37,684 individuals with replication of selected variants in an additional 10,739 individuals. We identified seven loci, including five new loci, associated with mean LTL (P < 5 × 10−8). Five of the loci contain candidate genes (TERC, TERT, NAF1, OBFC1 and RTEL1) that are known to be involved in telomere biology. Lead SNPs at two loci (TERC and TERT) associate with several cancers and other diseases, including idiopathic pulmonary fibrosis. Moreover, a genetic risk score analysis combining lead variants at all 7 loci in 22,233 coronary artery disease cases and 64,762 controls showed an association of the alleles associated with shorter LTL with increased risk of coronary artery disease (21% (95% confidence interval, 5–35%) per standard deviation in LTL, P = 0.014). Our findings support a causal role of telomere-length variation in some age-related diseases.

BackgroundObesity is a major health problem that is determined by interactions between lifestyle and environmental and genetic factors. Although associations between several genetic variants and body-mass index (BMI) have been identified, little is known about epigenetic changes related to BMI. We undertook a genome-wide analysis of methylation at CpG sites in relation to BMI.Methods479 individuals of European origin recruited by the Cardiogenics Consortium formed our discovery cohort. We typed their whole-blood DNA with the Infinium HumanMethylation450 array. After quality control, methylation levels were tested for association with BMI. Methylation sites showing an association with BMI at a false discovery rate q value of 0·05 or less were taken forward for replication in a cohort of 339 unrelated white patients of northern European origin from the MARTHA cohort. Sites that remained significant in this primary replication cohort were tested in a second replication cohort of 1789 white patients of European origin from the KORA cohort. We examined whether methylation levels at identified sites also showed an association with BMI in DNA from adipose tissue (n=635) and skin (n=395) obtained from white female individuals participating in the MuTHER study. Finally, we examined the association of methylation at BMI-associated sites with genetic variants and with gene expression.Findings20 individuals from the discovery cohort were excluded from analyses after quality-control checks, leaving 459 participants. After adjustment for covariates, we identified an association (q value ≤0·05) between methylation at five probes across three different genes and BMI. The associations with three of these probes—cg22891070, cg27146050, and cg16672562, all of which are in intron 1 of HIF3A—were confirmed in both the primary and second replication cohorts. For every 0·1 increase in methylation β value at cg22891070, BMI was 3·6% (95% CI 2·4–4·9) higher in the discovery cohort, 2·7% (1·2–4·2) higher in the primary replication cohort, and 0·8% (0·2–1·4) higher in the second replication cohort. For the MuTHER cohort, methylation at cg22891070 was associated with BMI in adipose tissue (p=1·72 × 10−5) but not in skin (p=0·882). We observed a significant inverse correlation (p=0·005) between methylation at cg22891070 and expression of one HIF3A gene-expression probe in adipose tissue. Two single nucleotide polymorphisms—rs8102595 and rs3826795—had independent associations with methylation at cg22891070 in all cohorts. However, these single nucleotide polymorphisms were not significantly associated with BMI.InterpretationIncreased BMI in adults of European origin is associated with increased methylation at the HIF3A locus in blood cells and in adipose tissue. Our findings suggest that perturbation of hypoxia inducible transcription factor pathways could have an important role in the response to increased weight in people.FundingThe European Commission, National Institute for Health Research, British Heart Foundation, and Wellcome Trust.

Coronary artery disease (CAD) has substantial heritability and a polygenic architecture. However, the potential of genomic risk scores to help predict CAD outcomes has not been evaluated comprehensively, because available studies have involved limited genomic scope and limited sample sizes. This study sought to construct a genomic risk score for CAD and to estimate its potential as a screening tool for primary prevention. Using a meta-analytic approach to combine large-scale, genome-wide, and targeted genetic association data, we developed a new genomic risk score for CAD (metaGRS) consisting of 1.7 million genetic variants. We externally tested metaGRS, both by itself and in combination with available data on conventional risk factors, in 22,242 CAD cases and 460,387 noncases from the UK Biobank. The hazard ratio (HR) for CAD was 1.71 (95% confidence interval [CI]: 1.68 to 1.73) per SD increase in metaGRS, an association larger than any other externally tested genetic risk score previously published. The metaGRS stratified individuals into significantly different life course trajectories of CAD risk, with those in the top 20% of metaGRS distribution having an HR of 4.17 (95% CI: 3.97 to 4.38) compared with those in the bottom 20%. The corresponding HR was 2.83 (95% CI: 2.61 to 3.07) among individuals on lipid-lowering or antihypertensive medications. The metaGRS had a higher C-index (C = 0.623; 95% CI: 0.615 to 0.631) for incident CAD than any of 6 conventional factors (smoking, diabetes, hypertension, body mass index, self-reported high cholesterol, and family history). For men in the top 20% of metaGRS with >2 conventional factors, 10% cumulative risk of CAD was reached by 48 years of age. The genomic score developed and evaluated here substantially advances the concept of using genomic information to stratify individuals with different trajectories of CAD risk and highlights the potential for genomic screening in early life to complement conventional risk prediction.

Hugh Watkins and colleagues meta-analyze data from the UK Biobank along with recent genome-wide association studies for coronary artery disease. They identify 13 new loci that were genome-wide significant and 243 loci at a 5% false discovery rate. Genome-wide association studies (GWAS) in coronary artery disease (CAD) had identified 66 loci at 'genome-wide significance' (P < 5 × 10−8) at the time of this analysis, but a much larger number of putative loci at a false discovery rate (FDR) of 5% (refs. 1,2,3,4). Here we leverage an interim release of UK Biobank (UKBB) data to evaluate the validity of the FDR approach. We tested a CAD phenotype inclusive of angina (SOFT; ncases = 10,801) as well as a stricter definition without angina (HARD; ncases = 6,482) and selected cases with the former phenotype to conduct a meta-analysis using the two most recent CAD GWAS2,3. This approach identified 13 new loci at genome-wide significance, 12 of which were on our previous list of loci meeting the 5% FDR threshold2, thus providing strong support that the remaining loci identified by FDR represent genuine signals. The 304 independent variants associated at 5% FDR in this study explain 21.2% of CAD heritability and identify 243 loci that implicate pathways in blood vessel morphogenesis as well as lipid metabolism, nitric oxide signaling and inflammation.

Antibody drug conjugates (ADCs) are a therapeutic class offering promise for cancer therapy. The attachment of cytotoxic drugs to antibodies can result in an effective therapy with better safety potential than nontargeted cytotoxics. To understand the role of conjugation site, we developed an enzymatic method for site-specific antibody drug conjugation using microbial transglutaminase. This allowed us to attach diverse compounds at multiple positions and investigate how the site influences stability, toxicity, and efficacy. We show that the conjugation site has significant impact on ADC stability and pharmacokinetics in a species-dependent manner. These differences can be directly attributed to the position of the linkage rather than the chemical instability, as was observed with a maleimide linkage. With this method, it is possible to produce homogeneous ADCs and tune their properties to maximize the therapeutic window.

Samuli Ripatti and colleagues report the results of a genome-wide association study for circulating lipid levels based on 1000 Genomes Project imputation. Their results implicate several new loci, refine the association signals at many established loci and highlight the impact of low-frequency variants on lipid traits. Using a genome-wide screen of 9.6 million genetic variants achieved through 1000 Genomes Project imputation in 62,166 samples, we identify association to lipid traits in 93 loci, including 79 previously identified loci with new lead SNPs and 10 new loci, 15 loci with a low-frequency lead SNP and 10 loci with a missense lead SNP, and 2 loci with an accumulation of rare variants. In six loci, SNPs with established function in lipid genetics (CELSR2, GCKR, LIPC and APOE) or candidate missense mutations with predicted damaging function (CD300LG and TM6SF2) explained the locus associations. The low-frequency variants increased the proportion of variance explained, particularly for low-density lipoprotein cholesterol and total cholesterol. Altogether, our results highlight the impact of low-frequency variants in complex traits and show that imputation offers a cost-effective alternative to resequencing.

Smoking is a major risk factor in many diseases. Genome wide association studies have linked genes for nicotine dependence and smoking behavior to increased risk of cardiovascular, pulmonary, and malignant diseases. We conducted an epigenome wide association study in peripheral-blood DNA in 464 individuals (22 current smokers and 263 ex-smokers), using the Human Methylation 450 K array. Upon replication in an independent sample of 356 twins (41 current and 104 ex-smokers), we identified 30 probes in 15 distinct loci, all of which reached genome-wide significance in the combined analysis P < 5 × 10−8. All but one probe (cg17024919) remained significant after adjusting for blood cell counts. We replicated all 9 known loci and found an independent signal at CPOX near GPR15. In addition, we found 6 new loci at PRSS23, AVPR1B, PSEN2, LINC00299, RPS6KA2, and KIAA0087. Most of the lead probes (13 out of 15) associated with cigarette smoking, overlapped regions of open chromatin (FAIRE and DNaseI hypersensitive sites) or / and H3K27Ac peaks (ENCODE data set), which mark regulatory elements. The effect of smoking on DNA methylation was partially reversible upon smoking cessation for longer than 3 months. We report the first statistically significant interaction between a SNP (rs2697768) and cigarette smoking on DNA methylation (cg03329539). We provide evidence that the metSNP for cg03329539 regulates expression of the CHRND gene located circa 95 Kb downstream of the methylation site. Our findings suggest the existence of dynamic, reversible site-specific methylation changes in response to cigarette smoking , which may contribute to the extended health risks associated with cigarette smoking.

Genome-wide association studies have so far identified 56 loci associated with risk of coronary artery disease (CAD). Many CAD loci show pleiotropy; that is, they are also associated with other diseases or traits. This study sought to systematically test if genetic variants identified for non-CAD diseases/traits also associate with CAD and to undertake a comprehensive analysis of the extent of pleiotropy of all CAD loci. In discovery analyses involving 42,335 CAD cases and 78,240 control subjects we tested the association of 29,383 common (minor allele frequency >5%) single nucleotide polymorphisms available on the exome array, which included a substantial proportion of known or suspected single nucleotide polymorphisms associated with common diseases or traits as of 2011. Suggestive association signals were replicated in an additional 30,533 cases and 42,530 control subjects. To evaluate pleiotropy, we tested CAD loci for association with cardiovascular risk factors (lipid traits, blood pressure phenotypes, body mass index, diabetes, and smoking behavior), as well as with other diseases/traits through interrogation of currently available genome-wide association study catalogs. We identified 6 new loci associated with CAD at genome-wide significance: on 2q37 (KCNJ13-GIGYF2), 6p21 (C2), 11p15 (MRVI1-CTR9), 12q13 (LRP1), 12q24 (SCARB1), and 16q13 (CETP). Risk allele frequencies ranged from 0.15 to 0.86, and odds ratio per copy of the risk allele ranged from 1.04 to 1.09. Of 62 new and known CAD loci, 24 (38.7%) showed statistical association with a traditional cardiovascular risk factor, with some showing multiple associations, and 29 (47%) showed associations at p < 1 × 10−4 with a range of other diseases/traits. We identified 6 loci associated with CAD at genome-wide significance. Several CAD loci show substantial pleiotropy, which may help us understand the mechanisms by which these loci affect CAD risk.

The nature and underlying mechanisms of an inverse association between adult height and the risk of coronary artery disease (CAD) are unclear.