SummaryThe CCR5-Δ32 deletion obliterates the CCR5 chemokine and the human immunodeficiency virus (HIV)–1 coreceptor on lymphoid cells, leading to strong resistance against HIV-1 infection and AIDS. A genotype survey of 4,166 individuals revealed a cline of CCR5-Δ32 allele frequencies of 0%–14% across Eurasia, whereas the variant is absent among native African, American Indian, and East Asian ethnic groups. Haplotype analysis of 192 Caucasian chromosomes revealed strong linkage disequilibrium between CCR5 and two microsatellite loci. By use of coalescence theory to interpret modern haplotype genealogy, we estimate the origin of the CCR5-Δ32–containing ancestral haplotype to be ∼700 years ago, with an estimated range of 275–1,875 years. The geographic cline of CCR5-Δ32 frequencies and its recent emergence are consistent with a historic strong selective event (e.g., an epidemic of a pathogen that, like HIV-1, utilizes CCR5), driving its frequency upward in ancestral Caucasian populations. The CCR5-Δ32 deletion obliterates the CCR5 chemokine and the human immunodeficiency virus (HIV)–1 coreceptor on lymphoid cells, leading to strong resistance against HIV-1 infection and AIDS. A genotype survey of 4,166 individuals revealed a cline of CCR5-Δ32 allele frequencies of 0%–14% across Eurasia, whereas the variant is absent among native African, American Indian, and East Asian ethnic groups. Haplotype analysis of 192 Caucasian chromosomes revealed strong linkage disequilibrium between CCR5 and two microsatellite loci. By use of coalescence theory to interpret modern haplotype genealogy, we estimate the origin of the CCR5-Δ32–containing ancestral haplotype to be ∼700 years ago, with an estimated range of 275–1,875 years. The geographic cline of CCR5-Δ32 frequencies and its recent emergence are consistent with a historic strong selective event (e.g., an epidemic of a pathogen that, like HIV-1, utilizes CCR5), driving its frequency upward in ancestral Caucasian populations.

Arterial tortuosity syndrome (ATS) is an autosomal recessive disorder characterized by tortuosity, elongation, stenosis and aneurysm formation in the major arteries owing to disruption of elastic fibers in the medial layer of the arterial wall1. Previously, we used homozygosity mapping to map a candidate locus in a 4.1-Mb region on chromosome 20q13.1 (ref. 2). Here, we narrowed the candidate region to 1.2 Mb containing seven genes. Mutations in one of these genes, SLC2A10, encoding the facilitative glucose transporter GLUT10, were identified in six ATS families. GLUT10 deficiency is associated with upregulation of the TGFβ pathway in the arterial wall, a finding also observed in Loeys-Dietz syndrome, in which aortic aneurysms associate with arterial tortuosity3. The identification of a glucose transporter gene responsible for altered arterial morphogenesis is notable in light of the previously suggested link between GLUT10 and type 2 diabetes4,5. Our data could provide new insight on the mechanisms causing microangiopathic changes associated with diabetes and suggest that therapeutic compounds intervening with TGFβ signaling represent a new treatment strategy.

Trithorax-related H3K4 methyltransferases, KMT2C and KMT2D, are critical epigenetic modifiers. Haploinsufficiency of KMT2C was only recently recognized as a cause of neurodevelopmental disorder (NDD), so the clinical and molecular spectrums of the KMT2C-related NDD (now designated as Kleefstra syndrome 2) are largely unknown. We ascertained 98 individuals with rare KMT2C variants, including 75 with protein-truncating variants (PTVs). Notably, ∼15% of KMT2C PTVs were inherited. Although the most highly expressed KMT2C transcript consists of only the last four exons, pathogenic PTVs were found in almost all the exons of this large gene. KMT2C variant interpretation can be challenging due to segmental duplications and clonal hematopoesis-induced artifacts. Using samples from 27 affected individuals, divided into discovery and validation cohorts, we generated a moderate strength disorder-specific KMT2C DNA methylation (DNAm) signature and demonstrate its utility in classifying non-truncating variants. Based on 81 individuals with pathogenic/likely pathogenic variants, we demonstrate that the KMT2C-related NDD is characterized by developmental delay, intellectual disability, behavioral and psychiatric problems, hypotonia, seizures, short stature, and other comorbidities. The facial module of PhenoScore, applied to photographs of 34 affected individuals, reveals that the KMT2C-related facial gestalt is significantly different from the general NDD population. Finally, using PhenoScore and DNAm signatures, we demonstrate that the KMT2C-related NDD is clinically and epigenetically distinct from Kleefstra and Kabuki syndromes. Overall, we define the clinical features, molecular spectrum, and DNAm signature of the KMT2C-related NDD and demonstrate they are distinct from Kleefstra and Kabuki syndromes highlighting the need to rename this condition.