Background: Developmental periods in early life may be particularly vulnerable to impacts of environmental exposures. Human research on this topic has generally focused on single exposure–health effect relationships. The "exposome" concept encompasses the totality of exposures from conception onward, complementing the genome.Objectives: The Human Early-Life Exposome (HELIX) project is a new collaborative research project that aims to implement novel exposure assessment and biomarker methods to characterize early-life exposure to multiple environmental factors and associate these with omics biomarkers and child health outcomes, thus characterizing the "early-life exposome." Here we describe the general design of the project.Methods: In six existing birth cohort studies in Europe, HELIX will estimate prenatal and postnatal exposure to a broad range of chemical and physical exposures. Exposure models will be developed for the full cohorts totaling 32,000 mother–child pairs, and biomarkers will be measured in a subset of 1,200 mother–child pairs. Nested repeat-sampling panel studies (n = 150) will collect data on biomarker variability, use smartphones to assess mobility and physical activity, and perform personal exposure monitoring. Omics techniques will determine molecular profiles (metabolome, proteome, transcriptome, epigenome) associated with exposures. Statistical methods for multiple exposures will provide exposure–response estimates for fetal and child growth, obesity, neurodevelopment, and respiratory outcomes. A health impact assessment exercise will evaluate risks and benefits of combined exposures.Conclusions: HELIX is one of the first attempts to describe the early-life exposome of European populations and unravel its relation to omics markers and health in childhood. As proof of concept, it will form an important first step toward the life-course exposome.Citation: Vrijheid M, Slama R, Robinson O, Chatzi L, Coen M, van den Hazel P, Thomsen C, Wright J, Athersuch TJ, Avellana N, Basagaña X, Brochot C, Bucchini L, Bustamante M, Carracedo A, Casas M, Estivill X, Fairley L, van Gent D, Gonzalez JR, Granum B, Gražulevičienė R, Gutzkow KB, Julvez J, Keun HC, Kogevinas M, McEachan RR, Meltzer HM, Sabidó E, Schwarze PE, Siroux V, Sunyer J, Want EJ, Zeman F, Nieuwenhuijsen MJ. 2014. The Human Early-Life Exposome (HELIX): project rationale and design. Environ Health Perspect 122:535–544; http://dx.doi.org/10.1289/ehp.1307204

Perfluoroalkyl substances (PFAS) are suggested to have immunosuppressive effects; exposure in utero and in the first years of life is of special concern as fetuses and small children are highly vulnerable to toxicant exposure. The objective of this study was to investigate the effect of pre-natal exposure to PFAS on responses to pediatric vaccines and immune-related health outcomes in children up to 3 years of age. In the prospective birth-cohort BraMat, a sub-cohort of the Norwegian Mother and Child Cohort Study (MoBa), pregnant women from Oslo and Akershus, Norway, were recruited during 2007–2008. Three annual questionnaire-based follow-ups were performed. Blood samples were collected from the mothers at the time of delivery and from the children at the age of 3 years. As a measure of pre-natal exposure to PFAS, the concentrations of perfluorooctanoate (PFOA), perfluorononanoate (PFNA), perfluorohexane sulfonate (PFHxS), and perfluorooctane sulfonate (PFOS) were determined in maternal blood from 99 BraMat participants. Main outcome measures were anti-vaccine antibody levels, common infectious diseases and allergy- and asthma-related health outcomes in the children up to the age of 3 years. There was an inverse association between the level of anti-rubella antibodies in the children's serum at age 3 years and the concentrations of the four PFAS. Furthermore, there was a positive association between the maternal concentrations of PFOA and PFNA and the number of episodes of common cold for the children, and between PFOA and PFHxS and the number of episodes of gastroenteritis. No associations were found between maternal PFAS concentrations and the allergy- and asthma-related health outcomes investigated. The results indicate that pre-natal exposure to PFAS may be associated with immunosuppression in early childhood.

Essential to exposome research is the collection of data on many environmental exposures from different domains in the same subjects. The aim of the Human Early Life Exposome (HELIX) study was to measure and describe multiple environmental exposures during early life (pregnancy and childhood) in a prospective cohort and associate these exposures with molecular omics signatures and child health outcomes. Here, we describe recruitment, measurements available and baseline data of the HELIX study populations.The HELIX study represents a collaborative project across six established and ongoing longitudinal population-based birth cohort studies in six European countries (France, Greece, Lithuania, Norway, Spain and the UK). HELIX used a multilevel study design with the entire study population totalling 31 472 mother-child pairs, recruited during pregnancy, in the six existing cohorts (first level); a subcohort of 1301 mother-child pairs where biomarkers, omics signatures and child health outcomes were measured at age 6-11 years (second level) and repeat-sampling panel studies with around 150 children and 150 pregnant women aimed at collecting personal exposure data (third level).Cohort data include urban environment, hazardous substances and lifestyle-related exposures for women during pregnancy and their offspring from birth until 6-11 years. Common, standardised protocols were used to collect biological samples, measure exposure biomarkers and omics signatures and assess child health across the six cohorts. Baseline data of the cohort show substantial variation in health outcomes and determinants between the six countries, for example, in family affluence levels, tobacco smoking, physical activity, dietary habits and prevalence of childhood obesity, asthma, allergies and attention deficit hyperactivity disorder.HELIX study results will inform on the early life exposome and its association with molecular omics signatures and child health outcomes. Cohort data are accessible for future research involving researchers external to the project.

Prenatal ethylene oxide exposure may have adverse effects on fetal development. We examined the relationships between ethylene oxide hemoglobin (Hb) adduct levels and offspring's size at birth in a prospective European mother-child study.

Abstract Background Human papillomaviruses are common in the urogenital tract amongst women of childbearing age. A few studies indicate a possible association between human papillomavirus infections in pregnancy and adverse pregnancy outcomes whilst other studies find no such association. We aimed to investigate the association between human papillomavirus infections during pregnancy and adverse pregnancy outcomes linked to placental dysfunction, including hypertensive disorders of pregnancy, gestational diabetes mellitus and newborns small for gestational age. Materials and methods Pregnant women from the general population in Norway and Sweden were enrolled at the time of routine mid-gestational ultrasound examination. Urine samples collected at mid-gestation in 950 and at delivery in 753 participants, were analyzed for 28 human papillomavirus genotypes, including 12 high-risk genotypes. Participants completed electronic questionnaires at enrollment and medical records were reviewed for background characteristics and for the following adverse pregnancy outcomes: hypertensive disorders of pregnancy including gestational hypertension, preeclampsia, superimposed preeclampsia, eclampsia and Hemolysis Elevated Liver enzymes and Low Platelets (HELLP) syndrome, gestational diabetes mellitus, and newborns small for gestational age. Associations between adverse pregnancy outcomes and (a) any human papillomavirus, high-risk human papillomavirus and human papillomavirus genotype 16 infection at mid-gestation, (b) multiple genotype infections at mid-gestation, and (c) persisting infections during pregnancy were assessed with univariable and multivariable logistic regression models. Missing covariates were imputed using multiple imputation. Results At mid-gestation, 40% (377/950) of women were positive for any of the 28 genotypes, 24% (231/950) for high-risk genotypes and human papillomavirus 16 was found in 6% (59/950) of the women. Hypertensive disorders of pregnancy was observed in 9% (83/950), gestational diabetes mellitus in 4% (40/950) and newborns small for gestational age in 7% (67/950). Human papillomavirus infection with any genotype, high-risk or human papillomavirus genotype 16 at mid-gestation was not associated with adverse pregnancy outcomes. No associations were found for multiple genotype infections at mid-gestation or persisting infections. Conclusion In a general population of pregnant women, we found no evidence of human papillomavirus infections during pregnancy being associated with hypertensive disorders of pregnancy, gestational diabetes mellitus, or newborns small for gestational age. Trial registration Trial registration The study is registered at ClincialTrials.gov; NCT02449850 on May 19th, 2015. Graphical Abstract