With the advent of large genomic data sets, geneticists can examine at a new level the influence of genes on behaviour. Two groups have conducted genome-wide association studies involving lung cancer, and both find that sequences in the nicotinic acetylcholine receptor subunit gene cluster contribute susceptibility, although the groups took different paths to this result. Hung et al. suggest that this susceptibility is not related to smoking status or frequency, and show association with a specific amino acid change. Thorgeirsson et al. find that alleles present in a cluster of nicotinic acid receptor genes do not influence whether or not a person smokes, but do affect the number of cigarettes smoked per day, and are therefore also associated with risk of lung cancer and peripheral arterial disease. Either way, the possible potential of nicotinic acetylcholine receptors as drug targets is underlined. A genome-wide association study involving lung cancer finds that genetic sequences in the nicotinic acetylcholine receptor subunit gene cluster contribute to susceptibility. This paper finds that alleles present in a cluster of nicotinic acid receptor genes affect smoking quantity in European samples, and are therefore also associated with risk of lung cancer and peripheral arterial disease. Smoking is a leading cause of preventable death, causing about 5 million premature deaths worldwide each year1,2. Evidence for genetic influence on smoking behaviour and nicotine dependence (ND)3,4,5,6,7,8 has prompted a search for susceptibility genes. Furthermore, assessing the impact of sequence variants on smoking-related diseases is important to public health9,10. Smoking is the major risk factor for lung cancer (LC)11,12,13,14 and is one of the main risk factors for peripheral arterial disease (PAD)15,16,17. Here we identify a common variant in the nicotinic acetylcholine receptor gene cluster on chromosome 15q24 with an effect on smoking quantity, ND and the risk of two smoking-related diseases in populations of European descent. The variant has an effect on the number of cigarettes smoked per day in our sample of smokers. The same variant was associated with ND in a previous genome-wide association study that used low-quantity smokers as controls18,19, and with a similar approach we observe a highly significant association with ND. A comparison of cases of LC and PAD with population controls each showed that the variant confers risk of LC and PAD. The findings provide a case study of a gene–environment interaction20, highlighting the role of nicotine addiction in the pathology of other serious diseases.

Following a replicated genome-wide association study for basal cell carcinoma, Thorunn Rafnar and Patrick Sulem and colleagues have identified a locus associated with multiple cancers that contains the telomerase reverse transcriptase gene TERT and the CLPTM1L gene implicated in cisplatin-induced apoptosis. The common sequence variants that have recently been associated with cancer risk are particular to a single cancer type or at most two. Following up on our genome-wide scan of basal cell carcinoma1, we found that rs401681[C] on chromosome 5p15.33 satisfied our threshold for genome-wide significance (OR = 1.25, P = 3.7 × 10−12). We tested rs401681 for association with 16 additional cancer types in over 30,000 cancer cases and 45,000 controls and found association with lung cancer (OR = 1.15, P = 7.2 × 10−8) and urinary bladder, prostate and cervix cancer (ORs = 1.07−1.31, all P < 4 × 10−4). However, rs401681[C] seems to confer protection against cutaneous melanoma (OR = 0.88, P = 8.0 × 10−4). Notably, most of these cancer types have a strong environmental component to their risk. Investigation of the region led us to rs2736098[A], which showed stronger association with some cancer types. However, neither variant could fully account for the association of the other. rs2736098 corresponds to A305A in the telomerase reverse transcriptase (TERT) protein and rs401681 is in an intron of the CLPTM1L gene.

Kari Stefansson and colleagues report results of a genome-wide association study for urinary bladder cancer. The strongest association was with a variant on 8q24, located 30 kb upstream of MYC in a haplotype block distinct from previously reported 8q24 cancer risk variants. We conducted a genome-wide SNP association study on 1,803 urinary bladder cancer (UBC) cases and 34,336 controls from Iceland and The Netherlands and follow up studies in seven additional case-control groups (2,165 cases and 3,800 controls). The strongest association was observed with allele T of rs9642880 on chromosome 8q24, 30 kb upstream of MYC (allele-specific odds ratio (OR) = 1.22; P = 9.34 × 10−12). Approximately 20% of individuals of European ancestry are homozygous for rs9642880[T], and their estimated risk of developing UBC is 1.49 times that of noncarriers. No association was observed between UBC and the four 8q24 variants previously associated with prostate, colorectal and breast cancers, nor did rs9642880 associate with any of these three cancers. A weaker signal, but nonetheless of genome-wide significance, was captured by rs710521[A] located near TP63 on chromosome 3q28 (allele-specific OR = 1.19; P = 1. 15 × 10−7).

Julius Gudmundsson and colleagues report the association of two SNPs on chromosomes 9 and 14 with thyroid cancer in European populations. The variants are near FOXE1 and NKX2-1, both good biological candidates, and individuals who are homozygous for both risk variants have a 5.7-fold greater risk of thyroid cancer. In order to search for sequence variants conferring risk of thyroid cancer we conducted a genome-wide association study in 192 and 37,196 Icelandic cases and controls, respectively, followed by a replication study in individuals of European descent. Here we show that two common variants, located on 9q22.33 and 14q13.3, are associated with the disease. Overall, the strongest association signals were observed for rs965513 on 9q22.33 (OR = 1.75; P = 1.7 × 10−27) and rs944289 on 14q13.3 (OR = 1.37; P = 2.0 × 10−9). The gene nearest to the 9q22.33 locus is FOXE1 (TTF2) and NKX2-1 (TTF1) is among the genes located at the 14q13.3 locus. Both variants contribute to an increased risk of both papillary and follicular thyroid cancer. Approximately 3.7% of individuals are homozygous for both variants, and their estimated risk of thyroid cancer is 5.7-fold greater than that of noncarriers. In a study on a large sample set from the general population, both risk alleles are associated with low concentrations of thyroid stimulating hormone (TSH), and the 9q22.33 allele is associated with low concentration of thyroxin (T4) and high concentration of triiodothyronine (T3).