To identify common variants influencing body mass index (BMI), we analyzed genome-wide association data from 16,876 individuals of European descent. After previously reported variants in FTO, the strongest association signal (rs17782313, P = 2.9 × 10−6) mapped 188 kb downstream of MC4R (melanocortin-4 receptor), mutations of which are the leading cause of monogenic severe childhood-onset obesity. We confirmed the BMI association in 60,352 adults (per-allele effect = 0.05 Z-score units; P = 2.8 × 10−15) and 5,988 children aged 7–11 (0.13 Z-score units; P = 1.5 × 10−8). In case-control analyses (n = 10,583), the odds for severe childhood obesity reached 1.30 (P = 8.0 × 10−11). Furthermore, we observed overtransmission of the risk allele to obese offspring in 660 families (P (pedigree disequilibrium test average; PDT-avg) = 2.4 × 10−4). The SNP location and patterns of phenotypic associations are consistent with effects mediated through altered MC4R function. Our findings establish that common variants near MC4R influence fat mass, weight and obesity risk at the population level and reinforce the need for large-scale data integration to identify variants influencing continuous biomedical traits.

Philippe Froguel and colleagues report an association of variants near the gene encoding melatonin receptor 2 with fasting glucose levels and risk of type 2 diabetes. The association suggests a possible link between circadian rhythm and glucose homeostasis. In genome-wide association (GWA) data from 2,151 nondiabetic French subjects, we identified rs1387153, near MTNR1B (which encodes the melatonin receptor 2 (MT2)), as a modulator of fasting plasma glucose (FPG; P = 1.3 × 10−7). In European populations, the rs1387153 T allele is associated with increased FPG (β = 0.06 mmol/l, P = 7.6 × 10−29, N = 16,094), type 2 diabetes (T2D) risk (odds ratio (OR) = 1.15, 95% CI = 1.08–1.22, P = 6.3 × 10−5, cases N = 6,332) and risk of developing hyperglycemia or diabetes over a 9-year period (hazard ratio (HR) = 1.20, 95% CI = 1.06–1.36, P = 0.005, incident cases N = 515). RT-PCR analyses confirm the presence of MT2 transcripts in neural tissues and show MT2 expression in human pancreatic islets and beta cells. Our data suggest a possible link between circadian rhythm regulation and glucose homeostasis through the melatonin signaling pathway.

Indian Asians, who make up a quarter of the world's population, are at high risk of developing type 2 diabetes. We investigated whether DNA methylation is associated with future type 2 diabetes incidence in Indian Asians and whether differences in methylation patterns between Indian Asians and Europeans are associated with, and could be used to predict, differences in the magnitude of risk of developing type 2 diabetes.We did a nested case-control study of DNA methylation in Indian Asians and Europeans with incident type 2 diabetes who were identified from the 8-year follow-up of 25 372 participants in the London Life Sciences Prospective Population (LOLIPOP) study. Patients were recruited between May 1, 2002, and Sept 12, 2008. We did epigenome-wide association analysis using samples from Indian Asians with incident type 2 diabetes and age-matched and sex-matched Indian Asian controls, followed by replication testing of top-ranking signals in Europeans. For both discovery and replication, DNA methylation was measured in the baseline blood sample, which was collected before the onset of type 2 diabetes. Epigenome-wide significance was set at p<1 × 10(-7). We compared methylation levels between Indian Asian and European controls without type 2 diabetes at baseline to estimate the potential contribution of DNA methylation to increased risk of future type 2 diabetes incidence among Indian Asians.1608 (11·9%) of 13 535 Indian Asians and 306 (4·3%) of 7066 Europeans developed type 2 diabetes over a mean of 8·5 years (SD 1·8) of follow-up. The age-adjusted and sex-adjusted incidence of type 2 diabetes was 3·1 times (95% CI 2·8-3·6; p<0·0001) higher among Indian Asians than among Europeans, and remained 2·5 times (2·1-2·9; p<0·0001) higher after adjustment for adiposity, physical activity, family history of type 2 diabetes, and baseline glycaemic measures. The mean absolute difference in methylation level between type 2 diabetes cases and controls ranged from 0·5% (SD 0·1) to 1·1% (0·2). Methylation markers at five loci were associated with future type 2 diabetes incidence; the relative risk per 1% increase in methylation was 1·09 (95% CI 1·07-1·11; p=1·3 × 10(-17)) for ABCG1, 0·94 (0·92-0·95; p=4·2 × 10(-11)) for PHOSPHO1, 0·94 (0·92-0·96; p=1·4 × 10(-9)) for SOCS3, 1·07 (1·04-1·09; p=2·1 × 10(-10)) for SREBF1, and 0·92 (0·90-0·94; p=1·2 × 10(-17)) for TXNIP. A methylation score combining results for the five loci was associated with future type 2 diabetes incidence (relative risk quartile 4 vs quartile 1 3·51, 95% CI 2·79-4·42; p=1·3 × 10(-26)), and was independent of established risk factors. Methylation score was higher among Indian Asians than Europeans (p=1 × 10(-34)).DNA methylation might provide new insights into the pathways underlying type 2 diabetes and offer new opportunities for risk stratification and prevention of type 2 diabetes among Indian Asians.The European Union, the UK National Institute for Health Research, the Wellcome Trust, the UK Medical Research Council, Action on Hearing Loss, the UK Biotechnology and Biological Sciences Research Council, the Oak Foundation, the Economic and Social Research Council, Helmholtz Zentrum Munchen, the German Research Center for Environmental Health, the German Federal Ministry of Education and Research, the German Center for Diabetes Research, the Munich Center for Health Sciences, the Ministry of Science and Research of the State of North Rhine-Westphalia, and the German Federal Ministry of Health.

Recently, the transcription factor 7-like 2 (TCF7L2) gene has been associated with type 2 diabetes in subjects of European origin in the DeCode study. We genotyped the two most associated variants (rs7903146 and rs12255372) in 2,367 French type 2 diabetic subjects and in 2,499 control subjects. Both the T-allele of rs7903146 and the T-allele of rs12255372 significantly increase type 2 diabetes risk with an allelic odds ratio (OR) of 1.69 (95% CI 1.55–1.83) (P = 6.0 × 10−35) and 1.60 (1.47–1.74) (P = 7.6 × 10−28), respectively. In nonobese type 2 diabetic subjects (BMI &lt;30 kg/m2, n = 1,346), the ORs increased to 1.89 (1.72–2.09) (P = 2.1 × 10−38) and 1.79 (1.62–1.97) (P = 5.7 × 10−31), respectively. The rs7903146 T at-risk allele associates with decreased BMI and earlier age at diagnosis in the type 2 diabetic subjects (P = 8.0 × 10−3 and P = 3.8 × 10−4, respectively), which is supported by quantitative family-based association tests. TCF7L2 is expressed in most human tissues, including mature pancreatic β-cells, with the exception of the skeletal muscle. In the subcutaneous and omental fat from obese type 2 diabetic subjects, TCF7L2 expression significantly decreased compared with obese normoglycemic individuals. During rat fetal β-cell differentiation, TCF7L2 expression pattern mimics the key marker NGN3 (neurogenin 3), suggesting a role in islet development. These data provide evidence that TCF7L2 is a major determinant of type 2 diabetes risk in European populations and suggests that this transcription factor plays a key role in glucose homeostasis.

Alcohol consumption is a moderately heritable trait, but the genetic basis in humans is largely unknown, despite its clinical and societal importance. We report a genome-wide association study meta-analysis of ∼2.5 million directly genotyped or imputed SNPs with alcohol consumption (gram per day per kilogram body weight) among 12 population-based samples of European ancestry, comprising 26,316 individuals, with replication genotyping in an additional 21,185 individuals. SNP rs6943555 in autism susceptibility candidate 2 gene ( AUTS2 ) was associated with alcohol consumption at genome-wide significance ( P = 4 × 10 −8 to P = 4 × 10 −9 ). We found a genotype-specific expression of AUTS2 in 96 human prefrontal cortex samples ( P = 0.026) and significant ( P < 0.017) differences in expression of AUTS2 in whole-brain extracts of mice selected for differences in voluntary alcohol consumption. Down-regulation of an AUTS2 homolog caused reduced alcohol sensitivity in Drosophila ( P < 0.001). Our finding of a regulator of alcohol consumption adds knowledge to our understanding of genetic mechanisms influencing alcohol drinking behavior.

Common diseases such as type 2 diabetes are phenotypically heterogeneous. Obesity is a major risk factor for type 2 diabetes, but patients vary appreciably in body mass index. We hypothesized that the genetic predisposition to the disease may be different in lean (BMI<25 Kg/m²) compared to obese cases (BMI≥30 Kg/m²). We performed two case-control genome-wide studies using two accepted cut-offs for defining individuals as overweight or obese. We used 2,112 lean type 2 diabetes cases (BMI<25 kg/m²) or 4,123 obese cases (BMI≥30 kg/m²), and 54,412 un-stratified controls. Replication was performed in 2,881 lean cases or 8,702 obese cases, and 18,957 un-stratified controls. To assess the effects of known signals, we tested the individual and combined effects of SNPs representing 36 type 2 diabetes loci. After combining data from discovery and replication datasets, we identified two signals not previously reported in Europeans. A variant (rs8090011) in the LAMA1 gene was associated with type 2 diabetes in lean cases (P = 8.4×10⁻⁹, OR = 1.13 [95% CI 1.09-1.18]), and this association was stronger than that in obese cases (P = 0.04, OR = 1.03 [95% CI 1.00-1.06]). A variant in HMG20A--previously identified in South Asians but not Europeans--was associated with type 2 diabetes in obese cases (P = 1.3×10⁻⁸, OR = 1.11 [95% CI 1.07-1.15]), although this association was not significantly stronger than that in lean cases (P = 0.02, OR = 1.09 [95% CI 1.02-1.17]). For 36 known type 2 diabetes loci, 29 had a larger odds ratio in the lean compared to obese (binomial P = 0.0002). In the lean analysis, we observed a weighted per-risk allele OR = 1.13 [95% CI 1.10-1.17], P = 3.2×10⁻¹⁴. This was larger than the same model fitted in the obese analysis where the OR = 1.06 [95% CI 1.05-1.08], P = 2.2×10⁻¹⁶. This study provides evidence that stratification of type 2 diabetes cases by BMI may help identify additional risk variants and that lean cases may have a stronger genetic predisposition to type 2 diabetes.