Julie Williams and colleagues report a genome-wide association study for Alzheimer's disease. They identify variants at the CLU and PICALM loci associated with susceptibility to late-onset Alzheimer's disease. We undertook a two-stage genome-wide association study (GWAS) of Alzheimer's disease (AD) involving over 16,000 individuals, the most powerful AD GWAS to date. In stage 1 (3,941 cases and 7,848 controls), we replicated the established association with the apolipoprotein E (APOE) locus (most significant SNP, rs2075650, P = 1.8 × 10−157) and observed genome-wide significant association with SNPs at two loci not previously associated with the disease: at the CLU (also known as APOJ) gene (rs11136000, P = 1.4 × 10−9) and 5′ to the PICALM gene (rs3851179, P = 1.9 × 10−8). These associations were replicated in stage 2 (2,023 cases and 2,340 controls), producing compelling evidence for association with Alzheimer's disease in the combined dataset (rs11136000, P = 8.5 × 10−10, odds ratio = 0.86; rs3851179, P = 1.3 × 10−9, odds ratio = 0.86).

Mark McCarthy and colleagues identify twelve new risk loci for type 2 diabetes through a large-scale genome-wide association and replication study in individuals of European ancestry. The identified loci affect both beta-cell function and insulin action and are enriched for genes involved in cell cycle regulation. By combining genome-wide association data from 8,130 individuals with type 2 diabetes (T2D) and 38,987 controls of European descent and following up previously unidentified meta-analysis signals in a further 34,412 cases and 59,925 controls, we identified 12 new T2D association signals with combined P < 5 × 10−8. These include a second independent signal at the KCNQ1 locus; the first report, to our knowledge, of an X-chromosomal association (near DUSP9); and a further instance of overlap between loci implicated in monogenic and multifactorial forms of diabetes (at HNF1A). The identified loci affect both beta-cell function and insulin action, and, overall, T2D association signals show evidence of enrichment for genes involved in cell cycle regulation. We also show that a high proportion of T2D susceptibility loci harbor independent association signals influencing apparently unrelated complex traits.

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.

To identify rare causal variants in late-onset Parkinson disease (PD), we investigated an Austrian family with 16 affected individuals by exome sequencing. We found a missense mutation, c.1858G>A (p.Asp620Asn), in the VPS35 gene in all seven affected family members who are alive. By screening additional PD cases, we saw the same variant cosegregating with the disease in an autosomal-dominant mode with high but incomplete penetrance in two further families with five and ten affected members, respectively. The mean age of onset in the affected individuals was 53 years. Genotyping showed that the shared haplotype extends across 65 kilobases around VPS35. Screening the entire VPS35 coding sequence in an additional 860 cases and 1014 controls revealed six further nonsynonymous missense variants. Three were only present in cases, two were only present in controls, and one was present in cases and controls. The familial mutation p.Asp620Asn and a further variant, c.1570C>T (p.Arg524Trp), detected in a sporadic PD case were predicted to be damaging by sequence-based and molecular-dynamics analyses. VPS35 is a component of the retromer complex and mediates retrograde transport between endosomes and the trans-Golgi network, and it has recently been found to be involved in Alzheimer disease.

Chronic kidney disease (CKD) is a significant public health problem, and recent genetic studies have identified common CKD susceptibility variants. The CKDGen consortium performed a meta-analysis of genome-wide association data in 67,093 individuals of European ancestry from 20 predominantly population-based studies in order to identify new susceptibility loci for reduced renal function as estimated by serum creatinine (eGFRcrea), serum cystatin c (eGFRcys) and CKD (eGFRcrea < 60 ml/min/1.73 m(2); n = 5,807 individuals with CKD (cases)). Follow-up of the 23 new genome-wide-significant loci (P < 5 x 10(-8)) in 22,982 replication samples identified 13 new loci affecting renal function and CKD (in or near LASS2, GCKR, ALMS1, TFDP2, DAB2, SLC34A1, VEGFA, PRKAG2, PIP5K1B, ATXN2, DACH1, UBE2Q2 and SLC7A9) and 7 loci suspected to affect creatinine production and secretion (CPS1, SLC22A2, TMEM60, WDR37, SLC6A13, WDR72 and BCAS3). These results further our understanding of the biologic mechanisms of kidney function by identifying loci that potentially influence nephrogenesis, podocyte function, angiogenesis, solute transport and metabolic functions of the kidney.

Environmental factors such as tobacco smoking may have long-lasting effects on DNA methylation patterns, which might lead to changes in gene expression and in a broader context to the development or progression of various diseases. We conducted an epigenome-wide association study (EWAs) comparing current, former and never smokers from 1793 participants of the population-based KORA F4 panel, with replication in 479 participants from the KORA F3 panel, carried out by the 450K BeadChip with genomic DNA obtained from whole blood. We observed wide-spread differences in the degree of site-specific methylation (with p-values ranging from 9.31E-08 to 2.54E-182) as a function of tobacco smoking in each of the 22 autosomes, with the percent of variance explained by smoking ranging from 1.31 to 41.02. Depending on cessation time and pack-years, methylation levels in former smokers were found to be close to the ones seen in never smokers. In addition, methylation-specific protein binding patterns were observed for cg05575921 within AHRR, which had the highest level of detectable changes in DNA methylation associated with tobacco smoking (–24.40% methylation; p = 2.54E-182), suggesting a regulatory role for gene expression. The results of our study confirm the broad effect of tobacco smoking on the human organism, but also show that quitting tobacco smoking presumably allows regaining the DNA methylation state of never smokers.

To characterize type 2 diabetes (T2D)-associated variation across the allele frequency spectrum, we conducted a meta-analysis of genome-wide association data from 26,676 T2D case and 132,532 control subjects of European ancestry after imputation using the 1000 Genomes multiethnic reference panel. Promising association signals were followed up in additional data sets (of 14,545 or 7,397 T2D case and 38,994 or 71,604 control subjects). We identified 13 novel T2D-associated loci (P < 5 × 10-8), including variants near the GLP2R, GIP, and HLA-DQA1 genes. Our analysis brought the total number of independent T2D associations to 128 distinct signals at 113 loci. Despite substantially increased sample size and more complete coverage of low-frequency variation, all novel associations were driven by common single nucleotide variants. Credible sets of potentially causal variants were generally larger than those based on imputation with earlier reference panels, consistent with resolution of causal signals to common risk haplotypes. Stratification of T2D-associated loci based on T2D-related quantitative trait associations revealed tissue-specific enrichment of regulatory annotations in pancreatic islet enhancers for loci influencing insulin secretion and in adipocytes, monocytes, and hepatocytes for insulin action-associated loci. These findings highlight the predominant role played by common variants of modest effect and the diversity of biological mechanisms influencing T2D pathophysiology.

Atopic dermatitis (AD) is a chronic inflammatory skin disease with a strong genetic background. One of the characteristic features of AD and causative factor for the disease is an impaired epidermal skin barrier based on a primary defect of epidermal differentiation.Recently, 2 loss-of-function mutations (R501X and 2282derl4) in the filaggrin gene (FLG) that cause ichthyosis vulgaris, one of the most common inherited skin disorders of keratinization, have been reported to be strong predisposing factors for AD.We evaluated the association of the loss-of-function mutations R501X and 2282del4 within the FLG gene in a large collection of 476 well-characterized white German families with AD by using the transmission-disequilibrium test.Our family-based approach revealed prominent associations between the 2 loss-of-function FLG mutations and AD, as previously observed in a traditional Mendelian linkage analysis and case-control cohort analysis approach. In addition, we observed associations of the FLG mutations in particular with the extrinsic subtype of AD, which is characterized by high total serum IgE levels and concomitant allergic sensitizations. Furthermore, FLG mutations are significantly associated with palmar hyperlinearity in patients with AD, which represents a shared feature of AD and ichthyosis vulgaris.Together these data implicate that FLG is the first really strong genetic factor identified in a common complex disease.These findings underline the crucial role of the skin barrier in preventing allergic sensitization.

Background Late Onset Alzheimer's disease (LOAD) is the leading cause of dementia. Recent large genome-wide association studies (GWAS) identified the first strongly supported LOAD susceptibility genes since the discovery of the involvement of APOE in the early 1990s. We have now exploited these GWAS datasets to uncover key LOAD pathophysiological processes. Methodology We applied a recently developed tool for mining GWAS data for biologically meaningful information to a LOAD GWAS dataset. The principal findings were then tested in an independent GWAS dataset. Principal Findings We found a significant overrepresentation of association signals in pathways related to cholesterol metabolism and the immune response in both of the two largest genome-wide association studies for LOAD. Significance Processes related to cholesterol metabolism and the innate immune response have previously been implicated by pathological and epidemiological studies of Alzheimer's disease, but it has been unclear whether those findings reflected primary aetiological events or consequences of the disease process. Our independent evidence from two large studies now demonstrates that these processes are aetiologically relevant, and suggests that they may be suitable targets for novel and existing therapeutic approaches.