Summary

Background

 We tested whether genetic factors distinctly contribute to either development of coronary atherosclerosis or, specifically, to myocardial infarction in existing coronary atherosclerosis. 

Methods

 We did two genome-wide association studies (GWAS) with coronary angiographic phenotyping in participants of European ancestry. To identify loci that predispose to angiographic coronary artery disease (CAD), we compared individuals who had this disorder (n=12 393) with those who did not (controls, n=7383). To identify loci that predispose to myocardial infarction, we compared patients who had angiographic CAD and myocardial infarction (n=5783) with those who had angiographic CAD but no myocardial infarction (n=3644). 

Findings

 In the comparison of patients with angiographic CAD versus controls, we identified a novel locus, ADAMTS7 (p=4·98×10⁻¹³). In the comparison of patients with angiographic CAD who had myocardial infarction versus those with angiographic CAD but no myocardial infarction, we identified a novel association at the ABO locus (p=7·62×10⁻⁹). The ABO association was attributable to the glycotransferase-deficient enzyme that encodes the ABO blood group O phenotype previously proposed to protect against myocardial infarction. 

Interpretation

 Our findings indicate that specific genetic predispositions promote the development of coronary atherosclerosis whereas others lead to myocardial infarction in the presence of coronary atherosclerosis. The relation to specific CAD phenotypes might modify how novel loci are applied in personalised risk assessment and used in the development of novel therapies for CAD. 

Funding

 The PennCath and MedStar studies were supported by the Cardiovascular Institute of the University of Pennsylvania, by the MedStar Health Research Institute at Washington Hospital Center and by a research grant from GlaxoSmithKline. The funding and support for the other cohorts contributing to the paper are described in the webappendix.

Glycated hemoglobin (HbA₁(c)), used to monitor and diagnose diabetes, is influenced by average glycemia over a 2- to 3-month period. Genetic factors affecting expression, turnover, and abnormal glycation of hemoglobin could also be associated with increased levels of HbA₁(c). We aimed to identify such genetic factors and investigate the extent to which they influence diabetes classification based on HbA₁(c) levels.We studied associations with HbA₁(c) in up to 46,368 nondiabetic adults of European descent from 23 genome-wide association studies (GWAS) and 8 cohorts with de novo genotyped single nucleotide polymorphisms (SNPs). We combined studies using inverse-variance meta-analysis and tested mediation by glycemia using conditional analyses. We estimated the global effect of HbA₁(c) loci using a multilocus risk score, and used net reclassification to estimate genetic effects on diabetes screening.Ten loci reached genome-wide significant association with HbA(1c), including six new loci near FN3K (lead SNP/P value, rs1046896/P = 1.6 × 10⁻²⁶), HFE (rs1800562/P = 2.6 × 10⁻²⁰), TMPRSS6 (rs855791/P = 2.7 × 10⁻¹⁴), ANK1 (rs4737009/P = 6.1 × 10⁻¹²), SPTA1 (rs2779116/P = 2.8 × 10⁻⁹) and ATP11A/TUBGCP3 (rs7998202/P = 5.2 × 10⁻⁹), and four known HbA₁(c) loci: HK1 (rs16926246/P = 3.1 × 10⁻⁵⁴), MTNR1B (rs1387153/P = 4.0 × 10⁻¹¹), GCK (rs1799884/P = 1.5 × 10⁻²⁰) and G6PC2/ABCB11 (rs552976/P = 8.2 × 10⁻¹⁸). We show that associations with HbA₁(c) are partly a function of hyperglycemia associated with 3 of the 10 loci (GCK, G6PC2 and MTNR1B). The seven nonglycemic loci accounted for a 0.19 (% HbA₁(c)) difference between the extreme 10% tails of the risk score, and would reclassify ∼2% of a general white population screened for diabetes with HbA₁(c).GWAS identified 10 genetic loci reproducibly associated with HbA₁(c). Six are novel and seven map to loci where rarer variants cause hereditary anemias and iron storage disorders. Common variants at these loci likely influence HbA₁(c) levels via erythrocyte biology, and confer a small but detectable reclassification of diabetes diagnosis by HbA₁(c).