We studied 670 persons in 34 kindreds by flexible proctosigmoidoscopic examination (60 cm) to determine how frequently colorectal adenomas and cancers result from an inherited susceptibility. Kindreds were selected through either a single person with an adenomatous polyp or a cluster of relatives with coIonic cancer. The kindreds all had common colorectal cancers, not the rare inherited conditions familial polyposis coli and nonpolyposis inherited colorectal cancer. Likelihood analysis strongly supported the dominant inheritance of a susceptibility to colorectal adenomas and cancers, with a gene frequency of 19 percent. According to the most likely genetic model, adenomatous polyps and colorectal cancers occur only in genetically susceptible persons; however, the 95 percent confidence interval for this proportion was 53 to 100 percent. These results suggest that an inherited susceptibility to colonic adenomatous polyps and colorectal cancer is common and that it is responsible for the majority of colonic neoplasms observed clinically. The results also reinforce suggestions that first-degree relatives of patients with colorectal cancer should be screened for colonic tumors. This evidence of an inherited susceptibility to a cancer with well-recognized environmental risk factors supports the hypothesis that genetic and environmental factors interact in the formation and transformation of polyps. (N Engl J Med 1988; 319:533–7.)

Montserrat Garcia-Closas and colleagues report a genome-wide association study for bladder cancer. They identify three new susceptibility loci on chromosomes 22q13.1, 19q12 and 2q37.1. We conducted a multi-stage, genome-wide association study of bladder cancer with a primary scan of 591,637 SNPs in 3,532 affected individuals (cases) and 5,120 controls of European descent from five studies followed by a replication strategy, which included 8,382 cases and 48,275 controls from 16 studies. In a combined analysis, we identified three new regions associated with bladder cancer on chromosomes 22q13.1, 19q12 and 2q37.1: rs1014971, (P = 8 × 10−12) maps to a non-genic region of chromosome 22q13.1, rs8102137 (P = 2 × 10−11) on 19q12 maps to CCNE1 and rs11892031 (P = 1 × 10−7) maps to the UGT1A cluster on 2q37.1. We confirmed four previously identified genome-wide associations on chromosomes 3q28, 4p16.3, 8q24.21 and 8q24.3, validated previous candidate associations for the GSTM1 deletion (P = 4 × 10−11) and a tag SNP for NAT2 acetylation status (P = 4 × 10−11), and found interactions with smoking in both regions. Our findings on common variants associated with bladder cancer risk should provide new insights into the mechanisms of carcinogenesis.

So far, two genes associated with familial melanoma have been identified, accounting for a minority of genetic risk in families. Mutations in CDKN2A account for approximately 40% of familial cases, and predisposing mutations in CDK4 have been reported in a very small number of melanoma kindreds. Here we report the whole-genome sequencing of probands from several melanoma families, which we performed in order to identify other genes associated with familial melanoma. We identify one individual carrying a novel germline variant (coding DNA sequence c.G1075A; protein sequence p.E318K; rs149617956) in the melanoma-lineage-specific oncogene microphthalmia-associated transcription factor (MITF). Although the variant co-segregated with melanoma in some but not all cases in the family, linkage analysis of 31 families subsequently identified to carry the variant generated a log of odds (lod) score of 2.7 under a dominant model, indicating E318K as a possible intermediate risk variant. Consistent with this, the E318K variant was significantly associated with melanoma in a large Australian case-control sample. Likewise, it was similarly associated in an independent case-control sample from the United Kingdom. In the Australian sample, the variant allele was significantly over-represented in cases with a family history of melanoma, multiple primary melanomas, or both. The variant allele was also associated with increased naevus count and non-blue eye colour. Functional analysis of E318K showed that MITF encoded by the variant allele had impaired sumoylation and differentially regulated several MITF targets. These data indicate that MITF is a melanoma-predisposition gene and highlight the utility of whole-genome sequencing to identify novel rare variants associated with disease susceptibility.

Timothy Bishop and colleagues from GenoMEL present a genome-wide association study for melanoma. They report three loci associated with susceptibility to melanoma, of which two were previously associated with pigmentation. We report a genome-wide association study of melanoma conducted by the GenoMEL consortium based on 317K tagging SNPs for 1,650 selected cases and 4,336 controls, with replication in an additional two cohorts (1,149 selected cases and 964 controls from GenoMEL, and a population-based case-control study in Leeds of 1,163 cases and 903 controls). The genome-wide screen identified five loci with genotyped or imputed SNPs reaching P < 5 × 10−7. Three of these loci were replicated: 16q24 encompassing MC1R (combined P = 2.54 × 10−27 for rs258322), 11q14-q21 encompassing TYR (P = 2.41 × 10−14 for rs1393350) and 9p21 adjacent to MTAP and flanking CDKN2A (P = 4.03 × 10−7 for rs7023329). MC1R and TYR are associated with pigmentation, freckling and cutaneous sun sensitivity, well-recognized melanoma risk factors. Common variants within the 9p21 locus have not previously been associated with melanoma. Despite wide variation in allele frequency, these genetic variants show notable homogeneity of effect across populations of European ancestry living at different latitudes and show independent association to disease risk.

Abstract GenoMEL, comprising major familial melanoma research groups from North America, Europe, Asia, and Australia has created the largest familial melanoma sample yet available to characterize mutations in the high-risk melanoma susceptibility genes CDKN2A/alternate reading frames (ARF), which encodes p16 and p14ARF, and CDK4 and to evaluate their relationship with pancreatic cancer (PC), neural system tumors (NST), and uveal melanoma (UM). This study included 466 families (2,137 patients) with at least three melanoma patients from 17 GenoMEL centers. Overall, 41% (n = 190) of families had mutations; most involved p16 (n = 178). Mutations in CDK4 (n = 5) and ARF (n = 7) occurred at similar frequencies (2-3%). There were striking differences in mutations across geographic locales. The proportion of families with the most frequent founder mutation(s) of each locale differed significantly across the seven regions (P = 0.0009). Single founder CDKN2A mutations were predominant in Sweden (p.R112_L113insR, 92% of family's mutations) and the Netherlands (c.225_243del19, 90% of family's mutations). France, Spain, and Italy had the same most frequent mutation (p.G101W). Similarly, Australia and United Kingdom had the same most common mutations (p.M53I, c.IVS2-105A&gt;G, p.R24P, and p.L32P). As reported previously, there was a strong association between PC and CDKN2A mutations (P &lt; 0.0001). This relationship differed by mutation. In contrast, there was little evidence for an association between CDKN2A mutations and NST (P = 0.52) or UM (P = 0.25). There was a marginally significant association between NST and ARF (P = 0.05). However, this particular evaluation had low power and requires confirmation. This GenoMEL study provides the most extensive characterization of mutations in high-risk melanoma susceptibility genes in families with three or more melanoma patients yet available. (Cancer Res 2006; 66(20): 9818-28)

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).

Background: The major factors individually reported to be associated with an increased frequency of CDKN2A mutations are increased number of patients with melanoma in a family, early age at melanoma diagnosis, and family members with multiple primary melanomas (MPM) or pancreatic cancer. Methods: These four features were examined in 385 families with ⩾3 patients with melanoma pooled by 17 GenoMEL groups, and these attributes were compared across continents. Results: Overall, 39% of families had CDKN2A mutations ranging from 20% (32/162) in Australia to 45% (29/65) in North America to 57% (89/157) in Europe. All four features in each group, except pancreatic cancer in Australia (p = 0.38), individually showed significant associations with CDKN2A mutations, but the effects varied widely across continents. Multivariate examination also showed different predictors of mutation risk across continents. In Australian families, ⩾2 patients with MPM, median age at melanoma diagnosis ⩽40 years and ⩾6 patients with melanoma in a family jointly predicted the mutation risk. In European families, all four factors concurrently predicted the risk, but with less stringent criteria than in Australia. In North American families, only ⩾1 patient with MPM and age at diagnosis ⩽40 years simultaneously predicted the mutation risk. Conclusions: The variation in CDKN2A mutations for the four features across continents is consistent with the lower melanoma incidence rates in Europe and higher rates of sporadic melanoma in Australia. The lack of a pancreatic cancer–CDKN2A mutation relationship in Australia probably reflects the divergent spectrum of mutations in families from Australia versus those from North America and Europe. GenoMEL is exploring candidate host, genetic and/or environmental risk factors to better understand the variation observed.

Abstract Physical activity has been associated with lower risks of breast and colorectal cancer in epidemiological studies; however, it is unknown if these associations are causal or confounded. In two-sample Mendelian randomisation analyses, using summary genetic data from the UK Biobank and GWA consortia, we found that a one standard deviation increment in average acceleration was associated with lower risks of breast cancer (odds ratio [OR]: 0.51, 95% confidence interval [CI]: 0.27 to 0.98, P-value = 0.04) and colorectal cancer (OR: 0.66, 95% CI: 0.48 to 0.90, P-value = 0.01). We found similar magnitude inverse associations for estrogen positive (ER +ve ) breast cancer and for colon cancer. Our results support a potentially causal relationship between higher physical activity levels and lower risks of breast cancer and colorectal cancer. Based on these data, the promotion of physical activity is probably an effective strategy in the primary prevention of these commonly diagnosed cancers.

David Adams, Julia Newton-Bishop, Timothy Bishop, Nicholas Hayward and colleagues identify loss-of-function variants in POT1 in several families with early onset multiple primary melanoma. They further show that these variants disrupt telomere binding by POT1 and are associated with increased telomere length. Deleterious germline variants in CDKN2A account for around 40% of familial melanoma cases1, and rare variants in CDK4, BRCA2, BAP1 and the promoter of TERT have also been linked to the disease2,3,4,5. Here we set out to identify new high-penetrance susceptibility genes by sequencing 184 melanoma cases from 105 pedigrees recruited in the UK, The Netherlands and Australia that were negative for variants in known predisposition genes. We identified families where melanoma cosegregates with loss-of-function variants in the protection of telomeres 1 gene (POT1), with a proportion of family members presenting with an early age of onset and multiple primary tumors. We show that these variants either affect POT1 mRNA splicing or alter key residues in the highly conserved oligonucleotide/oligosaccharide-binding (OB) domains of POT1, disrupting protein-telomere binding and leading to increased telomere length. These findings suggest that POT1 variants predispose to melanoma formation via a direct effect on telomeres.

Michael Stratton and colleagues report a genome-wide association study for testicular germ cell tumor (TGCT) in a UK population, identifying three associated loci. We conducted a genome-wide association study for testicular germ cell tumor (TGCT), genotyping 307,666 SNPs in 730 cases and 1,435 controls from the UK and replicating associations in a further 571 cases and 1,806 controls. We found strong evidence for susceptibility loci on chromosome 5 (per allele OR = 1.37 (95% CI = 1.19–1.58), P = 3 × 10−13), chromosome 6 (OR = 1.50 (95% CI = 1.28–1.75), P = 10−13) and chromosome 12 (OR = 2.55 (95% CI = 2.05–3.19), P = 10−31). KITLG, encoding the ligand for the receptor tyrosine kinase KIT, which has previously been implicated in the pathogenesis of TGCT and the biology of germ cells, may explain the association on chromosome 12.