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.

John Chambers, Jaspal Kooner, Pim van der Harst, Shyong Tai, Paul Elliott, Jiang He, Norihiro Kato and colleagues performed a genome-wide association study of blood pressure phenotypes in individuals of European, East Asian and South Asian ancestry. They find trait-associated SNPs at 12 loci, some of which are associated with methylation at nearby CpG sites. We carried out a trans-ancestry genome-wide association and replication study of blood pressure phenotypes among up to 320,251 individuals of East Asian, European and South Asian ancestry. We find genetic variants at 12 new loci to be associated with blood pressure (P = 3.9 × 10−11 to 5.0 × 10−21). The sentinel blood pressure SNPs are enriched for association with DNA methylation at multiple nearby CpG sites, suggesting that, at some of the loci identified, DNA methylation may lie on the regulatory pathway linking sequence variation to blood pressure. The sentinel SNPs at the 12 new loci point to genes involved in vascular smooth muscle (IGFBP3, KCNK3, PDE3A and PRDM6) and renal (ARHGAP24, OSR1, SLC22A7 and TBX2) function. The new and known genetic variants predict increased left ventricular mass, circulating levels of NT-proBNP, and cardiovascular and all-cause mortality (P = 0.04 to 8.6 × 10−6). Our results provide new evidence for the role of DNA methylation in blood pressure regulation.

Several studies have recently identified strong epigenetic signals related to tobacco smoking. However, an aspect that did not receive much attention is the evolution of epigenetic changes with time since smoking cessation. We conducted a series of epigenome-wide association studies to capture the dynamics of smoking-induced epigenetic changes after smoking cessation, using genome-wide methylation profiles obtained from blood samples in 745 women from 2 European populations. Two distinct classes of CpG sites were identified: sites whose methylation reverts to levels typical of never smokers within decades after smoking cessation, and sites remaining differentially methylated, even more than 35 years after smoking cessation. Our results suggest that the dynamics of methylation changes following smoking cessation are driven by a differential and site-specific magnitude of the smoking-induced alterations (with persistent sites being most affected) irrespective of the intensity and duration of smoking. Analyses of the link between methylation and expression levels revealed that methylation predominantly and remotely down-regulates gene expression. Among genes whose expression was associated with our candidate CpG sites, LRRN3 appeared to be particularly interesting as it was one of the few genes whose methylation and expression were directly associated, and the only gene in which both methylation and gene expression were found associated with smoking. Our study highlights persistent epigenetic markers of smoking, which can potentially be detected decades after cessation. Such historical signatures are promising biomarkers to refine individual risk profiling of smoking-induced chronic disease such as lung cancer.

Abstract DNA hypomethylation in certain genes is associated with tobacco exposure but it is unknown whether these methylation changes translate into increased lung cancer risk. In an epigenome-wide study of DNA from pre-diagnostic blood samples from 132 case–control pairs in the NOWAC cohort, we observe that the most significant associations with lung cancer risk are for cg05575921 in AHRR (OR for 1 s.d.=0.37, 95% CI: 0.31–0.54, P -value=3.3 × 10 −11 ) and cg03636183 in F2RL3 (OR for 1 s.d.=0.40, 95% CI: 0.31–0.56, P -value=3.9 × 10 −10 ), previously shown to be strongly hypomethylated in smokers. These associations remain significant after adjustment for smoking and are confirmed in additional 664 case–control pairs tightly matched for smoking from the MCCS, NSHDS and EPIC HD cohorts. The replication and mediation analyses suggest that residual confounding is unlikely to explain the observed associations and that hypomethylation of these CpG sites may mediate the effect of tobacco on lung cancer risk.