Compared to other common complex diseases, it has proved remarkably difficult to establish the genetic basis of blood-pressure elevation. A multi-stage genome-wide association study involving 200,000 individuals of European descent provides some of the missing detail in the genetic picture. The study identified 16 relevant loci, of which only 6 contain genes previously known or suspected to regulate blood pressure. An association was found between hypertension, the thickness of the left ventricular wall, stroke and coronary artery disease, but not kidney disease or kidney function. Comparison with data from more than 75,000 people of East Asian, South Asian and African ancestries confirmed that many of the variants identified in European-ancestry subjects also influence blood pressure in other populations. Blood pressure is a heritable trait1 influenced by several biological pathways and responsive to environmental stimuli. Over one billion people worldwide have hypertension (≥140 mm Hg systolic blood pressure or ≥90 mm Hg diastolic blood pressure)2. Even small increments in blood pressure are associated with an increased risk of cardiovascular events3. This genome-wide association study of systolic and diastolic blood pressure, which used a multi-stage design in 200,000 individuals of European descent, identified sixteen novel loci: six of these loci contain genes previously known or suspected to regulate blood pressure (GUCY1A3–GUCY1B3, NPR3–C5orf23, ADM, FURIN–FES, GOSR2, GNAS–EDN3); the other ten provide new clues to blood pressure physiology. A genetic risk score based on 29 genome-wide significant variants was associated with hypertension, left ventricular wall thickness, stroke and coronary artery disease, but not kidney disease or kidney function. We also observed associations with blood pressure in East Asian, South Asian and African ancestry individuals. Our findings provide new insights into the genetics and biology of blood pressure, and suggest potential novel therapeutic pathways for cardiovascular disease prevention.

Brainstorming diseases Consistent classification of neuropsychiatric diseases is problematic because it can lead to misunderstanding of etiology. The Brainstorm Consortium examined multiple genome-wide association studies drawn from more than 200,000 patients for 25 brain-associated disorders and 17 phenotypes. Broadly, it appears that psychiatric and neurologic disorders share relatively little common genetic risk. However, different and independent pathways can result in similar clinical manifestations (e.g., psychosis, which occurs in both schizophrenia and Alzheimer's disease). Schizophrenia correlated with many psychiatric disorders, whereas the immunopathological affliction Crohn's disease did not, and posttraumatic stress syndrome was also largely independent of underlying traits. Essentially, the earlier the onset of a disorder, the more inheritable it appeared to be. Science , this issue p. eaap8757

Daniel Levy and colleagues report a meta-analysis of genome-wide association studies for blood pressure traits as part of the CHARGE consortium, reporting eight loci with replicated association to systolic and/or diastolic blood pressure, with one of these loci also associated to hypertension. Blood pressure is a major cardiovascular disease risk factor. To date, few variants associated with interindividual blood pressure variation have been identified and replicated. Here we report results of a genome-wide association study of systolic (SBP) and diastolic (DBP) blood pressure and hypertension in the CHARGE Consortium (n = 29,136), identifying 13 SNPs for SBP, 20 for DBP and 10 for hypertension at P < 4 × 10−7. The top ten loci for SBP and DBP were incorporated into a risk score; mean BP and prevalence of hypertension increased in relation to the number of risk alleles carried. When ten CHARGE SNPs for each trait were included in a joint meta-analysis with the Global BPgen Consortium (n = 34,433), four CHARGE loci attained genome-wide significance (P < 5 × 10−8) for SBP (ATP2B1, CYP17A1, PLEKHA7, SH2B3), six for DBP (ATP2B1, CACNB2, CSK-ULK3, SH2B3, TBX3-TBX5, ULK4) and one for hypertension (ATP2B1). Identifying genes associated with blood pressure advances our understanding of blood pressure regulation and highlights potential drug targets for the prevention or treatment of hypertension.

Richard Watanabe and colleagues of the MAGIC consortium report meta-analyses of genome-wide association studies to glucose levels two hours after an oral glucose challenge. They identify variants in GIPR associated with glucose and insulin responses. Glucose levels 2 h after an oral glucose challenge are a clinical measure of glucose tolerance used in the diagnosis of type 2 diabetes. We report a meta-analysis of nine genome-wide association studies (n = 15,234 nondiabetic individuals) and a follow-up of 29 independent loci (n = 6,958–30,620). We identify variants at the GIPR locus associated with 2-h glucose level (rs10423928, β (s.e.m.) = 0.09 (0.01) mmol/l per A allele, P = 2.0 × 10−15). The GIPR A-allele carriers also showed decreased insulin secretion (n = 22,492; insulinogenic index, P = 1.0 × 10−17; ratio of insulin to glucose area under the curve, P = 1.3 × 10−16) and diminished incretin effect (n = 804; P = 4.3 × 10−4). We also identified variants at ADCY5 (rs2877716, P = 4.2 × 10−16), VPS13C (rs17271305, P = 4.1 × 10−8), GCKR (rs1260326, P = 7.1 × 10−11) and TCF7L2 (rs7903146, P = 4.2 × 10−10) associated with 2-h glucose. Of the three newly implicated loci (GIPR, ADCY5 and VPS13C), only ADCY5 was found to be associated with type 2 diabetes in collaborating studies (n = 35,869 cases, 89,798 controls, OR = 1.12, 95% CI 1.09–1.15, P = 4.8 × 10−18).

Cathy Laurie and colleagues detect mosaicism for large chromosomal abnormalities in peripheral blood in a subset of healthy individuals. They show that the frequency of such events increases with age and is associated with elevated risk of developing a subsequent hematological cancer. We detected clonal mosaicism for large chromosomal anomalies (duplications, deletions and uniparental disomy) using SNP microarray data from over 50,000 subjects recruited for genome-wide association studies. This detection method requires a relatively high frequency of cells with the same abnormal karyotype (>5–10%; presumably of clonal origin) in the presence of normal cells. The frequency of detectable clonal mosaicism in peripheral blood is low (<0.5%) from birth until 50 years of age, after which it rapidly rises to 2–3% in the elderly. Many of the mosaic anomalies are characteristic of those found in hematological cancers and identify common deleted regions with genes previously associated with these cancers. Although only 3% of subjects with detectable clonal mosaicism had any record of hematological cancer before DNA sampling, those without a previous diagnosis have an estimated tenfold higher risk of a subsequent hematological cancer (95% confidence interval = 6–18).

Patrick Ellinor and colleagues report a genome-wide association study identifying variants in KCNN3 associated to lone atrial fibrillation. Atrial fibrillation (AF) is the most common sustained arrhythmia. Previous studies have identified several genetic loci associated with typical AF. We sought to identify common genetic variants underlying lone AF. This condition affects a subset of individuals without overt heart disease and with an increased heritability of AF. We report a meta-analysis of genome-wide association studies conducted using 1,335 individuals with lone AF (cases) and 12,844 unaffected individuals (referents). Cases were obtained from the German AF Network, Heart and Vascular Health Study, the Atherosclerosis Risk in Communities Study, the Cleveland Clinic and Massachusetts General Hospital. We identified an association on chromosome 1q21 to lone AF (rs13376333, adjusted odds ratio = 1.56; P = 6.3 × 10−12), and we replicated this association in two independent cohorts with lone AF (overall combined odds ratio = 1.52, 95% CI 1.40–1.64; P = 1.83 × 10−21). rs13376333 is intronic to KCNN3, which encodes a potassium channel protein involved in atrial repolarization.

Abstract Genome‐wide scans of nucleotide variation in human subjects are providing an increasing number of replicated associations with complex disease traits. Most of the variants detected have small effects and, collectively, they account for a small fraction of the total genetic variance. Very large sample sizes are required to identify and validate findings. In this situation, even small sources of systematic or random error can cause spurious results or obscure real effects. The need for careful attention to data quality has been appreciated for some time in this field, and a number of strategies for quality control and quality assurance (QC/QA) have been developed. Here we extend these methods and describe a system of QC/QA for genotypic data in genome‐wide association studies (GWAS). This system includes some new approaches that (1) combine analysis of allelic probe intensities and called genotypes to distinguish gender misidentification from sex chromosome aberrations, (2) detect autosomal chromosome aberrations that may affect genotype calling accuracy, (3) infer DNA sample quality from relatedness and allelic intensities, (4) use duplicate concordance to infer SNP quality, (5) detect genotyping artifacts from dependence of Hardy‐Weinberg equilibrium test P ‐values on allelic frequency, and (6) demonstrate sensitivity of principal components analysis to SNP selection. The methods are illustrated with examples from the “Gene Environment Association Studies” (GENEVA) program. The results suggest several recommendations for QC/QA in the design and execution of GWAS. Genet. Epidemiol . 34: 591–602, 2010. © 2010 Wiley‐Liss, Inc.

Arne Pfeufer and colleagues report a genome-wide association study of the electrocardiographic measurement of PR interval in seven population-based cohorts in the CHARGE consortium. They identify nine loci associated with PR interval and highlight candidate genes with a role in ion channels and cardiac development. The electrocardiographic PR interval (or PQ interval) reflects atrial and atrioventricular nodal conduction, disturbances of which increase risk of atrial fibrillation. We report a meta-analysis of genome-wide association studies for PR interval from seven population-based European studies in the CHARGE Consortium: AGES, ARIC, CHS, FHS, KORA, Rotterdam Study, and SardiNIA (N = 28,517). We identified nine loci associated with PR interval at P < 5 × 10−8. At the 3p22.2 locus, we observed two independent associations in voltage-gated sodium channel genes, SCN10A and SCN5A. Six of the loci were near cardiac developmental genes, including CAV1-CAV2, NKX2-5 (CSX1), SOX5, WNT11, MEIS1, and TBX5-TBX3, providing pathophysiologically interesting candidate genes. Five of the loci, SCN5A, SCN10A, NKX2-5, CAV1-CAV2, and SOX5, were also associated with atrial fibrillation (N = 5,741 cases, P < 0.0056). This suggests a role for common variation in ion channel and developmental genes in atrial and atrioventricular conduction as well as in susceptibility to atrial fibrillation.

Christopher Newton-Cheh and colleagues from the QTGEN consortium report genetic associations to the QT interval duration, a measure of cardiac repolarization which is a risk factor for sudden cardiac death, in three genome-wide association studies from the Framingham Heart Study, the Rotterdam Study and the Cardiovascular Health Study. QT interval duration, reflecting myocardial repolarization on the electrocardiogram, is a heritable risk factor for sudden cardiac death and drug-induced arrhythmias. We conducted a meta-analysis of three genome-wide association studies in 13,685 individuals of European ancestry from the Framingham Heart Study, the Rotterdam Study and the Cardiovascular Health Study, as part of the QTGEN consortium. We observed associations at P < 5 × 10−8 with variants in NOS1AP, KCNQ1, KCNE1, KCNH2 and SCN5A, known to be involved in myocardial repolarization and mendelian long-QT syndromes. Associations were found at five newly identified loci, including 16q21 near NDRG4 and GINS3, 6q22 near PLN, 1p36 near RNF207, 16p13 near LITAF and 17q12 near LIG3 and RFFL. Collectively, the 14 independent variants at these 10 loci explain 5.4–6.5% of the variation in QT interval. These results, together with an accompanying paper, offer insights into myocardial repolarization and suggest candidate genes that could predispose to sudden cardiac death and drug-induced arrhythmias.

We conducted meta-analyses of genome-wide association studies for atrial fibrillation (AF) in participants from five community-based cohorts. Meta-analyses of 896 prevalent (15,768 referents) and 2,517 incident (21,337 referents) AF cases identified a new locus for AF (ZFHX3, rs2106261, risk ratio RR = 1.19; P = 2.3 x 10(-7)). We replicated this association in an independent cohort from the German AF Network (odds ratio = 1.44; P = 1.6 x 10(-11); combined RR = 1.25; combined P = 1.8 x 10(-15)).