Fibromyalgia syndrome is a clinically well-characterized chronic pain condition of high socio-economic impact. Although the pathophysiology is still unclear, there is increasing evidence for nervous system dysfunction in patients with fibromyalgia syndrome. In this case-control study we investigated function and morphology of small nerve fibres in 25 patients with fibromyalgia syndrome. Patients underwent comprehensive neurological and neurophysiological assessment. We examined small fibre function by quantitative sensory testing and pain-related evoked potentials, and quantified intraepidermal nerve fibre density and regenerating intraepidermal nerve fibres in skin punch biopsies of the lower leg and upper thigh. The results were compared with data from 10 patients with monopolar depression without pain and with healthy control subjects matched for age and gender. Neurological and standard neurophysiological examination was normal in all patients, excluding large fibre polyneuropathy. Patients with fibromyalgia syndrome had increased scores in neuropathic pain questionnaires compared with patients with depression and with control subjects (P < 0.001 each). Compared with control subjects, patients with fibromyalgia syndrome but not patients with depression had impaired small fibre function with increased cold and warm detection thresholds in quantitative sensory testing (P < 0.001). Investigation of pain-related evoked potentials revealed increased N1 latencies upon stimulation at the feet (P < 0.001) and reduced amplitudes of pain-related evoked potentials upon stimulation of face, hands and feet (P < 0.001) in patients with fibromyalgia syndrome compared to patients with depression and to control subjects, indicating abnormalities of small fibres or their central afferents. In skin biopsies total (P < 0.001) and regenerating intraepidermal nerve fibres (P < 0.01) at the lower leg and upper thigh were reduced in patients with fibromyalgia syndrome compared with control subjects. Accordingly, a reduction in dermal unmyelinated nerve fibre bundles was found in skin samples of patients with fibromyalgia syndrome compared with patients with depression and with healthy control subjects, whereas myelinated nerve fibres were spared. All three methods used support the concept of impaired small fibre function in patients with fibromyalgia syndrome, pointing towards a neuropathic nature of pain in fibromyalgia syndrome.

Objective The assessment of response to lithium maintenance treatment in bipolar disorder (BD) is complicated by variable length of treatment, unpredictable clinical course, and often inconsistent compliance. Prospective and retrospective methods of assessment of lithium response have been proposed in the literature. In this study we report the key phenotypic measures of the “Retrospective Criteria of Long-Term Treatment Response in Research Subjects with Bipolar Disorder” scale currently used in the Consortium on Lithium Genetics (ConLiGen) study. Materials and Methods Twenty-nine ConLiGen sites took part in a two-stage case-vignette rating procedure to examine inter-rater agreement [Kappa (κ)] and reliability [intra-class correlation coefficient (ICC)] of lithium response. Annotated first-round vignettes and rating guidelines were circulated to expert research clinicians for training purposes between the two stages. Further, we analyzed the distributional properties of the treatment response scores available for 1,308 patients using mixture modeling. Results Substantial and moderate agreement was shown across sites in the first and second sets of vignettes (κ = 0.66 and κ = 0.54, respectively), without significant improvement from training. However, definition of response using the A score as a quantitative trait and selecting cases with B criteria of 4 or less showed an improvement between the two stages (ICC1 = 0.71 and ICC2 = 0.75, respectively). Mixture modeling of score distribution indicated three subpopulations (full responders, partial responders, non responders). Conclusions We identified two definitions of lithium response, one dichotomous and the other continuous, with moderate to substantial inter-rater agreement and reliability. Accurate phenotypic measurement of lithium response is crucial for the ongoing ConLiGen pharmacogenomic study.

Lithium is a first-line treatment in bipolar disorder, but individual response is variable. Previous studies have suggested that lithium response is a heritable trait. However, no genetic markers of treatment response have been reproducibly identified.Here, we report the results of a genome-wide association study of lithium response in 2563 patients collected by 22 participating sites from the International Consortium on Lithium Genetics (ConLiGen). Data from common single nucleotide polymorphisms (SNPs) were tested for association with categorical and continuous ratings of lithium response. Lithium response was measured using a well established scale (Alda scale). Genotyped SNPs were used to generate data at more than 6 million sites, using standard genomic imputation methods. Traits were regressed against genotype dosage. Results were combined across two batches by meta-analysis.A single locus of four linked SNPs on chromosome 21 met genome-wide significance criteria for association with lithium response (rs79663003, p=1·37 × 10(-8); rs78015114, p=1·31 × 10(-8); rs74795342, p=3·31 × 10(-9); and rs75222709, p=3·50 × 10(-9)). In an independent, prospective study of 73 patients treated with lithium monotherapy for a period of up to 2 years, carriers of the response-associated alleles had a significantly lower rate of relapse than carriers of the alternate alleles (p=0·03268, hazard ratio 3·8, 95% CI 1·1-13·0).The response-associated region contains two genes for long, non-coding RNAs (lncRNAs), AL157359.3 and AL157359.4. LncRNAs are increasingly appreciated as important regulators of gene expression, particularly in the CNS. Confirmed biomarkers of lithium response would constitute an important step forward in the clinical management of bipolar disorder. Further studies are needed to establish the biological context and potential clinical utility of these findings.Deutsche Forschungsgemeinschaft, National Institute of Mental Health Intramural Research Program.

Abstract Background Lithium (Li) remains the treatment of choice for bipolar disorders (BP). Its mood-stabilizing effects help reduce the long-term burden of mania, depression and suicide risk in patients with BP. It also has been shown to have beneficial effects on disease-associated conditions, including sleep and cardiovascular disorders. However, the individual responses to Li treatment vary within and between diagnostic subtypes of BP (e.g. BP-I and BP-II) according to the clinical presentation. Moreover, long-term Li treatment has been linked to adverse side-effects that are a cause of concern and non-adherence, including the risk of developing chronic medical conditions such as thyroid and renal disease. In recent years, studies by the Consortium on Lithium Genetics (ConLiGen) have uncovered a number of genetic factors that contribute to the variability in Li treatment response in patients with BP. Here, we leveraged the ConLiGen cohort (N = 2064) to investigate the genetic basis of Li effects in BP. For this, we studied how Li response and linked genes associate with the psychiatric symptoms and polygenic load for medical comorbidities, placing particular emphasis on identifying differences between BP-I and BP-II. Results We found that clinical response to Li treatment, measured with the Alda scale, was associated with a diminished burden of mania, depression, substance and alcohol abuse, psychosis and suicidal ideation in patients with BP-I and, in patients with BP-II, of depression only. Our genetic analyses showed that a stronger clinical response to Li was modestly related to lower polygenic load for diabetes and hypertension in BP-I but not BP-II. Moreover, our results suggested that a number of genes that have been previously linked to Li response variability in BP differentially relate to the psychiatric symptomatology, particularly to the numbers of manic and depressive episodes, and to the polygenic load for comorbid conditions, including diabetes, hypertension and hypothyroidism. Conclusions Taken together, our findings suggest that the effects of Li on symptomatology and comorbidity in BP are partially modulated by common genetic factors, with differential effects between BP-I and BP-II.

Abstract Background Monoamine neurotransmitter abundance affects motor control, emotion, and cognitive function and is regulated by monoamine oxidases. Amongst these, monoamine oxidase A (MAOA) catalyzes the degradation of dopamine, norepinephrine, and serotonin into their inactive metabolites. Loss-of-function mutations in the X-linked MAOA gene cause Brunner syndrome, which is characterized by various forms of impulsivity, maladaptive externalizing behavior, and mild intellectual disability. Impaired MAOA activity in individuals with Brunner syndrome results in bioamine aberration, but it is currently unknown how this affects neuronal function. Methods We generated human induced pluripotent stem cell (hiPSC)-derived dopaminergic (DA) neurons from three individuals with Brunner syndrome carrying different mutations, and used CRISPR/Cas9 mediated homologous recombination to rescue MAOA function. We used these lines to characterize morphological and functional properties of DA neuronal cultures at the single cell and neuronal network level in vitro . Results Brunner syndrome DA neurons showed reduced synaptic density but hyperactive network activity. Intrinsic functional properties and α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid receptor (AMPAR)-mediated synaptic transmission were not affected by MAOA dysfunction. Instead, we show that the neuronal network hyperactivity is mediated by upregulation of the GRIN2A and GRIN2B subunits of the N-methyl-D-aspartate receptor (NMDAR), and rescue of MAOA results in normalization of NMDAR function as well as restoration of network activity. Conclusions Our data suggest that MAOA dysfunction in Brunner syndrome increases activity of dopaminergic neurons through upregulation of NMDAR function, which may contribute to Brunner syndrome associated phenotypes.

Background: Lithium is a first-line medication for bipolar disorder (BD), but only ~30% of patients respond optimally to the drug. Since genetic factors are known to mediate lithium treatment response, we hypothesized whether polygenic susceptibility to the spectrum of depression traits is associated with treatment outcomes in patients with BD. In addition, we explored the potential molecular underpinnings of this relationship. Methods: Weighted polygenic scores (PGSs) were computed for major depressive disorder (MDD) and depressive symptoms (DS) in BD patients from the Consortium on Lithium Genetics (ConLi+Gen; n=2,586) who received lithium treatment. Lithium treatment outcome was assessed using the ALDA scale. Summary statistics from genome-wide association studies (GWAS) in MDD (130,664 cases and 330,470 controls) and DS (n=161,460) were used for PGS weighting. Associations between PGSs of depression traits and lithium treatment response were assessed by binary logistic regression. We also performed a cross-trait meta-GWAS, followed by Ingenuity Pathway Analysis. Outcomes: BD patients with a low polygenic load for depressive traits were more likely to respond well to lithium, compared to patients with high polygenic load (MDD: OR =1.64 [95%CI: 1.26-2.15], lowest vs highest PGS quartiles; DS: OR=1.53 [95%CI: 1.18-2.00]). Associations were significant for type 1, but not type 2 BD. Cross-trait GWAS and functional characterization implicated voltage-gated potassium channels, insulin-related pathways, mitogen-activated protein-kinase (MAPK) signaling, and miRNA expression. Interpretation: Genetic loading to depression traits in BD patients lower their odds of responding optimally to lithium. Our findings support the emerging concept of a lithium-responsive biotype in BD. Funding: see attached details. Keywords: lithium treatment, Major depressive disorder, depressive symptoms, depressive traits, bipolar disorder, polygenic score, pharmacogenomics, Voltage-gated potassium channel, insulin, MAPK.

Attention deficit/hyperactivity disorder (ADHD) is a common neurodevelopmental disorder characterized by age-inappropriate symptoms of inattention, impulsivity and hyperactivity that persist into adulthood in the majority of the diagnosed children. Despite several risk factors during childhood predicting the persistence of ADHD symptoms into adulthood, the genetic architecture underlying the trajectory of ADHD over time is still unclear. We set out to study the contribution of common genetic variants to the risk for ADHD across the lifespan by conducting meta-analyses of genome-wide association studies on persistent ADHD in adults and ADHD in childhood separately and comparing the genetic background between them in a total sample of 17,149 cases and 32,411 controls. Our results show nine new independent loci and support a shared contribution of common genetic variants to ADHD in children and adults. No subgroup heterogeneity was observed among children, while this group consists of future remitting and persistent individuals. We report similar patterns of genetic correlation of ADHD with other ADHD-related datasets and different traits and disorders among adults, children and when combining both groups. These findings confirm that persistent ADHD in adults is a neurodevelopmental disorder and extend the existing hypothesis of a shared genetic architecture underlying ADHD and different traits to a lifespan perspective.

Bipolar disorder (BD) is a genetically complex mental illness characterized by severe oscillations of mood and behavior. Genome-wide association studies (GWAS) have identified several risk loci that together account for a small portion of the heritability. To identify additional risk loci, we performed a two-stage meta-analysis of >9 million genetic variants in 9,784 bipolar disorder patients and 30,471 controls, the largest GWAS of BD to date. In this study, to increase power we used ~2,000 lithium-treated cases with a long-term diagnosis of BD from the Consortium on Lithium Genetics, excess controls, and analytic methods optimized for markers on the X-chromosome. In addition to four known loci, results revealed genome-wide significant associations at two novel loci: an intergenic region on 9p21.3 (rs12553324, p = 5.87×10-9; odds ratio = 1.12) and markers within ERBB2 (rs2517959, p = 4.53×10-9; odds ratio = 1.13). No significant X-chromosome associations were detected and X-linked markers explained very little BD heritability. The results add to a growing list of common autosomal variants involved in BD and illustrate the power of comparing well-characterized cases to an excess of controls in GWAS.

Abstract Background Motor alterations and lowered physical activity are common in affective disorders. Previous research has indicated a link between depressive symptoms and declining muscle strength primarily focusing on the elderly but not younger individuals. Thus, we aimed to evaluate the relationship between mood and muscle strength in a sample of N = 73 young to middle-aged hospitalized patients (18–49 years, mean age 30.7 years) diagnosed with major depressive, bipolar and schizoaffective disorder, with a focus on moderating effects of psychopharmacotherapy. The study was carried out as a prospective observational study at a German psychiatric university hospital between September 2021 and March 2022. Methods Employing a standardized strength circuit consisting of computerized strength training devices, we measured the maximal muscle strength (F max ) using three repetitions maximum across four muscle regions (abdomen, arm, back, leg) at three time points (t 1 -t 3 ) over four weeks accompanied by psychometric testing (MADRS, BPRS, YRMS) and blood lipid profiling in a clinical setting. For analysis of psychopharmacotherapy, medication was split into activating (AM) and inhibiting (IM) medication and dosages were normalized by the respective WHO defined daily dose. Results While we observed a significant decrease of the MADRS score and increase of the relative total F max (rTF max ) in the first two weeks (t 1 -t 2 ) but not later (both p < .001), we did not reveal a significant bivariate correlation between disease severity (MADRS) and muscle strength (rTF max ) at any of the timepoints. Individuals with longer disease history displayed reduced rTF max ( p = .048). IM was significantly associated with decreased rTF max ( p = .032). Regression models provide a more substantial effect of gender, age, and IM on muscle strength than the depressive episode itself ( p < .001). Conclusions The results of the study indicate that disease severity and muscle strength are not associated in young to middle-aged inpatients with affective disorders using a strength circuit as observational measurement. Future research will be needed to differentiate the effect of medication, gender, and age on muscle strength and to develop interventions for prevention of muscle weakness, especially in younger patients with chronic affective illnesses.