Late onset Alzheimer's disease (AD) is the most common form of dementia with more than 35 million people affected worldwide, and no curative treatment available. AD is highly heritable and recent genome-wide meta-analyses have identified over 20 genomic loci associated with AD, yet only explaining a small proportion of the genetic variance indicating that undiscovered loci exist. Here, we performed the largest genome-wide association study of clinically diagnosed AD and AD-by-proxy (71,880 AD cases, 383,378 controls). AD-by-proxy status is based on parental AD diagnosis, and showed strong genetic correlation with AD (rg=0.81). Genetic meta-analysis identified 29 risk loci, of which 9 are novel, and implicating 215 potential causative genes. Independent replication further supports these novel loci in AD. Associated genes are strongly expressed in immune-related tissues and cell types (spleen, liver and microglia). Furthermore, gene-set analyses indicate the genetic contribution of biological mechanisms involved in lipid-related processes and degradation of amyloid precursor proteins. We show strong genetic correlations with multiple health-related outcomes, and Mendelian randomisation results suggest a protective effect of cognitive ability on AD risk. These results are a step forward in identifying more of the genetic factors that contribute to AD risk and add novel insights into the neurobiology of AD to guide new drug development.

Background: Psychosis (delusions and hallucinations) is common in Alzheimer disease (AD) and associated with worse clinical outcomes including accelerated cognitive decline and shorter time to nursing home admission. Atypical antipsychotics have limited efficacy which, along with emerging genomic research, suggests some overlapping mechanisms with other disorders characterized by psychosis, like schizophrenia. In this study, we tested whether polygenic risk score (PRS) for schizophrenia was associated with psychotic symptoms in AD. Methods: Schizophrenia PRS was calculated using Psychiatric Genomics Consortium data at 10 GWAS p-value thresholds (PT) in 3,173 AD cases from 11 cohort studies. Association between PRS and AD psychosis status was tested by logistic regression in each cohort individually and the results meta-analyzed. Results: The schizophrenia PRS was associated with psychosis in AD at an optimum PT of 0.01. The strongest association was for delusions where a one standard deviation increase in PRS was associated with a 1.17-fold increased risk (95% CI: 1.07-1.3; p=0.001). Conclusion: These new findings point towards psychosis in AD, and particularly delusions, sharing some genetic liability with schizophrenia, and support a transdiagnostic view of psychotic symptoms across the lifespan.

Alzheimer's disease (AD) is characterised by Aβ and tau pathology as well as synaptic degeneration. Recently, it was suggested that the development of these key disease features may at least in part be due to increased protein synthesis that is regulated by fragile X mental retardation protein (FMRP) and its binding partner CYFIP2. Using an unbiased screen, we show that exposure of primary neurons to Aβ increases FMRP-regulated protein synthesis and involves a reduction of CYFIP2 levels. Modelling this CYFIP2 reduction in mice, we find Aβ accumulation, development of pre-tangle tau pathology, gliosis, loss of synapses, and deficits in memory formation with ageing. We conclude that reducing endogenous CYFIP2 expression is sufficient to cause some key features of AD in mice. We therefore propose a central role for CYFIP2 in AD as a modulator of protein synthesis, highlighting a novel direction for therapeutic targeting.

INTRODUCTION There is an urgent need to understand the molecular mechanisms underlying Alzheimer’s Disease (AD) to enable early diagnosis and develop effective treatments. Here we aim to investigate Alzheimer’s dementia using an unsupervised lipid, protein and gene multi-omic integrative approach.METHODS A lipidomics dataset (185 AD, 40 MCI and 185 controls) and a proteomics dataset (201 AD patients, 104 MCI individuals and 97 controls) were utilised for weighted gene co-expression network analyses (WGCNA). An additional proteomics dataset (94 AD, 55 MCI and 100 controls) was included for external proteomics validation. Modules created within each modality were correlated with clinical AD diagnosis, brain atrophy measures and disease progression, as well as with each other. Gene Ontology (GO) enrichment analysis was employed to examine the biological processes and molecular and cellular functions for protein modules associated with AD phenotypes. Lipid species were annotated in the lipid modules associated with AD phenotypes. Associations between established AD risk loci and lipid/protein modules that showed high correlation with AD phenotypes were also explored.RESULTS Five of the 20 identified lipid modules and five of the 17 identified protein modules were correlated with AD phenotypes. Lipid modules comprising of phospholipids, triglycerides, sphingolipids and cholesterol esters, correlated with AD risk loci involved in immune response and lipid metabolism. Five protein modules involved in positive regulation of cytokine production, neutrophil mediated immunity, humoral immune responses were correlated with AD risk loci involved in immune and complement systems.DISCUSSION We have shown the first multi-omic study linking genes, proteins and lipids to study pathway dysregulation in AD. Results identified modules of tightly regulated lipids and proteins that were strongly associated with AD phenotypes and could be pathology drivers in lipid homeostasis and innate immunity.Research in Context 1. Lipid and protein modules were preserved amongst Alzheimer’s disease (AD) patients, participants with mild cognitive impairment (MCI) and controls. Protein modules were also externally validated.2. Five lipid and five protein modules out of a total of thirty-seven correlated with clinical AD diagnosis, brain atrophy measurements and the rate of cognitive decline in AD.3. Lipid and protein modules associated with AD phenotypes showed associations with established AD risk loci involved in lipid and immune pathways.