Late-onset Alzheimers disease (LOAD, onset age > 60 years) is the most prevalent dementia in the elderly, and risk is partially driven by genetics. Many of the loci responsible for this genetic risk were identified by genome-wide association studies (GWAS). To identify additional LOAD risk loci, we performed the largest GWAS to date (89,769 individuals), analyzing both common and rare variants. We confirm 20 previous LOAD risk loci and identify four new genome-wide loci (IQCK, ACE, ADAM10, and ADAMTS1). Pathway analysis of these data implicates the immune system and lipid metabolism, and for the first time tau binding proteins and APP metabolism. These findings show that genetic variants affecting APP and Abeta processing are not only associated with early-onset autosomal dominant AD but also with LOAD. Analysis of AD risk genes and pathways show enrichment for rare variants (P = 1.32 x 10-7) indicating that additional rare variants remain to be identified.

Background: Converging evidence suggests that immune-mediated dysfunction plays an important role in the pathogenesis of frontotemporal dementia (FTD). Although genetic studies have shown that immune-associated loci are associated with increased FTD risk, a systematic investigation of genetic overlap between immune-mediated diseases and the spectrum of FTD-related disorders has not been performed. Methods and findings: Using large genome-wide association studies (GWAS) (total n = 192,886 cases and controls) and recently developed tools to quantify genetic overlap/pleiotropy, we systematically identified single nucleotide polymorphisms (SNPs) jointly associated with 'FTD-related disorders' namely FTD, corticobasal degeneration (CBD), progressive supranuclear palsy (PSP), and amyotrophic lateral sclerosis (ALS) - and one or more immune-mediated diseases including Crohn's disease (CD), ulcerative colitis (UC), rheumatoid arthritis (RA), type 1 diabetes (T1D), celiac disease (CeD), and psoriasis (PSOR). We found up to 270-fold genetic enrichment between FTD and RA and comparable enrichment between FTD and UC, T1D, and CeD. In contrast, we found only modest genetic enrichment between any of the immune-mediated diseases and CBD, PSP or ALS. At a conjunction false discovery rate (FDR) < 0.05, we identified numerous FTD-immune pleiotropic SNPs within the human leukocyte antigen (HLA) region on chromosome 6. By leveraging the immune diseases, we also found novel FTD susceptibility loci within LRRK2 (Leucine Rich Repeat Kinase 2), TBKBP1 (TANK-binding kinase 1 Binding Protein 1), and PGBD5 (PiggyBac Transposable Element Derived 5). Functionally, we found that expression of FTD-immune pleiotropic genes (particularly within the HLA region) is altered in postmortem brain tissue from patients with frontotemporal dementia and is enriched in microglia compared to other central nervous system (CNS) cell types. Conclusions: We show considerable immune-mediated genetic enrichment specifically in FTD, particularly within the HLA region. Our genetic results suggest that for a subset of patients, immune dysfunction may contribute to risk for FTD. These findings have potential implications for clinical trials targeting immune dysfunction in patients with FTD.

Abstract Background PCR amplification is a necessary step in many next generation sequencing (NGS) library preparation methods[1] [2]. Whilst many PCR enzymes are developed to amplify single targets efficiently, accurately and with specificity, few are developed to meet the challenges imposed by NGS PCR, namely unbiased amplification of a wide range of different sizes and GC content. As a result PCR amplification during NGS library prep often results in bias toward GC neutral and smaller fragments. As NGS has matured, optimised NGS library prep kits and polymerase formulations have emerged and in this study we have tested a wide selection of available enzymes for both short read Illumina library preparation and long fragment amplification ahead of long-read sequencing. Results We tested over 20 different Hi-fidelity PCR enzymes/NGS amplification mixes on a range of Illumina library templates of varying GC content and composition, and find that both yield and genome coverage uniformity characteristics of the commercially available enzymes varied dramatically. Three enzymes Quantabio RepliQa Hifi Toughmix, Watchmaker Library Amplification Hot Start Master Mix (2X) “Equinox” and Takara Ex Premier were found to give a consistent performance, over all genomes, that mirrored closely that observed for PCR free datasets. We also test a range of enzymes for long read sequencing by amplifying size fractionated S. cerevisiae DNA of average size 21.6 and 13.4kb respectively. Conclusion The enzymes of choice for short read (Illumina) library fragment amplification are Quantabio RepliQa Hifi Toughmix, Watchmaker Library Amplification Hot Start Master Mix (2X) “Equinox” and Takara Ex Premier, with RepliQa also being the best performing enzyme from the enzymes tested for long fragment amplification prior to long read sequencing.