Alzheimer's disease (AD) is associated with neurodegeneration in vulnerable limbic and heteromodal regions of the cerebral cortex, detectable in vivo using magnetic resonance imaging. It is not clear whether abnormalities of cortical anatomy in AD can be reliably measured across different subject samples, how closely they track symptoms, and whether they are detectable prior to symptoms. An exploratory map of cortical thinning in mild AD was used to define regions of interest that were applied in a hypothesis-driven fashion to other subject samples. Results demonstrate a reliably quantifiable in vivo signature of abnormal cortical anatomy in AD, which parallels known regional vulnerability to AD neuropathology. Thinning in vulnerable cortical regions relates to symptom severity even in the earliest stages of clinical symptoms. Furthermore, subtle thinning is present in asymptomatic older controls with brain amyloid binding as detected with amyloid imaging. The reliability and clinical validity of AD-related cortical thinning suggests potential utility as an imaging biomarker. This “disease signature” approach to cortical morphometry, in which disease effects are mapped across the cortical mantle and then used to define ROIs for hypothesis-driven analyses, may provide a powerful methodological framework for studies of neuropsychiatric diseases.

Memory function is likely subserved by multiple distributed neural networks, which are disrupted by the pathophysiological process of Alzheimer's disease (AD). In this study, we used multivariate analytic techniques to investigate memory-related functional magnetic resonance imaging (fMRI) activity in 52 individuals across the continuum of normal aging, mild cognitive impairment (MCI), and mild AD. Independent component analyses revealed specific memory-related networks that activated or deactivated during an associative memory paradigm. Across all subjects, hippocampal activation and parietal deactivation demonstrated a strong reciprocal relationship. Furthermore, we found evidence of a nonlinear trajectory of fMRI activation across the continuum of impairment. Less impaired MCI subjects showed paradoxical hyperactivation in the hippocampus compared with controls, whereas more impaired MCI subjects demonstrated significant hypoactivation, similar to the levels observed in the mild AD subjects. We found a remarkably parallel curve in the pattern of memory-related deactivation in medial and lateral parietal regions with greater deactivation in less-impaired MCI and loss of deactivation in more impaired MCI and mild AD subjects. Interestingly, the failure of deactivation in these regions was also associated with increased positive activity in a neocortical attentional network in MCI and AD. Our findings suggest that loss of functional integrity of the hippocampal-based memory systems is directly related to alterations of neural activity in parietal regions seen over the course of MCI and AD. These data may also provide functional evidence of the interaction between neocortical and medial temporal lobe pathology in early AD.

Background: Several sets of diagnostic criteria have been published for vascular dementia since the 1960s. The continuing ambiguity in vascular dementia definition warrants a critical reexamination. Methods: Participants at a special symposium of the International Society for Vascular Behavioral and Cognitive Disorders (VASCOG) in 2009 critiqued the current criteria. They drafted a proposal for a new set of criteria, later reviewed through multiple drafts by the group, including additional experts and the members of the Neurocognitive Disorders Work Group of the fifth revision of Diagnostic and Statistical Manual (DSM-5) Task Force. Results: Cognitive disorders of vascular etiology are a heterogeneous group of disorders with diverse pathologies and clinical manifestations, discussed broadly under the rubric of vascular cognitive disorders (VCD). The continuum of vascular cognitive impairment is recognized by the categories of Mild Vascular Cognitive Disorder, and Vascular Dementia or Major Vascular Cognitive Disorder. Diagnostic thresholds are defined. Clinical and neuroimaging criteria are proposed for establishing vascular etiology. Subtypes of VCD are described, and the frequent cooccurrence of Alzheimer disease pathology emphasized. Conclusions: The proposed criteria for VCD provide a coherent approach to the diagnosis of this diverse group of disorders, with a view to stimulating clinical and pathologic validation studies. These criteria can be harmonized with the DSM-5 criteria such that an international consensus on the criteria for VCD may be achieved.

Background Herpes simplex encephalitis can trigger autoimmune encephalitis that leads to neurological worsening. We aimed to assess the frequency, symptoms, risk factors, and outcomes of this complication. Methods We did a prospective observational study and retrospective analysis. In the prospective observational part of this study, we included patients with herpes simplex encephalitis diagnosed by neurologists, paediatricians, or infectious disease specialists in 19 secondary and tertiary Spanish centres (Cohort A). Outpatient follow-up was at 2, 6, and 12 months from onset of herpes simplex encephalitis. We studied another group of patients retrospectively, when they developed autoimmune encephalitis after herpes simplex encephalitis (Cohort B). We compared demographics and clinical features of patients who developed autoimmune encephalitis with those who did not, and in patients who developed autoimmune encephalitis we compared these features by age group (patients ≤4 years compared with patients >4 years). We also used multivariable binary logistic regression models to assess risk factors for autoimmune encephalitis after herpes simplex encephalitis. Findings Between Jan 1, 2014, and Oct 31, 2017, 54 patients with herpes simplex encephalitis were recruited to Cohort A, and 51 were included in the analysis (median age 50 years [IQR 5–68]). At onset of herpes simplex encephalitis, none of the 51 patients had antibodies to neuronal antigens; during follow-up, 14 (27%) patients developed autoimmune encephalitis and all 14 (100%) had neuronal antibodies (nine [64%] had NMDA receptor [NMDAR] antibodies and five [36%] had other antibodies) at or before onset of symptoms. The other 37 patients did not develop autoimmune encephalitis, although 11 (30%) developed antibodies (n=3 to NMDAR, n=8 to unknown antigens; p<0·001). Antibody detection within 3 weeks of herpes simplex encephalitis was a risk factor for autoimmune encephalitis (odds ratio [OR] 11·5, 95% CI 2·7–48·8; p<0·001). Between Oct 7, 2011, and Oct 31, 2017, there were 48 patients in Cohort B with new-onset or worsening neurological symptoms not caused by herpes simplex virus reactivation (median age 8·8 years [IQR 1·1–44·2]; n=27 male); 44 (92%) patients had antibody-confirmed autoimmune encephalitis (34 had NMDAR antibodies and ten had other antibodies). In both cohorts (n=58 patients with antibody-confirmed autoimmune encephalitis), patients older than 4 years frequently presented with psychosis (18 [58%] of 31; younger children not assessable). Compared with patients older than 4 years, patients aged 4 years or younger (n=27) were more likely to have shorter intervals between onset of herpes simplex encephalitis and onset of autoimmune encephalitis (median 26 days [IQR 24–32] vs 43 days [25–54]; p=0·0073), choreoathetosis (27 [100%] of 27 vs 0 of 31; p<0·001), decreased level of consciousness (26 [96%] of 27 vs seven [23%] of 31; p<0·001), NMDAR antibodies (24 [89%] of 27 vs 19 [61%] of 31; p=0·033), and worse outcome at 1 year (median modified Rankin Scale 4 [IQR 4–4] vs 2 [2–3]; p<0·0010; seizures 12 [63%] of 19 vs three [13%] of 23; p=0·001). Interpretation The results of our prospective study show that autoimmune encephalitis occurred in 27% of patients with herpes simplex encephalitis. It was associated with development of neuronal antibodies and usually presented within 2 months after treatment of herpes simplex encephalitis; the symptoms were age-dependent, and the neurological outcome was worse in young children. Prompt diagnosis is important because patients, primarily those older than 4 years, can respond to immunotherapy. Funding Mutua Madrileña Foundation, Fondation de l'Université de Lausanne et Centre Hospitalier Universitaire Vaudois, Instituto Carlos III, CIBERER, National Institutes of Health, Generalitat de Catalunya, Fundació CELLEX.

Objective:  To explore the impact of apoE-4 on Alzheimer9s disease (AD) and its age at onset. Design: A genetic linkage study using affected relative pairs, predominantly siblings. Setting: Three academic medical centers ascertained subjects from memory disorder clinics, nursing homes, and the local community. Subjects: 310 families including 679 subjects with AD by NINCDS/ADRDA and/or Khachaturian criteria and 231 unaffected subjects. Outcome measure: ApoE genotype. Analytic methods: Association, affected pedigree member, sibling pair, and lod score analyses. Results: ApoE-4 was strongly associated with AD in this sample (allele frequency = 0.46 vs. 0.14 in controls, p < 0.000001). Results of lod score, affected pedigree member analysis, and sib-pair analysis also supported apoE-4 as a risk factor for AD. When the sample was stratified on family mean age at onset, the risk conferred by apoE-4 was most marked in the 61 to 65 age group. Individuals with two copies of apoE-4 had a significantly lower age at onset than those with one or no copies (66.4 vs. 72.0, p < 0.001), but individuals with one copy did not differ from those with none. Within families, the individual with the earliest age at onset had, on average, significantly more apoE-4 alleles (p < 0.0001) than the individual with the latest onset. Discussion: This work supports previous reports of an association between apoE-4 and the development of AD and demonstrates that apoE-4 exerts its maximal effect before age 70. These findings have important implications for the potential use of apoE genotyping for diagnosis and prediction of disease. They also underscore the need to identify additional genetic factors involved in AD with onset beyond age 70 years. NEUROLOGY 1997;48:  139-147

Genetic discoveries of Alzheimer's disease are the drivers of our understanding, and together with polygenetic risk stratification can contribute towards planning of feasible and efficient preventive and curative clinical trials. We first perform a large genetic association study by merging all available case-control datasets and by-proxy study results (discovery n = 409,435 and validation size n = 58,190). Here, we add six variants associated with Alzheimer's disease risk (near APP, CHRNE, PRKD3/NDUFAF7, PLCG2 and two exonic variants in the SHARPIN gene). Assessment of the polygenic risk score and stratifying by APOE reveal a 4 to 5.5 years difference in median age at onset of Alzheimer's disease patients in APOE ɛ4 carriers. Because of this study, the underlying mechanisms of APP can be studied to refine the amyloid cascade and the polygenic risk score provides a tool to select individuals at high risk of Alzheimer's disease.

Long runs of homozygosity (ROH) are contiguous stretches of homozygous genotypes, which are a footprint of inbreeding and recessive inheritance. The presence of recessive loci is suggested for Alzheimer's disease (AD); however, their search has been poorly assessed to date. To investigate homozygosity in AD, here we performed a fine-scale ROH analysis using 10 independent cohorts of European ancestry (11,919 AD cases and 9181 controls.) We detected an increase of homozygosity in AD cases compared to controls [βAVROH (CI 95%) = 0.070 (0.037-0.104); P = 3.91 × 10-5; βFROH (CI95%) = 0.043 (0.009-0.076); P = 0.013]. ROHs increasing the risk of AD (OR > 1) were significantly overrepresented compared to ROHs increasing protection (p < 2.20 × 10-16). A significant ROH association with AD risk was detected upstream the HS3ST1 locus (chr4:11,189,482‒11,305,456), (β (CI 95%) = 1.09 (0.48 ‒ 1.48), p value = 9.03 × 10-4), previously related to AD. Next, to search for recessive candidate variants in ROHs, we constructed a homozygosity map of inbred AD cases extracted from an outbred population and explored ROH regions in whole-exome sequencing data (N = 1449). We detected a candidate marker, rs117458494, mapped in the SPON1 locus, which has been previously associated with amyloid metabolism. Here, we provide a research framework to look for recessive variants in AD using outbred populations. Our results showed that AD cases have enriched homozygosity, suggesting that recessive effects may explain a proportion of AD heritability.

Abstract The genetic basis of Lewy body dementia (LBD) is not well understood. Here, we performed whole-genome sequencing in large cohorts of LBD cases and neurologically healthy controls to study the genetic architecture of this understudied form of dementia and to generate a resource for the scientific community. Genome-wide association analysis identified five independent risk loci, whereas genome-wide gene-aggregation tests implicated mutations in the gene GBA . Genetic risk scores demonstrate that LBD shares risk profiles and pathways with Alzheimer’s and Parkinson’s disease, providing a deeper molecular understanding of the complex genetic architecture of this age-related neurodegenerative condition.

Emerging studies have suggested several chromosomal regions as potential host genetic factors involved in the susceptibility to SARS-CoV-2 infection and disease outcome. We nested a COVID-19 genome-wide association study using the GR@ACE/DEGESCO study, searching for susceptibility factors associated with COVID-19 disease. To this end, we compared 221 COVID-19 confirmed cases with 17,035 individuals in whom the COVID-19 disease status was unknown. Then, we performed a meta-analysis with the publicly available data from the COVID-19 Host Genetics Initiative. Because the APOE locus has been suggested as a potential modifier of COVID-19 disease, we added sensitivity analyses stratifying by dementia status or by disease severity. We confirmed the existence of the 3p21.31 region (LZTFL1, SLC6A20) implicated in the susceptibility to SARS-CoV-2 infection and TYK2 gene might be involved in COVID-19 severity. Nevertheless, no statistically significant association was observed in the COVID-19 fatal outcome or in the stratified analyses (dementia-only and non-dementia strata) for the APOE locus not supporting its involvement in SARS-CoV-2 pathobiology or COVID-19 prognosis.

With the arrival of disease-modifying treatments, it is mandatory to find new cognitive markers that are sensitive to Alzheimer's disease (AD) pathology in preclinical stages.