Background No large trials have been done to investigate the efficacy of an intervention combining a specific compound and several lifestyle interventions compared with placebo for the prevention of cognitive decline. We tested the effect of omega 3 polyunsaturated fatty acid supplementation and a multidomain intervention (physical activity, cognitive training, and nutritional advice), alone or in combination, compared with placebo, on cognitive decline. Methods The Multidomain Alzheimer Preventive Trial was a 3-year, multicentre, randomised, placebo-controlled superiority trial with four parallel groups at 13 memory centres in France and Monaco. Participants were non-demented, aged 70 years or older, and community-dwelling, and had either relayed a spontaneous memory complaint to their physician, limitations in one instrumental activity of daily living, or slow gait speed. They were randomly assigned (1:1:1:1) to either the multidomain intervention (43 group sessions integrating cognitive training, physical activity, and nutrition, and three preventive consultations) plus omega 3 polyunsaturated fatty acids (ie, two capsules a day providing a total daily dose of 800 mg docosahexaenoic acid and 225 mg eicosapentaenoic acid), the multidomain intervention plus placebo, omega 3 polyunsaturated fatty acids alone, or placebo alone. A computer-generated randomisation procedure was used to stratify patients by centre. All participants and study staff were blinded to polyunsaturated fatty acid or placebo assignment, but were unblinded to the multidomain intervention component. Assessment of cognitive outcomes was done by independent neuropsychologists blinded to group assignment. The primary outcome was change from baseline to 36 months on a composite Z score combining four cognitive tests (free and total recall of the Free and Cued Selective Reminding test, ten Mini-Mental State Examination orientation items, Digit Symbol Substitution Test, and Category Naming Test) in the modified intention-to-treat population. The trial was registered with ClinicalTrials.gov (NCT00672685). Findings 1680 participants were enrolled and randomly allocated between May 30, 2008, and Feb 24, 2011. In the modified intention-to-treat population (n=1525), there were no significant differences in 3-year cognitive decline between any of the three intervention groups and the placebo group. Between-group differences compared with placebo were 0·093 (95% CI 0·001 to 0·184; adjusted p=0·142) for the combined intervention group, 0·079 (−0·012 to 0·170; 0·179) for the multidomain intervention plus placebo group, and 0·011 (−0·081 to 0·103; 0·812) for the omega 3 polyunsaturated fatty acids group. 146 (36%) participants in the multidomain plus polyunsaturated fatty acids group, 142 (34%) in the multidomain plus placebo group, 134 (33%) in the polyunsaturated fatty acids group, and 133 (32%) in the placebo group had at least one serious emerging adverse event. Four treatment-related deaths were recorded (two in the multidomain plus placebo group and two in the placebo group). The interventions did not raise any safety concerns and there were no differences between groups in serious or other adverse events. Interpretation The multidomain intervention and polyunsaturated fatty acids, either alone or in combination, had no significant effects on cognitive decline over 3 years in elderly people with memory complaints. An effective multidomain intervention strategy to prevent or delay cognitive impairment and the target population remain to be determined, particularly in real-world settings. Funding French Ministry of Health, Pierre Fabre Research Institute, Gerontopole, Exhonit Therapeutics, Avid Radiopharmaceuticals.

Amyloid protein precursor (APP), presenilin-1 (PSEN1), and presenilin-2 (PSEN2) mutations cause autosomal dominant forms of early-onset Alzheimer disease (AD-EOAD). Although these genes were identified in the 1990s, variant classification remains a challenge, highlighting the need to colligate mutations from large series.We report here a novel update (2012-2016) of the genetic screening of the large AD-EOAD series ascertained across 28 French hospitals from 1993 onwards, bringing the total number of families with identified mutations to n = 170. Families were included when at least two first-degree relatives suffered from early-onset Alzheimer disease (EOAD) with an age of onset (AOO) ≤65 y in two generations. Furthermore, we also screened 129 sporadic cases of Alzheimer disease with an AOO below age 51 (44% males, mean AOO = 45 ± 2 y). APP, PSEN1, or PSEN2 mutations were identified in 53 novel AD-EOAD families. Of the 129 sporadic cases screened, 17 carried a PSEN1 mutation and 1 carried an APP duplication (13%). Parental DNA was available for 10 sporadic mutation carriers, allowing us to show that the mutation had occurred de novo in each case. Thirteen mutations (12 in PSEN1 and 1 in PSEN2) identified either in familial or in sporadic cases were previously unreported. Of the 53 mutation carriers with available cerebrospinal fluid (CSF) biomarkers, 46 (87%) had all three CSF biomarkers-total tau protein (Tau), phospho-tau protein (P-Tau), and amyloid β (Aβ)42-in abnormal ranges. No mutation carrier had the three biomarkers in normal ranges. One limitation of this study is the absence of functional assessment of the possibly and probably pathogenic variants, which should help their classification.Our findings suggest that a nonnegligible fraction of PSEN1 mutations occurs de novo, which is of high importance for genetic counseling, as PSEN1 mutational screening is currently performed in familial cases only. Among the 90 distinct mutations found in the whole sample of families and isolated cases, definite pathogenicity is currently established for only 77%, emphasizing the need to pursue the effort to classify variants.

Development of tau-based therapies for Alzheimer’s disease requires an understanding of the timing of disease-related changes in tau. We quantified the phosphorylation state at multiple sites of the tau protein in cerebrospinal fluid markers across four decades of disease progression in dominantly inherited Alzheimer’s disease. We identified a pattern of tau staging where site-specific phosphorylation changes occur at different periods of disease progression and follow distinct trajectories over time. These tau phosphorylation state changes are uniquely associated with structural, metabolic, neurodegenerative and clinical markers of disease, and some (p-tau217 and p-tau181) begin with the initial increases in aggregate amyloid-β as early as two decades before the development of aggregated tau pathology. Others (p-tau205 and t-tau) increase with atrophy and hypometabolism closer to symptom onset. These findings provide insights into the pathways linking tau, amyloid-β and neurodegeneration, and may facilitate clinical trials of tau-based treatments. Site-specific hyperphosphorylations of tau in the cerebrospinal fluid change with disease course, and correlate with pathology and cognitive decline in dominantly inherited Alzheimer’s disease.

Abstract Introduction Modification of CSF tau phosphorylation in AD remains controversial since total-tau and phospho-tau levels measured by immunoassays are highly correlated. Methods Stoichiometry of phosphorylation of CSF tau was monitored on five sites by mass spectrometry. We compared 50 participants with AD at mild to moderate stages, others tauopathies and controls then confirmed our results in a cohort of 86 participants cognitively normal or with mild cognitive impairment and stratified according to amyloid-β status. Results Changes in tau phosphorylation rates were observed in AD participants but not in other tauopathies. T181 appeared slightly hyperphosphorylated in AD. In comparison, T217 phosphorylation, was considerably modified. We demonstrated T217 hyperphosphorylation occurred systematically in amyloid positive participants even at preclinical stage (AUC 0.999). T217 phosphorylation change specificity overpasses other phosphorylated tau sites investigated in this study, but also CSF total-tau and p-tau levels. Discussion CSF T217 hyperphosphorylation defines a specific tauopathy status concomitant with ß-amyloidosis.

The analysis of protein dynamics or turnover in patients has the potential to reveal altered protein recycling, such as in Alzheimer's disease, and to provide informative data regarding drug efficacy or certain biological processes. The observed protein dynamics in a solid tissue or a fluid is the net result of not only protein synthesis and degradation but also transport across biological compartments. We report an accurate 3-biological compartment model able to simultaneously account for the protein dynamics observed in blood plasma and the cerebrospinal fluid (CSF) including a hidden central nervous system (CNS) compartment. We successfully applied this model to 69 proteins of a single individual displaying similar or very different dynamics in plasma and CSF. This study puts a strong emphasis on the methods and tools needed to develop this type of model. We believe that it will be useful to any researcher dealing with protein dynamics data modeling.

The analysis of protein dynamics or turnover in patients has the potential to reveal altered protein recycling such as in Alzheimer disease, and to provide informative data regarding drug efficacy, or certain biological processes. The observed protein dynamics in a solid tissue or a fluid is the net result of protein synthesis and degradation, but also transport across biological compartments. We report an accurate 3-biological compartment model able simultaneously account for the protein dynamics observed in blood plasma and the cerebrospinal fluid (CSF) including a hidden central nervous system (CNS) compartment. We successfully applied this model to 69 proteins of a single individual displaying similar or very different dynamics in plasma and CSF. This study put a strong emphasis on the methods and tools needed develop this type of model. We believe it will be useful to any researcher dealing with protein dynamics data modeling.

The association between the pattern of cortical thickness (CT) and executive dysfunction (ED) in mild cognitive impairment (MCI) and subjective cognitive complaints (SCC) is still poorly understood. We aimed to investigate the association between CT and ED in a large French cohort (MEMENTO) of 2323 participants with MCI or SCC. All participants with available CT and executive function data (verbal fluency and Trail Making Test [TMT]) were selected (n = 1924). Linear regressions were performed to determine relationships between executive performance and the brain parenchymal fraction (BPF) and CT using FreeSurfer. The global executive function score was related to the BPF (sß: 0.091, P < 0.001) and CT in the right supramarginal (sß: 0.060, P = 0.041) and right isthmus cingulate (sß: 0.062, P = 0.011) regions. Literal verbal fluency was related to the BPF (sß: 0.125, P < 0.001) and CT in the left parsorbitalis region (sß: 0.045, P = 0.045). Semantic verbal fluency was related to the BPF (sß: 0.101, P < 0.001) and CT in the right supramarginal region (sß: 0.061, P = 0.042). The time difference between the TMT parts B and A was related to the BPF (sß: 0.048, P = 0.045) and CT in the right precuneus (sß: 0.073, P = 0.019) and right isthmus cingulate region (sß: 0.054, P = 0.032). In a large clinically based cohort of participants presenting with either MCI or SCC (a potential early stage of Alzheimer's disease [AD]), ED was related to the BPF and CT in the left pars orbitalis, right precuneus, right supramarginal, and right isthmus cingulate regions. This pattern of lesions adds knowledge to the conventional anatomy of ED and could contribute to the early diagnosis of AD.

The extraction of accurate physiological parameters from clinical samples provides a unique perspective to understand disease etiology and evolution, including under therapy. We introduce a new proteomics framework to map patient proteome dynamics in vivo, either proteome wide or in large targeted panels. We applied it to ventricular cerebrospinal fluid (CSF) and could determine the turnover parameters of almost 200 proteins, whereas a handful were known previously. We covered a large number of neuron biology- and immune system-related proteins including many biomarkers and drug targets. This first large data set unraveled a significant relationship between turnover and protein origin that relates to our ability to investigate the central nervous system physiology precisely in future studies. Our data constitute a reference in CSF biology as well as a repertoire of peptides for the community to design new proteome dynamics analyses. The disclosed methods apply to other fluids or tissues provided sequential sample collection can be performed.

The knowledge of protein dynamics or turnover in patients provides invaluable information related to certain diseases, drug efficacy, or biological processes. A great corpus of experimental and computational methods has been developed, including by us, in the case of human patients followed in vivo. Moving one step further, we propose here a new modeling approach to capture the highly relevant notion of population protein dynamics. Using two data sets, we show that models inspired by population pharmacokinetics can accurately capture protein turnover within a cohort of individuals, even in presence of substantial inter-individual variability. Such models pave the way for comparative studies searching for altered dynamics or biomarkers in diseases.