Mutations in leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) cause late-onset Parkinson's disease (PD), but the underlying pathophysiological mechanisms and the normal function of this large multidomain protein remain speculative. To address the role of this protein in vivo, we generated three different LRRK2 mutant mouse lines. Mice completely lacking the LRRK2 protein (knock-out, KO) showed an early-onset (age 6 weeks) marked increase in number and size of secondary lysosomes in kidney proximal tubule cells and lamellar bodies in lung type II cells. Mice expressing a LRRK2 kinase-dead (KD) mutant from the endogenous locus displayed similar early-onset pathophysiological changes in kidney but not lung. KD mutants had dramatically reduced full-length LRRK2 protein levels in the kidney and this genetic effect was mimicked pharmacologically in wild-type mice treated with a LRRK2-selective kinase inhibitor. Knock-in (KI) mice expressing the G2019S PD-associated mutation that increases LRRK2 kinase activity showed none of the LRRK2 protein level and histopathological changes observed in KD and KO mice. The autophagy marker LC3 remained unchanged but kidney mTOR and TCS2 protein levels decreased in KD and increased in KO and KI mice. Unexpectedly, KO and KI mice suffered from diastolic hypertension opposed to normal blood pressure in KD mice. Our findings demonstrate a role for LRRK2 in kidney and lung physiology and further show that LRRK2 kinase function affects LRRK2 protein steady-state levels thereby altering putative scaffold/GTPase activity. These novel aspects of peripheral LRRK2 biology critically impact ongoing attempts to develop LRRK2 selective kinase inhibitors as therapeutics for PD.

Despite the high clinical burden little is known about pathophysiology underlying autism spectrum disorder (ASD). Recent resting state functional magnetic resonance imaging (rs-fMRI) studies have found atypical synchronization of brain activity in ASD. However, no consensus has been reached on the nature and clinical relevance of these alterations. Here we address these questions in the most comprehensive, large-scale effort to date comprising evaluation of four large ASD cohorts. We followed a strict exploration and replication procedure to identify core rs-fMRI functional connectivity (degree centrality) alterations associated with ASD as compared to typically developing (TD) controls (ASD: N=841, TD: N=984). We then tested for associations of these imaging phenotypes with clinical and demographic factors such as age, sex, medication status and clinical symptom severity. We find reproducible patterns of ASD-associated functional hyper- and hypo-connectivity with hypo-connectivity being primarily restricted to sensory-motor regions and hyper-connectivity hubs being predominately located in prefrontal and parietal cortices. We establish shifts in between-network connectivity from outside to within the identified regions as a key driver of these abnormalities. The magnitude of these alterations is linked to core ASD symptoms related to communication and social interaction and is not affected by age, sex or medication status. The identified brain functional alterations provide a reproducible pathophysiological phenotype underlying the diagnosis of ASD reconciling previous divergent findings. The large effect sizes in standardized cohorts and the link to clinical symptoms emphasize the importance of the identified imaging alterations as potential treatment and stratification biomarkers for ASD.