Cognitive abnormalities are common in Parkinson's disease, with important social and economic implications. Factors influencing their evolution remain unclear but are crucial to the development of targeted therapeutic strategies. We have investigated the development of cognitive impairment and dementia in Parkinson's disease using a longitudinal approach in a population-representative incident cohort (CamPaIGN study, n = 126) and here present the 5-year follow-up data from this study. Our previous work has implicated two genetic factors in the development of cognitive dysfunction in Parkinson's disease, namely the genes for catechol-O-methyltransferase (COMT Val158Met) and microtubule-associated protein tau (MAPT) H1/H2. Here, we have explored the influence of these genes in our incident cohort and an additional cross-sectional prevalent cohort (n = 386), and investigated the effect of MAPT H1/H2 haplotypes on tau transcription in post-mortem brain samples from patients with Lewy body disease and controls. Seventeen percent of incident patients developed dementia over 5 years [incidence 38.7 (23.9–59.3) per 1000 person-years]. We have demonstrated that three baseline measures, namely, age ≥72 years, semantic fluency less than 20 words in 90 s and inability to copy an intersecting pentagons figure, are significant predictors of dementia risk, thus validating our previous findings. In combination, these factors had an odds ratio of 88 for dementia within the first 5 years from diagnosis and may reflect the syndrome of mild cognitive impairment of Parkinson's disease. Phonemic fluency and other frontally based tasks were not associated with dementia risk. MAPT H1/H1 genotype was an independent predictor of dementia risk (odds ratio = 12.1) and the H1 versus H2 haplotype was associated with a 20% increase in transcription of 4-repeat tau in Lewy body disease brains. In contrast, COMT genotype had no effect on dementia, but a significant impact on Tower of London performance, a frontostriatally based executive task, which was dynamic, such that the ability to solve this task changed with disease progression. Hence, we have identified three highly informative predictors of dementia in Parkinson's disease, which can be easily translated into the clinic, and established that MAPT H1/H1 genotype is an important risk factor with functional effects on tau transcription. Our work suggests that the dementing process in Parkinson's disease is predictable and related to tau while frontal-executive dysfunction evolves independently with a more dopaminergic basis and better prognosis.

In studies of mild cognitive impairment (MCI) in Parkinson disease (PD), patients without dementia have reported variable prevalences and profiles of MCI, likely to be due to methodologic differences between the studies.The objective of this study was to determine frequency and the profile of MCI in a large, multicenter cohort of well-defined patients with PD using a standardized analytic method and a common definition of MCI.A total of 1,346 patients with PD from 8 different cohorts were included. Standardized analysis of verbal memory, visuospatial, and attentional/executive abilities was performed. Subjects were classified as having MCI if their age- and education-corrected z score on one or more cognitive domains was at least 1.5 standard deviations below the mean of either control subjects or normative data.A total of 25.8% of subjects (95% confidence interval [CI] 23.5-28.2) were classified as having MCI. Memory impairment was most common (13.3%; 11.6-15.3), followed by visuospatial (11.0%; 9.4-13.0) and attention/executive ability impairment (10.1%; 8.6-11.9). Regarding cognitive profiles, 11.3% (9.7-13.1) were classified as nonamnestic single-domain MCI, 8.9% (7.0-9.9) as amnestic single-domain, 4.8% (3.8-6.1) as amnestic multiple-domain, and 1.3% (0.9-2.1) as nonamnestic multiple-domain MCI. Having MCI was associated with older age at assessment and at disease onset, male gender, depression, more severe motor symptoms, and advanced disease stage.MCI is common in patients with PD without dementia, affecting a range of cognitive domains, including memory, visual-spatial, and attention/executive abilities. Future studies of patients with PD with MCI need to determine risk factors for ongoing cognitive decline and assess interventions at a predementia stage.

Background

 Prognosis in Parkinson9s disease (PD) remains poorly understood due to a lack of unbiased data on the natural history of treated PD. The CamPaIGN study has been the first to prospectively track disease evolution from diagnosis in an unselected population-representative incident cohort. We now report the 10-year follow-up data, focusing on three key irreversible milestones: postural instability (Hoehn and Yahr 3), dementia and death. 

Methods

 The cohort was collected between December 2000 and 2002. Those meeting diagnostic criteria (n=142) were followed-up until 1 January 2012. Clinical, neuropsychological and genetic testing were performed. Progression to key milestones was evaluated using Kaplan–Meier and Cox regression survival analyses. 

Results

 At 10 years, 55% had died, 68% had postural instability and 46% dementia. 23% had a good outcome at 10 years (surviving free of dementia/postural instability). Death rate was comparable with the UK population (standardised mortality ratio 1.29 (0.97–1.61)). Death certificates indicated PD was a substantial contributor in only 20%, with pneumonia being the commonest cause of death. Age, non-tremor-dominant motor phenotype and comorbidity predicted earlier postural instability. Baseline predictors of dementia were age, motor impairment, ‘posterior-cortical’ cognitive deficits and MAPT genotype. 

Conclusions

 (1) outlook in PD is heterogeneous, with most dying or developing dementia or postural instability by 10 years from diagnosis, but a quarter still doing well, with preserved mobility and intact cognition; (2) death is not directly related to PD in the majority; (3) baseline clinical and genetic variables are predictive of outcome and may be helpful in selecting patients for clinical trials.

Carriers of mutations in the glucocerebrosidase gene (GBA) are at increased risk of developing Parkinson’s disease. The frequency of GBA mutations in unselected Parkinson’s disease populations has not been established. Furthermore, no previous studies have investigated the influence of GBA mutations on the natural history of Parkinson’s disease using prospective follow-up. We studied DNA from 262 cases who had been recruited at diagnosis into one of two independent community-based incidence studies of Parkinson's disease. In 121 cases, longitudinal data regarding progression of motor disability and cognitive function were derived from follow-up assessments conducted every 18 months for a median of 71 months. Sequencing of the GBA was performed after two-stage polymerase chain reaction amplification. The carrier frequency of genetic variants in GBA was determined. Baseline demographic and clinical variables were compared between cases who were either GBA mutation carriers, polymorphism carriers or wild-type homozygotes. Cox regression analysis was used to model progression to major motor (Hoehn and Yahr stage 3), and cognitive (dementia) end-points in cases followed longitudinally. We show that in a representative, unselected UK Parkinson’s disease population, GBA mutations are present at a frequency of 3.5%. This is higher than the prevalence of other genetic mutations currently associated with Parkinson’s disease and indicates that GBA mutations make an important contribution to Parkinson’s disease encountered in the community setting. Baseline clinical characteristics did not differ significantly between cases with and without GBA sequence variants. However, the hazard ratio for progression both to dementia (5.7, P = 0.003) and Hoehn and Yahr stage 3 (4.2, P = 0.003) were significantly greater in GBA mutation carriers. We also show that carriers of polymorphisms in GBA which are not generally considered to increase Parkinson’s disease risk are at significantly increased risk of progression to Hoehn and Yahr stage 3 (3.2, P = 0.004). Our results indicate that genetic variation in GBA has an important impact on the natural history of Parkinson’s disease. To our knowledge, this is the first time a genetic locus has been shown to influence motor progression in Parkinson’s disease. If confirmed in further studies, this may indicate that GBA mutation status could be used as a prognostic marker in Parkinson’s disease. Elucidation of the molecular mechanisms that underlie this effect will further our understanding of the pathogenesis of the disease and may in turn suggest novel therapeutic strategies.

We hypothesized that specific mutations in the β-glucocerebrosidase gene (GBA) causing neuropathic Gaucher's disease (GD) in homozygotes lead to aggressive cognitive decline in heterozygous Parkinson's disease (PD) patients, whereas non-neuropathic GD mutations confer intermediate progression rates.

Background The immune system is a promising therapeutic target for disease modification in Parkinson's disease (PD), but appropriate immune-related biomarkers must be identified to allow patient stratification for trials and tracking of therapeutic effects. The objective of this study was to investigate whether immune markers in peripheral blood are candidate prognostic biomarkers through determining their relationship with disease progression in PD. Methods Serum samples were collected in incident PD cases and age-matched controls. Subjects were clinically evaluated at baseline and 18 and 36 months. Ten cytokines and C-reactive protein were measured, with data reduction using principal-component analysis, and relationships between component scores and motor (MDS Unified Parkinson's Disease Rating Scale — part 3) and cognitive (Mini Mental State Examination [MMSE]) measures of disease severity/progression were investigated. Results TNF-α, IL1-β, IL-2, and IL-10 were higher in PD (n = 230) than in controls (n = 93), P ≤ 0.001). Principal-component analysis of log-transformed data resulted in a 3-component solution explaining 51% of the variance. Higher "proinflammatory" and lower "anti-inflammatory" component scores were associated with more rapid motor progression over 36 months (P < 0.05), and higher "proinflammatory" component scores were associated with lower MMSE at all times (P < 0.05). Multiple linear regression analysis with adjustment for covariates confirmed "anti-inflammatory" component score was the strongest predictor of slower motor progression (β = −0.22, P = 0.002), whereas proinflammatory cytokines were associated with lower baseline MMSE (β = −0.175, P = 0.007). Conclusions Serum immune marker profile is predictive of disease progression in PD and hence a potential prognostic biomarker. However, interventional trials are needed to clarify whether peripheral immune changes causally contribute to the progression of PD. © 2016 The Authors. Movement Disorders published by Wiley Periodicals, Inc. on behalf of International Parkinson and Movement Disorder Society

Abstract Background Several reports have identified different patterns of Parkinson’s disease progression in individuals carrying missense variants in the GBA or LRRK2 genes. The overall contribution of genetic factors to the severity and progression of Parkinson’s disease, however, has not been well studied. Objectives To test the association between genetic variants and the clinical features and progression of Parkinson’s disease on a genome-wide scale. Methods We accumulated individual data from 12 longitudinal cohorts in a total of 4,093 patients with 25,254 observations over a median of 3.81 years. Genome-wide associations were evaluated for 25 cross-sectional and longitudinal phenotypes. Specific variants of interest, including 90 recently-identified disease risk variants, were also investigated for the associations with these phenotypes. Results Two variants were genome-wide significant. Rs382940(T>A), within the intron of SLC44A1 , was associated with reaching Hoehn and Yahr stage 3 or higher faster (HR 2.04 [1.58, 2.62], P-value = 3.46E-8). Rs61863020(G>A), an intergenic variant and eQTL for ADRA2A , was associated with a lower prevalence of insomnia at baseline (OR 0.63 [0,52, 0.75], P-value = 4.74E-8). In the targeted analysis, we found nine associations between known Parkinson’s risk variants and more severe motor/cognitive symptoms. Also, we replicated previous reports of GBA coding variants (rs2230288: p.E365K, rs75548401: p.T408M) being associated with greater motor and cognitive decline over time, and APOE E4 tagging variant (rs429358) being associated with greater cognitive deficits in patients. Conclusions We identified novel genetic factors associated with heterogeneity of progression in Parkinson’s disease. The results provide new insights into the pathogenesis of Parkinson’s disease as well as patient stratification for clinical trials.

Preventing nonspecific binding is essential for sensitive surface-based quantitative single-molecule microscopy. Here we report a much-simplified RainX-F127 (RF-127) surface with improved passivation. This surface achieves up to 100-fold less nonspecific binding from protein aggregates compared to commonly used polyethylene glycol (PEG) surfaces. The method is compatible with common single-molecule techniques including single-molecule pull-down (SiMPull), super-resolution imaging, antibody-binding screening and single exosome visualization. This method is also able to specifically detect alpha-synuclein (α-syn) and tau aggregates from a wide range of biofluids including human serum, brain extracts, cerebrospinal fluid (CSF) and saliva. The simplicity of this method further allows the functionalization of microplates for robot-assisted high-throughput single-molecule experiments. Overall, this simple but improved surface offers a versatile platform for quantitative single-molecule microscopy without the need for specialized equipment or personnel.

A subset of people with Parkinson's disease (PD) develop dementia faster than others. We aimed to profile PD cognitive subtypes at risk of dementia based on their rate of cognitive decline.

Abstract BACKGROUND The history from a relative or caregiver is an important tool for differentiating neurodegenerative disease. We characterized patterns of caregiver questionnaire responses, at diagnosis and follow‐up, on the Cambridge Behavioural Inventory (CBI). METHODS Data‐driven multivariate analysis ( n = 4952 questionnaires) was undertaken for participants ( n = 2481) with Alzheimer's disease (typical/amnestic n = 543, language n = 50, and posterior cortical n = 50 presentations), Parkinson's disease ( n = 740), dementia with Lewy bodies ( n = 55), multiple system atrophy ( n = 55), progressive supranuclear palsy ( n = 422), corticobasal syndrome ( n = 176), behavioral variant frontotemporal dementia ( n = 218), semantic ( n = 125) and non‐fluent variant progressive aphasia ( n = 88), and motor neuron disease ( n = 12). RESULTS Item‐level support vector machine learning gave high diagnostic accuracy between diseases (area under the curve mean 0.83), despite transdiagnostic changes in memory, behavior, and everyday function. There was progression in CBI subscores over time, which varied by diagnosis. DISCUSSION Our results highlight the differential diagnostic information for a wide range of neurodegenerative diseases contained in a simple, structured collateral history. Highlights We analyzed 4952 questionnaires from caregivers of 2481 participants with neurodegenerative disease. Behavioral and neuropsychiatric manifestations of neurodegenerative disease had overlapping diagnostic boundaries. Simple questionnaire response patterns were sufficient for accurate diagnosis of each disease. We reinforce the value of a collateral history to support a diagnosis of dementia. The Cambridge Behavioural Inventory is sensitive to change over time and suitable as an outcome measure in clinical trials.