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.

Large variability among Alzheimer's disease (AD) cases might impact genetic discoveries and complicate dissection of underlying biological pathways.Genome Research at Fundacio ACE (GR@ACE) is a genome-wide study of dementia and its clinical endophenotypes, defined based on AD's clinical certainty and vascular burden. We assessed the impact of known AD loci across endophenotypes to generate loci categories. We incorporated gene coexpression data and conducted pathway analysis per category. Finally, to evaluate the effect of heterogeneity in genetic studies, GR@ACE series were meta-analyzed with additional genome-wide association study data sets.We classified known AD loci into three categories, which might reflect the disease clinical heterogeneity. Vascular processes were only detected as a causal mechanism in probable AD. The meta-analysis strategy revealed the ANKRD31-rs4704171 and NDUFAF6-rs10098778 and confirmed SCIMP-rs7225151 and CD33-rs3865444.The regulation of vasculature is a prominent causal component of probable AD. GR@ACE meta-analysis revealed novel AD genetic signals, strongly driven by the presence of clinical heterogeneity in the AD series.

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 Background A low proportion of individuals repeatedly exposed to the hepatitis C virus (HCV) remain uninfected. This condition could have a genetic basis but it is not known whether or not it is mainly driven by a high‐penetrance common allele. Objective To explore whether low susceptibility to HCV infection is mainly driven by a high‐penetrance common allele . Methods In this genome‐wide association study (GWAS), a total of 804 HCV‐seropositive individuals and 27 high‐risk HCV‐seronegative (HRSN) subjects were included. Plink and Magma software were used to carry out single nucleotide polymorphism (SNP)‐based and gene‐based association analyses respectively. Results No SNP nor any gene was associated with low susceptibility to HCV infection after multiple testing correction. However, SNPs previously associated with this trait and allocated within the LDLR gene, rs5925 and rs688, were also associated with this condition in our study under a dominant model (24 out of 27 [88.9%] rs5925‐C carriers in the HRSN group vs 560 of 804 [69.6%] rs5925‐C carriers in the HCV‐seropositive group, P = 0.031, odds ratio [OR] = 3.48; 95% confidence interval [CI] = 1.04‐11.58; and 24 out of 27 [88.9%] rs688‐T carriers in the HRSN group vs 556 of 804 [69.1%] rs688‐T carriers in the HCV‐seropositive group, P = 0.028, OR = 3.57, 95% CI = 1.65‐11.96). Conclusions Low susceptibility to HCV infection does not seem to be mainly driven by a high‐penetrant common allele. By contrast, it seems a multifactorial trait where genes such as LDLR could be involved.

Abstract Background Genetics plays a major role in Alzheimer’s Disease (AD). To date, 40 genes associated with AD have been identified, although most remain undiscovered. Clinical, neuropathological and genetic variability might impact genetic discoveries and complicate dissection of the biological pathways underlying AD. Methods GR@ACE is a genome-wide study of dementia and its clinical endophenotypes that encompasses 4,120 cases and 3,289 controls from Spain. GR@ACE phenotypes were defined according to AD’s clinical certainty and the presence of vascular co-morbidity. To explore whether clinical endophenotypes reflect variation in underlying biological pathways, we first assessed the impact of known AD loci across endophenotypes to generate three loci categories. Next, we incorporated gene co-expression data and conducted pathway analysis on each category. To assess the impact of heterogeneity in the GWAS findings, the GR@ACE series were meta-analyzed with: 1) genotype-level data from dbGaP (N=21,235); and 2) summary statistics from IGAP Stages I and II (n=61,571 and n=81,455 respectively). Findings We classified known AD loci in three categories, which might reflect the disease clinical heterogeneity, from vascular and mixed forms to pure AD pathology. Immune system pathways were detected in all categories. Intriguingly, vascular processes were only detected as a causal mechanism in probable AD. A meta-analysis of GR@ACE with additional GWAS datasets revealed the ANKRD31-rs4704171 signal in the HMGCR genomic region. We confirmed NDUFAF6-rs10098778 and SCIMP -rs7225151, which were previously detected by IGAP, to be suggestive signals. We also confirmed CD33-rs3865444 to be genome-wide significant. Interpretation The regulation of vasculature is a prominent causal component of probable AD. In that context, cerebral amyloid angiopathy, the unique identified link between the vascular and amyloid hypotheses, deserves further investigation. The GR@ACE meta-analysis revealed novel AD genetic signals. GWAS results are strongly driven by the presence of clinical heterogeneity in the AD series. Funding Grifols SA, Fundación bancaria “La Caixa”, Fundació ACE and ISCIII (Instituto de Salud Carlos III).

Abstract Due to the relation between lipids and Hepatitis C virus (HCV) life-cycle, we aimed to explore the existence of single nucleotide polymorphisms (SNPs) associated with low susceptibility to HCV-infection within lipid metabolism genes. This was a case-control study in three phases: (I) allelic frequencies of 9 SNPs within 6 genes were compared in 404 HCV-infected patients and 801 population controls; (II) results were validated in 602 HCV-infected individuals and 1352 controls; (III) results were confirmed in 30 HCV-exposed uninfected (EU) individuals. In phase I, only the LDLRAP1 -rs4075184-A allele was differentially distributed in patients and controls (358 of 808 alleles [44.3%] and 807 of 1602 alleles [50.3%], respectively) (p = 0.004). In phase II, the A allele frequency was 547 of 1204 alleles (45.4%) in patients and 1326 of 2704 alleles (49.0%) in controls (p = 0.037). This frequency in EU was 36 of 60 alleles (60%), which was higher than that observed in patients from phase I (p = 0.018) and phase II (p = 0.027). The LDLRAP1 -mRNA expression was lower in AA carriers than in non-AA carriers (median [Q1-Q3]: 0.85 [0.17–1.75] relative-units [ru] versus 1.71 [1.00–2.73] ru; p = 0.041). Our results suggest that LDLRAP1 -rs4075184-A allele is associated with lower susceptibility to HCV-infection and with reduced expression of LDLRAP1 -mRNA.

ABSTRACT Aims Echocardiography has become an indispensable tool for the study of heart performance, improving the monitoring of individuals with cardiac diseases. Diverse genetic factors associated with echocardiographic measures of heart structure and functions have been previously reported. The impact of several apoptotic genes in heart development identified in experimental models prompted us to assess their potential association with indicators of human cardiac function. This study started with the aim to investigate the possible association of variants of apoptotic genes with echocardiographic traits and to identify new genetic markers associated with cardiac function. Methods and results Genome wide data from different studies were obtained from public repositories. After quality control and imputation, association analyses confirm the role of caspases and other apoptosis related genes with cardiac phenotypes. Moreover, enrichment analysis showed an over-representation of genes, including some apoptotic regulators, associated with Alzheimer’s disease (AD). We further explored this unexpected observation which was confirmed by genetic correlation analyses. Conclusions Our findings show the association of apoptotic gene variants with echocardiographic indicators of heart function and reveal a novel potential genetic link between echocardiographic measures in healthy populations and cognitive decline later on in life. These findings may have important implications for preventative strategies combating Alzheimer’s disease.

In CD4+ T cells, CCR5 is not only a coreceptor for HIV-1 infection, but also contributes to their functional fitness. Here we show that by limiting GATA-1-induced transcription of specific ceramide synthases, CCR5 signaling reduces ceramide levels and thereby increases T cell antigen receptor (TCR) nanoclustering in antigen-experienced mouse and human CD4+ T cells. This activity is CCR5-specific and independent of CCR5 costimulatory activity. CCR5-deficient mice showed reduced production of high affinity class-switched antibodies, but only after antigen rechallenge, which implies an impaired memory CD4+ T cell response. This study identifies a CCR5 function in the generation of CD4+ T cell memory responses, and establishes an antigen-independent mechanism that regulates TCR nanoclustering by altering specific lipid species.

Mosaic loss of chromosome Y (mLOY) is a highly common somatic variant among men, and has been associated to higher risk in overall mortality and several types of disease, including Alzheimer's disease (Dumanski et al. 2016). In the present study, we aimed to replicate these findings in both a cross-sectional and longitudinal setup by determining mLOY phenotype and its associated polygenic risk score (PRS).MADloy R package (González et al. 2020) was used to determine mLOY in germline blood DNA from males in the GR@ACE cohort, composed of AD patients recruited in Fundació ACE (Barcelona, Spain) and population-based controls recruited from several Spanish centres. Additional MCI patients recruited in Fundació ACE were used to study disease progression. PRS was calculated by additive multiplication of the beta values of 114 genome-wide significant variants reported in the most relevant mLOY GWAS published to date (Thompson et al. 2019) and their genotypes in our dataset. To ease interpretation of results, PRS per SD units were used. Only individuals with ages 65-85 were kept for the case-control and PRS analyses (see Table 1). Statistical analysis was performed by fitting logistic regressions and Cox proportional-hazards models adjusted by age, APOE and PCs (when needed).mLOY phenotype did not show a significant association with AD in the case-control setup and showed suggestive results for higher risk of conversion to AD (HR=1.45; p=0.09). However, the mLOY PRS yielded borderline significance in the case-control dataset (OR=1.08; p=0.09), and statistical significance in MCI to AD conversion (HR=1.22; p=0.01). Importantly, PRS was independent of age, and effects were only observed in male samples, with no effect in conversion to AD or case-control in the female subset, supporting the validity of our approach.The age-dependent nature of mLOY and lack of age at sampling information for most controls limited our power to study mLOY phenotype's effect on AD. The mLOY PRS allowed us to overcome these limitations, acting as a male-specific AD risk factor and providing further evidence of mLOY's impact on AD.

Abstract Microglia play an important role in the maintenance of brain homeostasis, and microglial dysfunction plays a causative role in Alzheimer disease pathogenesis. Here we focus on the signal regulatory protein SIRPβ1, a surface receptor expressed on the myeloid cells that triggers amyloid-β and cell debris phagocytosis via TYROBP. We found that a common intragenic duplication alters the SIRPβ1 protein isoform landscape affecting both extracellular and transmembrane domains, which compromise their ability to bind oligomeric Aβ and their affinity for TYROBP. Epidemiological studies show that patients with mild cognitive impairment that are homozygous for the SIRPβ1 duplication allele show an increased cerebrospinal fluid t-Tau/Aβ ratio (p-value=0.018) and a higher risk to develop AD (OR=1.678, p-value=0.018). Magnetic resonance imaging at diagnosis showed that AD patients with the duplication allele exhibited a worse initial response to the disease. At the moment of diagnosis all patients showed equivalent Mini-Mental State Examination scores. However AD patients with the duplication allele had less hippocampal degeneration (Beta= -0.62, p-value < 0.001) and fewer white matter hyperintensities. In contrast, longitudinal studies indicate that patients bearing the duplication allele show a slower cognitive decline after correcting by baseline (p-value = 0.013). Transcriptional analysis of the patients’ hippocampus also shows that the SIRPβ1 duplication allele correlates with higher TREM2 expression and an increased microglial activation. Given the recent pharmacological approaches focused on the TREM2-TYROBP axis, we consider that the presence of this structural variant might be considered as a potential modulator of this causative pathway.