Abstract Alzheimer’s disease (AD) risk differs between population groups, with African Americans and Hispanics being the most affected groups compared to non-Hispanic Whites. Genetic factors contribute significant risk to AD, but the genetic regulatory architectures (GRA) have primarily been studied in Europeans. Many AD genes are expressed in microglia; thus, we explored the impact of genetic ancestry (Amerindian (AI), African (AF), and European (EU)) on the GRA in iPSC-derived microglia from 13 individuals (∼4 each with high global ancestry, AD and controls) through ATAC-seq and RNA-seq analyses. We identified several differentially accessible and expressed genes (2 and 10 AD-related, respectively) between ancestry groups. We also found a high correlation between the transcriptomes of iPSC-derived and brain microglia, supporting their use in human studies. This study provides valuable insights into genetically diverse microglia beyond the analysis of AD.

Background: The ancestral genetic heterogeneity (admixture) of Caribbean Hispanics makes studies of this population critical to the discovery of ancestry-specific genetic factors in Alzheimer disease. In this study, we performed whole genome sequencing in multiplex Caribbean Hispanic Puerto Rican families to identify rare causal variants influencing Alzheimer disease through linkage and segregation-based approaches. Methods: As part of the Puerto Rican Alzheimer Disease Initiative, whole genome sequencing data were generated for 100 individuals (61 affected) from 23 Puerto Rican families. To identify the genetic loci likely to carry risk variants, we performed a parametric multipoint affected individuals-only linkage analysis using MERLIN software. Following the linkage analysis, we identified the consensus region (heterogeneity logarithm of the odds score (HLOD) > 5.1), annotated variants using Ensembl Variant Effect Predictor, and combined annotation dependent depletion score (CADD). Finally, we prioritized variants according to allele frequency (< 0.01), function (CADD > 10), and complete segregation among affected individuals. Results: A locus at 9p21 produced a linkage HLOD score of 5.1 in the parametric affecteds-only multipoint affected individuals-only model supported by 9 families. Through the prioritization step, we selected 36 variants (22 genic variants). Candidate genes in the regions include C9orf72, UNC13B, and ELAVL2. Conclusions: Linkage analysis of Caribbean Hispanics Puerto Rican families confirmed previously reported linkage to 9p21 in non-Hispanic White and Israeli-Arap families. Our results suggest several candidates in the region as conferring AD risk. Identified putative damaging rare variants in multiplex families indicates the critical role of rare variation in Alzheimer disease etiology.

A missense variant in the tetratricopeptide repeat domain 3 ( TTC3 ) gene (rs377155188, p.S1038C, NM_003316.4:c.3113C>G) was found to segregate with disease in a multigenerational family with late onset Alzheimer's disease. This variant was introduced into induced pluripotent stem cells (iPSCs) derived from a cognitively intact individual using CRISPR genome editing and the resulting isogenic pair of iPSC lines were differentiated into cortical neurons. Transcriptome analysis showed an enrichment for genes involved in axon guidance, regulation of actin cytoskeleton, and GABAergic synapse. Functional analysis showed that the TTC3 p.S1038C iPSC-derived neuronal progenitor cells had altered 3D morphology and increased migration, while the corresponding neurons had longer neurites, increased branch points, and altered expression levels of synaptic proteins. Pharmacological treatment with small molecules that target the actin cytoskeleton could revert many of these cellular phenotypes, suggesting a central role for actin in mediating the cellular phenotypes associated with the TTC3 p.S1038C variant.The AD risk variant TTC3 p.S1038C reduces the expression levels of TTC3 The variant modifies the expression of AD specific genes BACE1 , INPP5F , and UNC5C Neurons with the variant are enriched for genes in the PI3K-Akt pathwayiPSC-derived neurons with the alteration have increased neurite length and branchingThe variant interferes with actin cytoskeleton and is ameliorated by Cytochalasin D.