We developed a novel polygenic risk score (PRS) based on the A/T/N (amyloid plaques (A), phosphorylated tau tangles (T), and neurodegeneration (N)) framework and compared a PRS based on clinical AD diagnosis to assess which was a better predictor of cognitive decline. We used summary statistics from genome wide association studies of cerebrospinal fluid amyloid β (A β 42) and phosphorylated tau (ptau181), left hippocampal volume (LHIPV), and late-onset AD dementia to calculate PRS for 1181 participants in the Alzheimers Disease Neuroimaging Initiative (ADNI). Individual PRS were averaged to generate a composite A/T/N PRS. We assessed the association of PRS with baseline and longitudinal cognitive composites of executive function and memory. The A/T/N PRS showed superior predictive performance on AD biomarkers and executive function decline compared to the clinical AD PRS. Results suggest that integration of genetic risk across AD biomarkers may improve prediction of disease progression.

Approximately 30% of older adults exhibit the neuropathologic features of Alzheimer's disease (AD) without signs of cognitive impairment. Yet, little is known about the genetic factors that allow these potentially resilient individuals to remain cognitively normal in the face of substantial neuropathology. We performed a large, genome-wide association study (GWAS) of two previously validated metrics of cognitive resilience quantified using a latent variable modeling approach and representing better-than-predicted cognitive performance for a given level of neuropathology. Data were harmonized across 5,108 participants from a clinical trial of AD and three longitudinal cohort studies of cognitive aging. All analyses were run across all participants and repeated restricting the sample to individuals with normal cognition to identify variants at the earliest stages of disease. As expected, all resilience metrics were genetically correlated with cognitive performance and education attainment traits (p-values<2.5x10-20), and we observed novel correlations with neuropsychiatric conditions (p-values<7.9x10-4). Notably, neither resilience metric was genetically correlated with clinical AD (p-values>0.42) nor associated with APOE (p-values>0.13). In single variant analyses, we observed a genome-wide significant locus among participants with normal cognition on chromosome 18 upstream of ATP8B1 (index SNP rs2571244, MAF=0.08, p=2.3x10-8). The top variant at this locus (rs2571244) was significantly associated with methylation in prefrontal cortex tissue at multiple CpG sites, including one just upstream of ATPB81 (cg19596477; p=2x10-13). Overall, this comprehensive genetic analysis of resilience implicates a putative role of vascular risk, metabolism, and mental health in protection from the cognitive consequences of neuropathology, while also providing evidence for a novel resilience gene along the bile acid metabolism pathway. Furthermore, the genetic architecture of resilience appears to be distinct from that of clinical AD, suggesting that a shift in focus to molecular contributors to resilience may identify novel pathways for therapeutic targets.