Abstract Characterization of the genetic landscape of Alzheimer’s disease (AD) and related dementias (ADD) provides a unique opportunity for a better understanding of the associated pathophysiological processes. We performed a two-stage genome-wide association study totaling 111,326 clinically diagnosed/‘proxy’ AD cases and 677,663 controls. We found 75 risk loci, of which 42 were new at the time of analysis. Pathway enrichment analyses confirmed the involvement of amyloid/tau pathways and highlighted microglia implication. Gene prioritization in the new loci identified 31 genes that were suggestive of new genetically associated processes, including the tumor necrosis factor alpha pathway through the linear ubiquitin chain assembly complex. We also built a new genetic risk score associated with the risk of future AD/dementia or progression from mild cognitive impairment to AD/dementia. The improvement in prediction led to a 1.6- to 1.9-fold increase in AD risk from the lowest to the highest decile, in addition to effects of age and the APOE ε4 allele.

Sven van der Lee, Julie Williams, Gerard Schellenberg and colleagues identify rare coding variants in PLCG2, ABI3 and TREM2 associated with Alzheimer's disease. These genes are highly expressed in microglia and provide additional evidence that the microglia-mediated immune response contributes to the development of Alzheimer's disease. We identified rare coding variants associated with Alzheimer's disease in a three-stage case–control study of 85,133 subjects. In stage 1, we genotyped 34,174 samples using a whole-exome microarray. In stage 2, we tested associated variants (P < 1 × 10−4) in 35,962 independent samples using de novo genotyping and imputed genotypes. In stage 3, we used an additional 14,997 samples to test the most significant stage 2 associations (P < 5 × 10−8) using imputed genotypes. We observed three new genome-wide significant nonsynonymous variants associated with Alzheimer's disease: a protective variant in PLCG2 (rs72824905: p.Pro522Arg, P = 5.38 × 10−10, odds ratio (OR) = 0.68, minor allele frequency (MAF)cases = 0.0059, MAFcontrols = 0.0093), a risk variant in ABI3 (rs616338: p.Ser209Phe, P = 4.56 × 10−10, OR = 1.43, MAFcases = 0.011, MAFcontrols = 0.008), and a new genome-wide significant variant in TREM2 (rs143332484: p.Arg62His, P = 1.55 × 10−14, OR = 1.67, MAFcases = 0.0143, MAFcontrols = 0.0089), a known susceptibility gene for Alzheimer's disease. These protein-altering changes are in genes highly expressed in microglia and highlight an immune-related protein–protein interaction network enriched for previously identified risk genes in Alzheimer's disease. These genetic findings provide additional evidence that the microglia-mediated innate immune response contributes directly to the development of Alzheimer's disease.

Gerard Schellenberg and colleagues report a genome-wide association study for progressive supranuclear palsy, a movement disorder with prominent tau neuropathology. They identified three new risk loci and confirmed the known risk locus at MAPT. Progressive supranuclear palsy (PSP) is a movement disorder with prominent tau neuropathology. Brain diseases with abnormal tau deposits are called tauopathies, the most common of which is Alzheimer's disease. Environmental causes of tauopathies include repetitive head trauma associated with some sports. To identify common genetic variation contributing to risk for tauopathies, we carried out a genome-wide association study of 1,114 individuals with PSP (cases) and 3,247 controls (stage 1) followed by a second stage in which we genotyped 1,051 cases and 3,560 controls for the stage 1 SNPs that yielded P ≤ 10−3. We found significant previously unidentified signals (P < 5 × 10−8) associated with PSP risk at STX6, EIF2AK3 and MOBP. We confirmed two independent variants in MAPT affecting risk for PSP, one of which influences MAPT brain expression. The genes implicated encode proteins for vesicle-membrane fusion at the Golgi-endosomal interface, for the endoplasmic reticulum unfolded protein response and for a myelin structural component.

Objectives: To determine whether genotypes at CLU, PICALM, and CR1 confer risk for Alzheimer disease (AD) and whether risk for AD associated with these genes is influenced by apolipoprotein E (APOE) genotypes.

Abstract Each additional copy of the apolipoprotein E4 (APOE4) allele is associated with a higher risk of Alzheimer’s dementia, while the APOE2 allele is associated with a lower risk of Alzheimer’s dementia, it is not yet known whether APOE2 homozygotes have a particularly low risk. We generated Alzheimer’s dementia odds ratios and other findings in more than 5,000 clinically characterized and neuropathologically characterized Alzheimer’s dementia cases and controls. APOE2/2 was associated with a low Alzheimer’s dementia odds ratios compared to APOE2/3 and 3/3, and an exceptionally low odds ratio compared to APOE4/4, and the impact of APOE2 and APOE4 gene dose was significantly greater in the neuropathologically confirmed group than in more than 24,000 neuropathologically unconfirmed cases and controls. Finding and targeting the factors by which APOE and its variants influence Alzheimer’s disease could have a major impact on the understanding, treatment and prevention of the disease.

Rare mutations in the gene encoding for tau (MAPT, microtubule-associated protein tau) cause frontotemporal dementia-spectrum (FTD-s) disorders, including FTD, progressive supranuclear palsy (PSP) and corticobasal syndrome, and a common extended haplotype spanning across the MAPT locus is associated with increased risk of PSP and Parkinson's disease.We identified a rare tau variant (p.A152T) in a patient with a clinical diagnosis of PSP and assessed its frequency in multiple independent series of patients with neurodegenerative conditions and controls, in a total of 15 369 subjects.Tau p.A152T significantly increases the risk for both FTD-s (n 5 2139, OR 5 3.0, CI: 1.6 -5.6, P 5 0.0005) and Alzheimer's disease (AD) (n 5 3345, OR 5 2.3, CI: 1.3 -4.2, P 5 0.004) compared with 9047 controls.Functionally, p.A152T (i) decreases the binding of tau to microtubules and therefore promotes microtubule assembly less efficiently; and (ii) reduces the tendency to form abnormal fibers.However, there is a pronounced increase in the formation of tau oligomers.Importantly, these findings suggest that other regions of the tau protein may be crucial in regulating normal function, as the p.A152 residue is distal to the domains considered responsible for microtubule interactions or aggregation.These data provide both the first genetic evidence and functional studies supporting the role of MAPT p.A152T as a rare risk factor for both FTD-s and AD and the concept that rare variants can increase the risk for relatively common, complex neurodegenerative diseases, but since no clear significance threshold for rare genetic variation has been established, some caution is warranted until the findings are further replicated.

Alzheimer's disease (AD) is a complex genetic disorder with no effective treatments. More than 20 common markers have been identified, which are associated with AD. Recently, several rare variants have been identified in Amyloid Precursor Protein (APP), Triggering Receptor Expressed On Myeloid Cells 2 (TREM2) and Unc-5 Netrin Receptor C (UNC5C) that affect risk for AD. Despite the many successes, the genetic architecture of AD remains unsolved. We used Genome-wide Complex Trait Analysis to (1) estimate phenotypic variance explained by genetics; (2) calculate genetic variance explained by known AD single nucleotide polymorphisms (SNPs); and (3) identify the genomic locations of variation that explain the remaining unexplained genetic variance. In total, 53.24% of phenotypic variance is explained by genetics, but known AD SNPs only explain 30.62% of the genetic variance. Of the unexplained genetic variance, approximately 41% is explained by unknown SNPs in regions adjacent to known AD SNPs, and the remaining unexplained genetic variance outside these regions.

Abstract Corticobasal degeneration (CBD) is a neurodegenerative disorder affecting movement and cognition, definitively diagnosed only at autopsy. Here, we conduct a genome-wide association study (GWAS) in CBD cases ( n =152) and 3,311 controls, and 67 CBD cases and 439 controls in a replication stage. Associations with meta-analysis were 17q21 at MAPT ( P =1.42 × 10 −12 ), 8p12 at lnc-KIF13B-1 , a long non-coding RNA (rs643472; P =3.41 × 10 −8 ), and 2p22 at SOS1 (rs963731; P =1.76 × 10 −7 ). Testing for association of CBD with top progressive supranuclear palsy (PSP) GWAS single-nucleotide polymorphisms (SNPs) identified associations at MOBP (3p22; rs1768208; P =2.07 × 10 −7 ) and MAPT H1c (17q21; rs242557; P =7.91 × 10 −6 ). We previously reported SNP/transcript level associations with rs8070723/ MAPT , rs242557/ MAPT , and rs1768208/ MOBP and herein identified association with rs963731/ SOS1 . We identify new CBD susceptibility loci and show that CBD and PSP share a genetic risk factor other than MAPT at 3p22 MOBP (myelin-associated oligodendrocyte basic protein).