Late-onset Alzheimer’s disease is a prevalent age-related polygenic disease that accounts for 50–70% of dementia cases. Currently, only a fraction of the genetic variants underlying Alzheimer’s disease have been identified. Here we show that increased sample sizes allowed identification of seven previously unidentified genetic loci contributing to Alzheimer’s disease. This study highlights microglia, immune cells and protein catabolism as relevant to late-onset Alzheimer’s disease, while identifying and prioritizing previously unidentified genes of potential interest. We anticipate that these results can be included in larger meta-analyses of Alzheimer’s disease to identify further genetic variants that contribute to Alzheimer’s pathology. A genome-wide association study performed in 1,126,563 individuals identifies seven new loci associated with Alzheimer’s disease and implicates microglia and immune cells in late-onset disease.

Abstract Depression is a polygenic trait that causes extensive periods of disability. Previous genetic studies have identified common risk variants which have progressively increased in number with increasing sample sizes of the respective studies. Here, we conduct a genome-wide association study in 322,580 UK Biobank participants for three depression-related phenotypes: broad depression, probable major depressive disorder (MDD), and International Classification of Diseases (ICD, version 9 or 10)-coded MDD. We identify 17 independent loci that are significantly associated ( P < 5 × 10 −8 ) across the three phenotypes. The direction of effect of these loci is consistently replicated in an independent sample, with 14 loci likely representing novel findings. Gene sets are enriched in excitatory neurotransmission, mechanosensory behaviour, post synapse, neuron spine and dendrite functions. Our findings suggest that broad depression is the most tractable UK Biobank phenotype for discovering genes and gene sets that further our understanding of the biological pathways underlying depression.

Abstract Daytime napping is a common, heritable behavior, but its genetic basis and causal relationship with cardiometabolic health remain unclear. Here, we perform a genome-wide association study of self-reported daytime napping in the UK Biobank ( n = 452,633) and identify 123 loci of which 61 replicate in the 23andMe research cohort ( n = 541,333). Findings include missense variants in established drug targets for sleep disorders ( HCRTR1 , HCRTR2 ), genes with roles in arousal ( TRPC6 , PNOC ), and genes suggesting an obesity-hypersomnolence pathway ( PNOC, PATJ ). Association signals are concordant with accelerometer-measured daytime inactivity duration and 33 loci colocalize with loci for other sleep phenotypes. Cluster analysis identifies three distinct clusters of nap-promoting mechanisms with heterogeneous associations with cardiometabolic outcomes. Mendelian randomization shows potential causal links between more frequent daytime napping and higher blood pressure and waist circumference.

Abstract The “antidepressant efficacy” survey (AES) was deployed to > 50,000 23andMe, Inc. research participants to investigate the genetic basis of treatment-resistant depression (TRD) and non-treatment-resistant depression (NTRD). Genome-wide association studies (GWAS) were performed, including TRD vs. NTRD, selective serotonin reuptake inhibitor (SSRI) responders vs. non-responders, serotonin-norepinephrine reuptake inhibitor (SNRI) responders vs. non-responders, and norepinephrine-dopamine reuptake inhibitor responders vs. non-responders. Only the SSRI association reached the genome-wide significance threshold ( p < 5 × 10 −8 ): one genomic region in RNF219-AS1 (SNP rs4884091, p = 2.42 × 10 −8 , OR = 1.21); this association was also observed in the meta-analysis (13,130 responders vs. 6,610 non-responders) of AES and an earlier “antidepressant efficacy and side effects” survey (AESES) cohort. Meta-analysis for SNRI response phenotype derived from AES and AESES (4030 responders vs. 3049 non-responders) identified another genomic region (lead SNP rs4955665, p = 1.62 × 10 −9 , OR = 1.25) in an intronic region of MECOM passing the genome-wide significance threshold. Meta-analysis for the TRD phenotype (31,068 NTRD vs 5,714 TRD) identified one additional genomic region (lead SNP rs150245813, p = 8.07 × 10 −9 , OR = 0.80) in 10p11.1 passing the genome-wide significance threshold. A stronger association for rs150245813 was observed in current study ( p = 7.35 × 10 −7 , OR = 0.79) than the previous study ( p = 1.40 × 10 −3 , OR = 0.81), and for rs4955665, a stronger association in previous study ( p = 1.21 × 10 −6 , OR = 1.27) than the current study ( p = 2.64 × 10 −4 , OR = 1.21). In total, three novel loci associated with SSRI or SNRI (responders vs. non-responders), and NTRD vs TRD were identified; gene level association and gene set enrichment analyses implicate enrichment of genes involved in immune process.

Abstract The LRRK2 G2019S variant is the most common cause of monogenic Parkinson’s disease (PD); however, questions remain regarding the penetrance, clinical phenotype and natural history of carriers. We performed a 3.5-year prospective longitudinal online study in a large number of 1286 genotyped LRRK2 G2019S carriers and 109 154 controls, with and without PD, recruited from the 23andMe Research Cohort. We collected self-reported motor and non-motor symptoms every 6 months, as well as demographics, family histories and environmental risk factors. Incident cases of PD (phenoconverters) were identified at follow-up. We determined lifetime risk of PD using accelerated failure time modelling and explored the impact of polygenic risk on penetrance. We also computed the genetic ancestry of all LRRK2 G2019S carriers in the 23andMe database and identified regions of the world where carrier frequencies are highest. We observed that despite a 1 year longer disease duration (P = 0.016), LRRK2 G2019S carriers with PD had similar burden of motor symptoms, yet significantly fewer non-motor symptoms including cognitive difficulties, REM sleep behaviour disorder (RBD) and hyposmia (all P-values ≤ 0.0002). The cumulative incidence of PD in G2019S carriers by age 80 was 49%. G2019S carriers had a 10-fold risk of developing PD versus non-carriers. This rose to a 27-fold risk in G2019S carriers with a PD polygenic risk score in the top 25% versus non-carriers in the bottom 25%. In addition to identifying ancient founding events in people of North African and Ashkenazi descent, our genetic ancestry analyses infer that the G2019S variant was later introduced to Spanish colonial territories in the Americas. Our results suggest LRRK2 G2019S PD appears to be a slowly progressive predominantly motor subtype of PD with a lower prevalence of hyposmia, RBD and cognitive impairment. This suggests that the current prodromal criteria, which are based on idiopathic PD, may lack sensitivity to detect the early phases of LRRK2 PD in G2019S carriers. We show that polygenic burden may contribute to the development of PD in the LRRK2 G2019S carrier population. Collectively, the results should help support screening programmes and candidate enrichment strategies for upcoming trials of LRRK2 inhibitors in early-stage disease.

Abstract Dyslexia is a learning difficulty with neurodevelopmental origins, manifesting as reduced accuracy and speed in reading and spelling. It is substantially heritable and frequently co-occurs with other neurodevelopmental conditions, particularly attention deficit-hyperactivity disorder (ADHD). Here, we investigate the genetic structure underlying dyslexia and a range of psychiatric traits using results from genome-wide association studies of dyslexia, ADHD, autism, anorexia nervosa, anxiety, bipolar disorder, major depressive disorder, obsessive compulsive disorder, schizophrenia, and Tourette syndrome. Genomic Structural Equation Modelling (GenomicSEM) showed heightened support for a model consisting of five correlated latent genomic factors described as: F1) compulsive disorders (including obsessive-compulsive disorder, anorexia nervosa, Tourette syndrome), F2) psychotic disorders (including bipolar disorder, schizophrenia), F3) internalising disorders (including anxiety disorder, major depressive disorder), F4) neurodevelopmental traits (including autism, ADHD), and F5) attention and learning difficulties (including ADHD, dyslexia). ADHD loaded more strongly on the attention and learning difficulties latent factor (F5) than on the neurodevelopmental traits latent factor (F4). The attention and learning difficulties latent factor (F5) was positively correlated with internalising disorders (.40), neurodevelopmental traits (.25) and psychotic disorders (.17) latent factors, and negatively correlated with the compulsive disorders (–.16) latent factor. These factor correlations are mirrored in genetic correlations observed between the attention and learning difficulties latent factor and other cognitive, psychological and wellbeing traits. We further investigated genetic variants underlying both dyslexia and ADHD, which implicated 49 loci (40 not previously found in GWAS of the individual traits) mapping to 174 genes (121 not found in GWAS of individual traits) as potential pleiotropic variants. Our study confirms the increased genetic relation between dyslexia and ADHD versus other psychiatric traits and uncovers novel pleiotropic variants affecting both traits. In future, analyses including additional co-occurring traits such as dyscalculia and dyspraxia will allow a clearer definition of the attention and learning difficulties latent factor, yielding further insights into factor structure and pleiotropic effects.

Background: Impulsive personality traits are complex heritable traits that are governed by frontal-subcortical circuits and are associated with numerous neuropsychiatric disorders, particularly drug abuse. Methods: In collaboration with the genetics company 23andMe, Inc., we performed several genome-wide association studies (GWAS) on measures of impulsive personality traits (the short version of the UPPSP Impulsive Behavior Scale, and the Barratt Impulsiveness Scale [BIS-11]) and drug experimentation (the number of drug classes an individual has tried in their lifetime) in up to 22,861 male and female adult research participants of European ancestry. Results: Impulsive personality traits and drug experimentation showed SNP-heritabilities that ranged from 5 to 11%. Genetic variants in the CADM2 locus were significantly associated with the UPPSP Sensation Seeking subscale (P = 8.3 x 10-9, rs139528938) and showed a suggestive association with drug experimentation (P = 3.0 x 10-7, rs2163971; r2 = 0.68 with rs139528938); CADM2 has been previously associated with measures of risky behaviors and self-reported risk tolerance, cannabis initiation, alcohol consumption, as well as information speed processing, body mass index (BMI) variation and obesity. Furthermore, genetic variants in the CACNA1I locus were significantly associated with the UPPSP Negative Urgency subscale (P = 3.8 x 10-8, rs199694726). Multiple subscales from both UPPSP and BIS showed strong genetic correlations (>0.5) with drug experimentation and other substance use traits measured in independent cohorts, including smoking initiation, and lifetime cannabis use. Several UPPSP and BIS subscales were genetically correlated with attention-deficit/hyperactivity disorder (rg = 0.30-0.51, p < 8.69 x 10-3), supporting their validity as endophenotypes. Conclusions: Our findings demonstrate a role for common genetic contributions to individual differences in impulsivity. Furthermore, our study is the first to provide a genetic dissection of the relationship between different types of impulsive personality traits and various psychiatric disorders.