Brainstorming diseases Consistent classification of neuropsychiatric diseases is problematic because it can lead to misunderstanding of etiology. The Brainstorm Consortium examined multiple genome-wide association studies drawn from more than 200,000 patients for 25 brain-associated disorders and 17 phenotypes. Broadly, it appears that psychiatric and neurologic disorders share relatively little common genetic risk. However, different and independent pathways can result in similar clinical manifestations (e.g., psychosis, which occurs in both schizophrenia and Alzheimer's disease). Schizophrenia correlated with many psychiatric disorders, whereas the immunopathological affliction Crohn's disease did not, and posttraumatic stress syndrome was also largely independent of underlying traits. Essentially, the earlier the onset of a disorder, the more inheritable it appeared to be. Science , this issue p. eaap8757

Background Alzheimer's disease is a common debilitating dementia with known heritability, for which 20 late onset susceptibility loci have been identified, but more remain to be discovered. This study sought to identify new susceptibility genes, using an alternative gene-wide analytical approach which tests for patterns of association within genes, in the powerful genome-wide association dataset of the International Genomics of Alzheimer's Project Consortium, comprising over 7 m genotypes from 25,580 Alzheimer's cases and 48,466 controls. Principal Findings In addition to earlier reported genes, we detected genome-wide significant loci on chromosomes 8 (TP53INP1, p = 1.4×10−6) and 14 (IGHV1-67 p = 7.9×10−8) which indexed novel susceptibility loci. Significance The additional genes identified in this study, have an array of functions previously implicated in Alzheimer's disease, including aspects of energy metabolism, protein degradation and the immune system and add further weight to these pathways as potential therapeutic targets in Alzheimer's disease.

Systemic lupus erythematosus (SLE) is a clinically heterogeneous disease in which the risk of disease is influenced by complex genetic and environmental contributions. Alleles of HLA-DRB1, IRF5, and STAT4 are established susceptibility genes; there is strong evidence for the existence of additional risk loci.

We present the results of the autopsy of a retired professional football player that revealed neuropathological changes consistent with long-term repetitive concussive brain injury. This case draws attention to the need for further studies in the cohort of retired National Football League players to elucidate the neuropathological sequelae of repeated mild traumatic brain injury in professional football.The patient's premortem medical history included symptoms of cognitive impairment, a mood disorder, and parkinsonian symptoms. There was no family history of Alzheimer's disease or any other head trauma outside football. A complete autopsy with a comprehensive neuropathological examination was performed on the retired National Football League player approximately 12 years after retirement. He died suddenly as a result of coronary atherosclerotic disease. Studies included determination of apolipoprotein E genotype.Autopsy confirmed the presence of coronary atherosclerotic disease with dilated cardiomyopathy. The brain demonstrated no cortical atrophy, cortical contusion, hemorrhage, or infarcts. The substantia nigra revealed mild pallor with mild dropout of pigmented neurons. There was mild neuronal dropout in the frontal, parietal, and temporal neocortex. Chronic traumatic encephalopathy was evident with many diffuse amyloid plaques as well as sparse neurofibrillary tangles and tau-positive neuritic threads in neocortical areas. There were no neurofibrillary tangles or neuropil threads in the hippocampus or entorhinal cortex. Lewy bodies were absent. The apolipoprotein E genotype was E3/E3.This case highlights potential long-term neurodegenerative outcomes in retired professional National Football League players subjected to repeated mild traumatic brain injury. The prevalence and pathoetiological mechanisms of these possible adverse long-term outcomes and their relation to duration of years of playing football have not been sufficiently studied. We recommend comprehensive clinical and forensic approaches to understand and further elucidate this emergent professional sport hazard.

Apolipoprotein E (APOE) dependent lifetime risks (LTRs) for Alzheimer Disease (AD) are currently not accurately known and odds ratios alone are insufficient to assess these risks. We calculated AD LTR in 7351 cases and 10 132 controls from Caucasian ancestry using Rochester (USA) incidence data. At the age of 85 the LTR of AD without reference to APOE genotype was 11% in males and 14% in females. At the same age, this risk ranged from 51% for APOE44 male carriers to 60% for APOE44 female carriers, and from 23% for APOE34 male carriers to 30% for APOE34 female carriers, consistent with semi-dominant inheritance of a moderately penetrant gene. Using PAQUID (France) incidence data, estimates were globally similar except that at age 85 the LTRs reached 68 and 35% for APOE 44 and APOE 34 female carriers, respectively. These risks are more similar to those of major genes in Mendelian diseases, such as BRCA1 in breast cancer, than those of low-risk common alleles identified by recent GWAS in complex diseases. In addition, stratification of our data by age groups clearly demonstrates that APOE4 is a risk factor not only for late-onset but for early-onset AD as well. Together, these results urge a reappraisal of the impact of APOE in Alzheimer disease.

Whole-exome sequencing reveals that a rare variant of phospholipase D3 (PLD3(V232M)) segregates with Alzheimer’s disease status in two independent families and doubles risk for the disease in case–control series, and that several other PLD3 variants increase risk for Alzheimer’s disease in African Americans and people of European descent. The identification of mutations causing Alzheimer's disease in amyloid-β precursor protein, presenilin 1 and presenilin 2 led to a better understanding of the pathobiology of the condition. Further mutations are expected to be implicated, but the identification of such variants has been challenging. These authors used exome sequencing to identify low-frequency coding variants with large effects on late-onset Alzheimer's disease. They report several coding variants in the gene PLD3, coding for phospholipase D3, that increase disease risk at least twofold. PLD3 may have a role in the processing of amyloid-β and may have potential as a novel therapeutic target. Genome-wide association studies (GWAS) have identified several risk variants for late-onset Alzheimer's disease (LOAD)1,2. These common variants have replicable but small effects on LOAD risk and generally do not have obvious functional effects. Low-frequency coding variants, not detected by GWAS, are predicted to include functional variants with larger effects on risk. To identify low-frequency coding variants with large effects on LOAD risk, we carried out whole-exome sequencing (WES) in 14 large LOAD families and follow-up analyses of the candidate variants in several large LOAD case–control data sets. A rare variant in PLD3 (phospholipase D3; Val232Met) segregated with disease status in two independent families and doubled risk for Alzheimer’s disease in seven independent case–control series with a total of more than 11,000 cases and controls of European descent. Gene-based burden analyses in 4,387 cases and controls of European descent and 302 African American cases and controls, with complete sequence data for PLD3, reveal that several variants in this gene increase risk for Alzheimer’s disease in both populations. PLD3 is highly expressed in brain regions that are vulnerable to Alzheimer’s disease pathology, including hippocampus and cortex, and is expressed at significantly lower levels in neurons from Alzheimer’s disease brains compared to control brains. Overexpression of PLD3 leads to a significant decrease in intracellular amyloid-β precursor protein (APP) and extracellular Aβ42 and Aβ40 (the 42- and 40-residue isoforms of the amyloid-β peptide), and knockdown of PLD3 leads to a significant increase in extracellular Aβ42 and Aβ40. Together, our genetic and functional data indicate that carriers of PLD3 coding variants have a twofold increased risk for LOAD and that PLD3 influences APP processing. This study provides an example of how densely affected families may help to identify rare variants with large effects on risk for disease or other complex traits.

Lindsey Criswell and colleagues report an association between three independent variants near TNFAIP3 and systemic lupus erythematosus (SLE). In a related study, Patrick Gaffney and colleagues report results of a genome-wide association study for SLE, also identifying variants in the TNFAIP3 region on 6q23 that are strongly associated with the disease. The same region on 6q23 has recently been associated with rheumatoid arthritis, but only a subset of risk alleles in this region seem to be common to both diseases. The TNFAIP3 (tumor necrosis factor alpha–induced protein 3) gene encodes a ubiquitin editing enzyme, A20, that restricts NF-κB–dependent signaling and prevents inflammation. We show that three independent SNPs in the TNFAIP3 region (rs13192841, rs2230926 and rs6922466) are associated with systemic lupus erythematosus (SLE) among individuals of European ancestry. These findings provide critical links between A20 and the etiology of SLE.

BACKGROUND: We define chronic traumatic encephalopathy (CTE) as a progressive neurodegenerative syndrome caused by single, episodic, or repetitive blunt force impacts to the head and transfer of acceleration-deceleration forces to the brain. OBJECTIVE: We present emerging histomorphologic phenotypes of CTE that we identified in our cohort of CTE cases with apolipoprotein E genotyping and causes and manners of death. METHODS: Autopsy brain tissue of 14 professional athletes and 3 high school football players was examined after unexpected deaths. Histochemical and immunohistochemical tissue staining was performed with apolipoprotein E genotyping. RESULTS: Ten of 14 professional athletes (71%) were positive for CTE: 7 of 8 football players, 2 of 4 wrestlers, and 1 boxer. One of 3 high school players manifested incipient CTE. The age range of those with CTE was 18 to 52 years; they were all male athletes. In all cases of CTE, Alzheimer-type cerebral cortical atrophy was absent; negligible to mild neocortical neuronal dropout was present. The fundamental neuropathologic feature of CTE was the topographic distribution of sparse, moderate, and frequent band-shaped, flame-shaped, small and large globose neurofibrillary tangles and neuritic threads in the cerebral cortex, subcortical nuclei/basal ganglia, hippocampus, and brainstem nuclei. Sparse to frequent diffuse amyloid plaques may accompany tauopathy and was seen in only 2 CTE cases. No α-synucleinopathy was present. All 7 CTE-positive professional athletes with known apolipoprotein E genotypes had at least 1 E3 allele comprising 5 E3/E3 (71%) and 2 E3/E4 (29%). Alcohol- and drug-related deaths, suicides, and accidental deaths were overrepresented in our CTE cohort. CONCLUSION: The emerging histomorphologic features of our CTE cohort may specify histologic criteria for CTE diagnosis, may identify emerging histologic variants of CTE and may facilitate more objective surveillance and accurate identification of sentinel CTE cases.

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.

Recent genome-wide association (GWA) studies have identified several unsuspected genes associated with type 2 diabetes (T2D) with previously unknown functions. In this investigation, we have examined the role of 9 most significant SNPs reported in GWA studies: [peroxisome proliferator-activated receptor gamma 2 (PPARG2; rs 1801282); insulin-like growth factor two binding protein 2 (IGF2BP2; rs 4402960); cyclin-dependent kinase 5, a regulatory subunit-associated protein1-like 1 (CDK5; rs7754840); a zinc transporter and member of solute carrier family 30 (SLC30A8; rs13266634); a variant found near cyclin-dependent kinase inhibitor 2A (CDKN2A; rs10811661); hematopoietically expressed homeobox (HHEX; rs 1111875); transcription factor-7-like 2 (TCF7L2; rs 10885409); potassium inwardly rectifying channel subfamily J member 11(KCNJ11; rs 5219); and fat mass obesity-associated gene (FTO; rs 9939609)]. We genotyped these SNPs in a case-control sample of 918 individuals consisting of 532 T2D cases and 386 normal glucose tolerant (NGT) subjects of an Asian Sikh community from North India. We tested the association between T2D and each SNP using unconditional logistic regression before and after adjusting for age, gender, and other covariates. We also examined the impact of these variants on body mass index (BMI), waist to hip ratio (WHR), fasting insulin, and glucose and lipid levels using multiple linear regression analysis. Four of the nine SNPs revealed a significant association with T2D; PPARG2 (Pro12Ala) [odds ratio (OR) 0.12; 95% confidence interval (CI) (0.03–0.52); p = 0.005], IGF2BP2 [OR 1.37; 95% CI (1.04–1.82); p = 0.027], TCF7L2 [OR 1.64; 95% CI (1.20–2.24); p = 0.001] and FTO [OR 1.46; 95% CI (1.11–1.93); p = 0.007] after adjusting for age, sex and BMI. Multiple linear regression analysis revealed significant association of two of nine investigated loci with diabetes-related quantitative traits. The 'C' (risk) allele of CDK5 (rs 7754840) was significantly associated with decreased HDL-cholesterol levels in both NGT (p = 0.005) and combined (NGT and T2D) (0.005) groups. The less common 'C' (risk) allele of TCF7L2 (rs 10885409) was associated with increased LDL-cholesterol (p = 0.010) in NGT and total and LDL-cholesterol levels (p = 0.008; p = 0.003, respectively) in combined cohort. To our knowledge, this is first study reporting the role of some recently emerged loci with T2D in a high risk population of Asian Indian origin. Further investigations are warranted to understand the pathway-based functional implications of these important loci in T2D pathophysiology in different ethnicities.