gp130 is a ubiquitously expressed signal-transducing receptor component shared by interleukin 6, interleukin 11, leukemia inhibitory factor, oncostatin M, ciliary neurotrophic factor, and cardiotrophin 1. To investigate physiological roles of gp130 and to examine pathological consequences of a lack of gp130, mice deficient for gp130 have been prepared. Embryos homozygous for the gp130 mutation progressively die between 12.5 days postcoitum and term. On 16.5 days postcoitum and later, they show hypoplastic ventricular myocardium without septal and trabecular defect. The subcellular ultrastructures in gp130-/- cardiomyocytes appear normal. The mutant embryos have greatly reduced numbers of pluripotential and committed hematopoietic progenitors in the liver and differentiated lineages such as T cells in the thymus. Some gp130-/- embryos show anemia due to impaired development of erythroid lineage cells. These results indicate that gp130 plays a crucial role in myocardial development and hematopoiesis during embryogenesis.

Abstract mRNA-based vaccines provide effective protection against most common SARS-CoV-2 variants. However, identifying likely breakthrough variants is critical for future vaccine development. Here, we found that the Delta variant completely escaped from anti-N-terminal domain (NTD) neutralizing antibodies, while increasing responsiveness to anti-NTD infectivity-enhancing antibodies. Although Pfizer-BioNTech BNT162b2-immune sera neutralized the Delta variant, when four common mutations were introduced into the receptor binding domain (RBD) of the Delta variant (Delta 4+), some BNT162b2-immune sera lost neutralizing activity and enhanced the infectivity. Unique mutations in the Delta NTD were involved in the enhanced infectivity by the BNT162b2-immune sera. Sera of mice immunized by Delta spike, but not wild-type spike, consistently neutralized the Delta 4+ variant without enhancing infectivity. Given the fact that a Delta variant with three similar RBD mutations has already emerged according to the GISAID database, it is necessary to develop vaccines that protect against such complete breakthrough variants.

Abstract Infection of the lungs with severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) via the angiotensin I converting enzyme 2 (ACE2) receptor induces a type of systemic inflammation known as a cytokine storm. However, the precise mechanisms involved in severe coronavirus disease 2019 (COVID-19) pneumonia are unknown. Here, we show that interleukin-10 (IL-10) changed normal alveolar macrophages into ACE2-expressing M2c-type macrophages that functioned as spreading vectors for SARS-CoV-2 infection. The depletion of alveolar macrophages and blockade of IL-10 attenuated SARS-CoV-2 pathogenicity. Furthermore, genome-wide association and quantitative trait locus analyses identified novel mRNA transcripts in human patients, COVID-19 infectivity enhancing dual receptor (CiDRE), which has unique synergistic effects within the IL-10-ACE2 system in M2c-type macrophages. Our results demonstrate that alveolar macrophages stimulated by IL-10 are key players in severe COVID-19. Collectively, CiDRE expression levels are potential risk factors that predict COVID-19 severity, and CiDRE inhibitors might be useful as COVID-19 therapies. Graphical abstract

Progressive pulmonary fibrosis (PPF), defined as the worsening of various interstitial lung diseases (ILDs), currently lacks useful biomarkers. To identify novel biomarkers for early detection of patients at risk of PPF, we performed a proteomic analysis of serum extracellular vesicles (EVs). Notably, the identified candidate biomarkers were enriched for lung-derived proteins participating in fibrosis-related pathways. Among them, pulmonary surfactant-associated protein B (SFTPB) in serum EVs could predict ILD progression better than the known biomarkers, serum KL-6 and SP-D, and it was identified as an independent prognostic factor from ILD-gender-age-physiology index. Subsequently, the utility of SFTPB for predicting ILD progression was evaluated further in 2 cohorts using serum EVs and serum, respectively, suggesting that SFTPB in serum EVs but not in serum was helpful. Among SFTPB forms, pro-SFTPB levels were increased in both serum EVs and lungs of patients with PPF compared with those of the control. Consistently, in a mouse model, the levels of pro-SFTPB, primarily originating from alveolar epithelial type 2 cells, were increased similarly in serum EVs and lungs, reflecting pro-fibrotic changes in the lungs, as supported by single-cell RNA sequencing. SFTPB, especially its pro-form, in serum EVs could serve as a biomarker for predicting ILD progression.

Regulated neural-metabolic-inflammatory responses are essential for maintaining physiological homeostasis. However, the molecular machinery that coordinates neural, metabolic, and inflammatory responses is largely unknown. Here, we show that semaphorin 6D (SEMA6D) coordinates anxiogenic, metabolic, and inflammatory outputs from the amygdala by maintaining synaptic homeostasis. Using genome-wide approaches, we identify SEMA6D as a pleiotropic gene for both psychiatric and metabolic traits in human. Sema6d deficiency increases anxiety in mice. When fed a high-fat diet, Sema6d−/− mice display attenuated obesity and enhanced myelopoiesis compared with control mice due to higher sympathetic activity via the β3-adrenergic receptor. Genetic manipulation and spatial and single-nucleus transcriptomics reveal that SEMA6D in amygdalar interneurons is responsible for regulating anxiogenic and autonomic responses. Mechanistically, SEMA6D is required for synaptic maturation and γ-aminobutyric acid transmission. These results demonstrate that SEMA6D is important for the normal functioning of the neural circuits in the amygdala, coupling emotional, metabolic, and inflammatory responses.

Abstract Memory T cells play an essential role in infectious and tumor immunity. Vitamin A metabolites such as retinoic acid are immune modulators, but the role of vitamin A metabolism in memory T- cell differentiation is unclear. In this study, we identified retinol dehydrogenase 10 (Rdh10), which metabolizes vitamin A to retinal (RAL), as a key molecule for regulating T cell differentiation. T cell-specific Rdh10 deficiency enhanced memory T-cell formation through blocking RAL production in infection model. Epigenetic profiling revealed that retinoic acid receptor (RAR) signaling activated by vitamin A metabolites induced comprehensive epigenetic repression of memory T cell-associated genes, including TCF7, thereby promoting effector T-cell differentiation. Importantly, memory T cells generated by Rdh10 deficiency and blocking RAR signaling elicited potent anti-tumor responses in adoptive T-cell transfer setting. Thus, T cell differentiation is regulated by vitamin A metabolism and its signaling, which should be novel targets for memory T cell-based cancer immunotherapy.

Background:

 SLE is a systemic autoimmune disease caused by impaired innate and acquired immune tolerance, resulting in increased Type I IFN (IFN-I) and aberrant B cell development. Upon sensing nucleic acid, IFN-I is produced via multiple pathways, including RIG-I-like receptors-, Toll-like receptors- (TLR), and cGAS-mediated pathway, In particular, TLR7 stimulation lead to autoantibody production via promoting extrafollicular differentiation B cell into the pathological B cell populations, such as active naive B cells, double negative B cells, and short-lived plasmablasts. Increased IFN-I and pathogenic B cell activity are synergistically involved in disease activity at onset and relapse. However, there have been no therapeutic agents that simultaneously inhibit both IFN-I production and abnormal B cell maturation. 

Objectives:

 We aimed to identify inhibitors from among clinically approved drugs that have the potential to inhibit both IFN-I production and abnormal B cell maturation. We then aimed to elucidate the molecular mechanisms by which they inhibit both IFN-I production and abnormal B cell maturation, and their therapeutic efficacy in mouse models. 

Methods:

 We screened the candidate compounds using the reporter cell that can monitor IFN-I induction and chemical library consisting of clinically approved drugs. We then examined whether they suppress the expression and phosphorylation of upstream signaling molecules for IFN-I and the differentiation of B cells into plasma cells, and whether they can alleviate disease severity in SAVI mice and NZB/W F1 mice. 

Results:

 We identified that Vorinostat, a clinically approved pan-HDAC inhibitor, inhibited both IFN-I production and B cell differentiation. Vorinostat inhibited TBK1 phosphorylation and following IRF3 nuclear translocation, and suppressed the expression of both IFN-I–inducing molecules, such as IRF5, and IRF7, and B cell-related genes, such as VpreB. Additionally, Vorinostat suppressed lung inflammation and fibrosis in SAVI mice due to suppressing IFN-I and alleviated the mortality and renal disease of NZB/W F1 mice by suppressing IFN-I and B cells differentiation. Furthermore, Vorinostat suppressed TLR7-mediated plasma cell differentiation from human B cells. 

Conclusion:

 Vorinostat has a potential to simultaneously inhibit IFN-I production and aberrant B cell development by suppressing TLR7-mediated signaling. Vorinostat would have the advantage of being in clinical use and can be rapidly delivered to SLE patients as a novel agent that selectively affects both IFN-I and B cells. 

REFERENCES:

 NIL. 

Acknowledgements:

 NIL. 

Disclosure of Interests:

 None declared.

Abstract Psoriasis is a multifactorial disorder mediated by IL-17-producing T cells, involving immune cells and skin-constituting cells. Semaphorin 4A (Sema4A), an immune semaphorin, is known to take part in T helper type 1/17 differentiation and activation. However, Sema4A is also crucial for maintaining peripheral tissue homeostasis and its involvement in skin remains unknown. Here, we revealed that while Sema4A expression was pronounced in psoriatic blood lymphocytes and monocytes, it was downregulated in the keratinocytes of both psoriatic lesions and non-lesions compared to controls. Imiquimod application induced more severe dermatitis in Sema4A knockout (KO) mice compared to wild-type (WT) mice. The naïve skin of Sema4AKO mice showed increased T cell infiltration and IL-17A expression along with thicker epidermis and distinct cytokeratin expression compared to WT mice, which are hallmarks of psoriatic non-lesions. Analysis of bone marrow chimeric mice suggested that Sema4A expression in keratinocytes plays a regulatory role in imiquimod-induced dermatitis. The epidermis of psoriatic non-lesion and Sema4AKO mice demonstrated mTOR complex 1 upregulation, and the application of mTOR inhibitors reversed the skewed expression of cytokeratins in Sema4AKO mice. Conclusively, Sema4A-mediated signaling cascades can be triggers for psoriasis and targets in the treatment and prevention of psoriasis.

Abstract Semaphorin–plexin signaling plays a major role in the tumor microenvironment (TME). In particular, Semaphorin 4D (SEMA4D) has been shown to promote tumor growth and metastasis; however, the role of its high-affinity receptor Plexin-B1 (PLXNB1), which is expressed in the TME, is poorly understood. In this study, we directly targeted PLXNB1 in the TME of triple-negative murine breast carcinoma to elucidate its relevance in cancer progression. We found that primary tumor growth and metastatic dissemination were strongly reduced in PLXNB1-deficient mice, which showed longer survival. PLXNB1 loss in the TME induced a switch in the polarization of tumor-associated macrophages (TAM) toward a pro-inflammatory M1 phenotype and enhanced the infiltration of CD8+ T lymphocytes both in primary tumors and in distant metastases. Moreover, PLXNB1 deficiency promoted a shift in the Th1/Th2 balance of the T-cell population and an antitumor gene signature, with the upregulation of Icos, Perforin-1, Stat3, and Ccl5 in tumor-infiltrating lymphocytes (TILs). We thus tested the translational relevance of TME reprogramming driven by PLXNB1 inactivation for responsiveness to immunotherapy. Indeed, in the absence of PLXNB1, the efficacy of anti-PD-1 blockade was strongly enhanced, efficiently reducing tumor growth and distant metastasis. Consistent with this, pharmacological PLXNB1 blockade by systemic treatment with a specific inhibitor significantly hampered breast cancer growth and enhanced the antitumor activity of the anti-PD-1 treatment in a preclinical model. Altogether, these data indicate that PLXNB1 signaling controls the antitumor immune response in the TME and highlight this receptor as a promising immune therapeutic target for metastatic breast cancers.