The Scleroderma Lung Study enrolled 158 patients with scleroderma-related interstitial lung disease in a placebo-controlled trial of oral cyclophosphamide (CYC). Although treatment-related benefits in pulmonary function, skin scores, and patient-centered outcomes were demonstrated after 1 year of therapy, the duration of benefit beyond 1 year was unclear.A second year of follow-up was performed to determine if these effects persisted after stopping treatment.A detailed analysis of data obtained over the two years of the study was performed.Using a longitudinal joint model, we analyzed FVC, total lung capacity, transitional dyspnea index, Rodnan skin scores, and the Health Assessment Questionnaire-Disability Index during the second year, after adjusting for baseline values, baseline fibrosis score, and nonignorable missing data. Evaluable subjects (72 CYC; 73 placebo) included 93 who completed all visits plus 52 who completed at least 6 months of therapy and returned at 24 month or had their 24-month data imputed. The beneficial effects of CYC on pulmonary function and health status continued to increase through 18 months, after which they dissipated, whereas skin improvements dissipated after 12 months. In contrast, the positive effect on dyspnea persisted through 24 months. Adverse events were uncommon.One year of CYC improved lung function, skin scores, dyspnea, and health status/disability, effects which either persisted or increased further for several months after stopping therapy. However, except for a sustained impact on dyspnea, all of these effects waned and were no longer apparent at 24 months. Treatment strategies aimed at extending the positive therapeutic effects observed with CYC should be considered. Clinical trial registered with www.clinicaltrials.gov (NCT 000004563).

Background The Scleroderma Lung Study (SLS) demonstrated significant treatment-associated improvements in pulmonary function and symptoms when patients with scleroderma-related interstitial lung disease (SSc-ILD) were treated with a 1-year course of cyclophosphamide (CYC) in a randomized, double-blinded, placebo-controlled clinical trial. This study examined thoracic high-resolution CT (HRCT) scans obtained during the SLS for treatment-associated changes over time. Methods Ninety-eight of the 158 subjects (CYC group, 49 subjects; placebo group, 49 subjects) participating in the SLS underwent thoracic HRCT scans both at baseline and after 12 months of treatment, which were available for analysis. Two independent radiologists visually scored the baseline HRCT scans for the presence of ground-glass opacities (GGOs), fibrosis (FIB), and honeycomb cysts (HCs) on a scale of 0 to 4. The treatment effect at 12 months was assessed by a blinded comparison of baseline and follow-up scans for evidence of stability and improvement (not worse) or deterioration (worse). Results At the end of treatment, FIB was significantly worse in the placebo treatment group than in the CYC treatment group (p = 0.014). Furthermore, differences in the 12-month change in FIB between the CYC and placebo groups correlated significantly with other outcome measures, including the 12-month changes in FVC (p < 0.05), total lung capacity (p < 0.05), and dyspnea (p < 0.001) scores. However, no differences were noted between the two groups with respect to changes in either GGOs or HCs. Conclusions A 1-year course of treatment of SSc-ILD with CYC was associated with treatment-related changes in FIB scores on HRCT scans, which correlated with other measures of treatment response. Trial registration ClinicalTrials.gov Identifier: NCT00004563 The Scleroderma Lung Study (SLS) demonstrated significant treatment-associated improvements in pulmonary function and symptoms when patients with scleroderma-related interstitial lung disease (SSc-ILD) were treated with a 1-year course of cyclophosphamide (CYC) in a randomized, double-blinded, placebo-controlled clinical trial. This study examined thoracic high-resolution CT (HRCT) scans obtained during the SLS for treatment-associated changes over time. Ninety-eight of the 158 subjects (CYC group, 49 subjects; placebo group, 49 subjects) participating in the SLS underwent thoracic HRCT scans both at baseline and after 12 months of treatment, which were available for analysis. Two independent radiologists visually scored the baseline HRCT scans for the presence of ground-glass opacities (GGOs), fibrosis (FIB), and honeycomb cysts (HCs) on a scale of 0 to 4. The treatment effect at 12 months was assessed by a blinded comparison of baseline and follow-up scans for evidence of stability and improvement (not worse) or deterioration (worse). At the end of treatment, FIB was significantly worse in the placebo treatment group than in the CYC treatment group (p = 0.014). Furthermore, differences in the 12-month change in FIB between the CYC and placebo groups correlated significantly with other outcome measures, including the 12-month changes in FVC (p < 0.05), total lung capacity (p < 0.05), and dyspnea (p < 0.001) scores. However, no differences were noted between the two groups with respect to changes in either GGOs or HCs. A 1-year course of treatment of SSc-ILD with CYC was associated with treatment-related changes in FIB scores on HRCT scans, which correlated with other measures of treatment response.

Abstract Enzyme turnover numbers ( k cat values) are key parameters to understand cell metabolism, proteome allocation and physiological diversity, but experimentally measured k cat data are sparse and noisy. Here we provide a deep learning approach to predict k cat values for metabolic enzymes in a high-throughput manner with the input of substrate structures and protein sequences. Our approach can capture k cat changes for mutated enzymes and identify amino acid residues with great impact on k cat values. Furthermore, we applied the approach to predict genome scale k cat values for over 300 yeast species, demonstrating that the predicted k cat values are consistent with current evolutional understanding. Additionally, we designed an automatic pipeline using the predicted k cat values to parameterize enzyme-constrained genome scale metabolic models (ecGEMs) facilitated by a Bayesian approach, which outperformed the default ecGEMs in predicting phenotypes and proteomes and enabled to explain phenotype differences among yeast species. The deep learning k cat prediction approach and automatic ecGEM construction pipeline would thus be a valuable tool to uncover the global trend of enzyme kinetics and physiological diversity, and to further elucidate cell metabolism on a large scale.

Due to the influence of the atmospheric environment and pointing errors, the performance of free space optical communication is greatly limited. In this paper, we propose a parallel multi-hop hybrid free space optical (FSO)/radio frequency (RF) system to improve the system performance. The FSO sub-link and RF sub-link are modeled by Gamma–Gamma turbulence with pointing errors and Nakagami-m distributions, respectively. Based on the selective combination scheme, the probability density function (PDF) and cumulative distribution function (CDF) of the output signal-to-noise ratio (SNR) of the hybrid FSO/RF one-hop or direct link are obtained. Then, the PDF and CDF of the output SNR of the parallel multi-hop hybrid system are derived with the decoded forward (DF) protocol considered. Finally, the expressions of the average bit error rate (ABER) and outage probability are derived for the parallel multi-hop hybrid system, the hybrid FSO/RF direct link, and the FSO-only direct link. The results show that the parallel multi-hop hybrid system can effectively mitigate the negative impact of atmospheric turbulence and pointing errors and can significantly improve the system performance.

Abstract We welcome any new interpretation or alternative hypothesis regarding the taxonomic affinity of the enigmatic Oculudentavis khaungraae . However, here we demonstrate that Li et al. have failed to provide conclusive evidence for the reidentification of HPG-15-3 as a squamate. We analyse this specimen in a matrix that includes a broad sample of diapsid reptiles and resolve support for this identification only when no avian taxa are included. Regardless of whether this peculiar skull belongs to a tiny bird or to a bizarre new group of lizards, the holotype of Oculudentavis khaungraae is a very interesting and unusual specimen, the discovery of which represents an important contribution to palaeontology. Its discovery documents a potential new case of convergent evolution in reptiles, while highlighting the importance of amber deposits for documenting taxa not recorded in sedimentary deposits.

Abstract Perturbation of Huntingtin (HTT)’s physiological function is one postulated pathogenic factor in Huntington’s disease (HD). However, little is known how HTT is regulated in vivo . In a proteomic study, we isolated a novel ∼40kDa protein as a strong binding partner of Drosophila HTT and demonstrated it was the functional ortholog of HAP40, an HTT associated protein shown recently to modulate HTT’s conformation but with unclear physiological and pathologic roles. We showed that in both flies and human cells, HAP40 maintained conserved physical and functional interactions with HTT, loss of HAP40 resulted in similar phenotypes as HTT knockout, including animal viability and autophagy, and more strikingly, HAP40 depletion significantly reduced the levels of endogenous HTT, while HAP40 was mostly degraded via the proteasome in the absence of HTT. Interestingly, polyglutamine expansion in HTT did not affect its affinity for HAP40. However, HAP40 modulated HD pathogenesis in Drosophila model by regulating the overall protein levels and the toxicity of full-length mutant HTT. Together, our study uncovers a conserved mechanism governing the stability and in vivo functions of HTT, and demonstrates that HAP40 is a central and positive regulator of HTT, a potential modulator of HD pathogenesis and a promising candidate for “HTT-lowering” strategy against HD.

Abstract Genetic dissection of neuropsychiatric disorders can potentially reveal novel therapeutic targets. While genome-wide association studies (GWAS) have tremendously advanced our understanding, we approach a sample size bottleneck (i.e., the number of cases needed to identify >90% of all loci is impractical). Therefore, computationally enhancing GWAS on existing samples may be particularly valuable. Here, we describe DeepGWAS, a deep neural network-based method to enhance GWAS by integrating GWAS results with linkage disequilibrium and brain-related functional annotations. DeepGWAS enhanced schizophrenia (SCZ) loci by ∼3X when applied to the largest European GWAS, and 21.3% enhanced loci were validated by the latest multi-ancestry GWAS. Importantly, DeepGWAS models can be transferred to other neuropsychiatric disorders. Transferring SCZ-trained models to Alzheimer’s disease and major depressive disorder, we observed 1.3-17.6X detected loci compared to standard GWAS, among which 27-40% were validated by other GWAS studies. We anticipate DeepGWAS to be a powerful tool in GWAS studies.

Abstract The inferior parietal lobule (IPL) is one of the most expanded cortical regions in humans relative to other primates. It is also among the most structurally and functionally asymmetric regions in the human cerebral cortex. Whether the structural and connectional asymmetries of IPL subdivisions differ across primate species and how this relates to functional asymmetries remain unclear. We identified IPL subregions that exhibited positive allometric in both hemispheres, scaling across rhesus macaque monkeys, chimpanzees, and humans. The patterns of IPL subregions asymmetry were similar in chimpanzees and humans, but no IPL asymmetries were evident in macaques. Among the comparative sample of primates, humans showed the most widespread asymmetric connections in the frontal, parietal, and temporal cortices, constituting leftward asymmetric networks that may provide an anatomical basis for language and tool use. Unique human asymmetric connectivity between the IPL and primary motor cortex might be related to handedness. These findings suggest that structural and connectional asymmetries may underlie hemispheric specialization of the human brain.

Abstract Background Endocrine therapy is the most common treatment for estrogen receptor (ER)-positive breast cancer, but its effectiveness is limited by high rates of primary and acquired resistance. There are likely many genetic causes and recent studies suggest the important role of ESR1 mutations and fusions in endocrine resistance. Previously we reported a recurrent ESR1 fusion called ESR1-CCDC170 in 6-8% of the luminal B breast cancers that has a worse clinical outcome after endocrine therapy. Despite being the most frequent ESR1 fusion, its functional role in endocrine resistance have not been studied in vivo , and the engaged mechanism and therapeutic relevance remain uncharacterized. Methods The endocrine sensitivities of HCC1428 or T47D breast cancer cells following genetic perturbations of ESR1-CCDC170 were assessed using clonogenic assays and/or xenograft mouse models. The underlying mechanisms were investigated by reverse phase protein array, western blotting, immunoprecipitation, and bimolecular fluorescence complementation assays. The sensitivity of ESR1-CCDC170 expressing breast cancer cells to concomitant treatments of tamoxifen and HER/SRC inhibitors was assessed by clonogenic assays. Results Our results suggested that different ESR1-CCDC170 fusions endow different levels of reduced endocrine sensitivity in vivo , resulting in significant survival disadvantages. Further investigation revealed a novel mechanism that ESR1-CCDC170 binds to HER2/HER3/SRC and activates SRC/PI3K/AKT signaling. Silencing of ESR1-CCDC170 in the fusion-positive cell line, HCC1428, downregulates HER2/HER3, represses pSRC/pAKT, and improves endocrine sensitivity. More important, breast cancer cells expressing ectopic or endogenous ESR1-CCDC170 are highly sensitive to treatment regimens combining endocrine agents with the HER2 inhibitor lapatinib and/or the SRC inhibitor dasatinib. Conclusion ESR1-CCDC170 may endow breast cancer cell survival under endocrine therapy via maintaining/activating HER2/HER3/SRC/AKT signaling which implies a potential therapeutic strategy for managing these fusion positive tumors.