Objectives Severe or critical COVID-19 is associated with intensive care unit admission, increased secondary infection rate, and would lead to significant worsened prognosis. Risks and characteristics relating to secondary infections in severe COVID-19 have not been described. Methods Severe and critical COVID-19 patients from Shanghai were included. We collected lower respiratory, urine, catheters, and blood samples according to clinical necessity and culture and mNGS were performed. Clinical and laboratory data were archived. Results We found 57.89% (22/38) patients developed secondary infections. The patient receiving invasive mechanical ventilation or in critical state has a higher chance of secondary infections (P<0.0001). The most common infections were respiratory, blood-stream and urinary infections, and in respiratory infections, the most detected pathogens were gram-negative bacteria (26, 50.00%), following by gram-positive bacteria (14, 26.92%), virus (6, 11.54%), fungi (4, 7.69%), and others (2, 3.85%). Respiratory Infection rate post high flow, tracheal intubation, and tracheotomy were 12.90% (4/31), 30.43% (7/23), and 92.31% (12/13) respectively. Secondary infections would lead to lower discharge rate and higher mortality rate. Conclusion Our study originally illustrated secondary infection proportion in severe and critical COVID-19 patients. Culture accompanied with metagenomics sequencing increased pathogen diagnostic rate. Secondary infections risks increased after receiving invasive respiratory ventilations and intravascular devices, and would lead to a lower discharge rate and a higher mortality rate.

Abstract Background: China is one of the countries with the largest burden of gastrointestinal and liver diseases (GILD) in the world. The GILD constitutes various causes of mortality and disability. The study aimed to investigate the trend of GILD in China using the Global Burden of Diseases Study 2019 (GBD 2019) data resources from 1990 to 2019. Methods: The data on the age-standardized mortality rates (ASMR) and disability-adjusted life years (DALYs) for GILD in China from 1990 to 2019 were collected from the GBD 2019 data resources. Furthermore, the ranking of the main causes of deaths and DALYs, as well as the trends of ASMR, DALYs, years of life lost (YLLs), and years of life lost due to disability (YLDs) per 1,000,000 in GILD were reported. Results: The ASMR and DALYs for stomach cancer, liver cancer, and esophageal cancer, which ranked top three among the GILDs from 1990 to 2019, were gradually decreasing. Significant decreases in the ASMR and DALYs were found in diarrheal diseases and acute hepatitis (A, E, and C). However, noteworthy increases were found in those of colon and rectum cancer (CRC) and pancreatic cancer. Trend of DALYs, mortality, and YLLs rates for most of GILD were decreasing from 1990 to 2019, except the burden of CRC and pancreatic cancer with an increasing trend. The DALYs, mortality and YLLs of most GILD diseases showed decreasing trends from 1990 to 2019, except the burden of CRC and pancreatic cancer with an increasing trends. Conclusions: The result of the GBD 2019 showed that the rates of most GILDs decreased in China; however, gastrointestinal and liver cancer, such as stomach cancer still held the top ranking. Furthermore, the shift from infectious diseases to non-communicable causes among GILD burden is occurring and is likely to continue with many public health strategies implications.

Bronchitis is a respiratory disease characterized by a productive cough. Polygala tenuifolia Willd., commonly known as Yuan zhi, is a traditional Chinese herbal medicine used for relieving cough and removing phlegm. Despite its historical use, studies are lacking on the effectiveness of P. tenuifolia in treating bronchitis. Furthermore, the molecular mechanisms underlying the action of its bioactive compounds remain unknown.

Vitreoretinal lymphoma (VRL) is a rare malignant lymphoproliferative tumor. Our study aimed to investigate the mutational profile of VRL distinguishing from uveitis using next-generation sequencing (NGS) analysis on small amounts of vitreous fluid. Vitreous samples from twenty-six eyes of twenty VRL patients and six eyes of five uveitis patients were enrolled. All vitreous samples underwent cytology, immunocytochemistry for B-cell markers, cytokines analysis of IL-10 and IL-6, and flow cytometry. NGS was performed in vitreous specimens from the 25 patients using 82 DLBCL-targeted mutation panels. Vitreous fluids from 8 cases were performed paired NGS-based mutation analysis on both cell-free DNA (cfDNA) and genomic DNA. The sensitivity and accuracy rates for vitreous cytology were 70 % and 76 %, and for cytokine analysis (IL-10/IL-6 > 1) were 65 % and 72 %, respectively. Overall, the common mutations in VRL were PIM1 (88.5 %), IGLL5 (88.5 %), KMT2C (73 %), MYD88 (77 %), CD79B (50 %) and TBL1XR1 (46.2 %). In addition, the genetic mutation in cfDNA was consistent with that in genomic DNA in eight VRL cases. The mutation analysis of 82 DLBCL-targeted spectrum mutation panels by NGS on the vitreous samples is a sensitive and specific tool for distinguishing VRL from uveitis. Utilizing cfDNA for NGS analysis may serve as a liquid biopsy to aid in the diagnosis of VRL, particularly when using small-volume aspirate.

Abstract The challenges of the COVID-19 pandemic have highlighted an increasing clinical demand for safe and effective treatment options against an overzealous immune defence response, also known as the “cytokine storm”. Andrographolide is a naturally derived bioactive compound with promising anti-inflammatory activity in many clinical studies. However, its cytokine-inhibiting activity, in direct comparison to commonly used nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs), has not been extensively investigated in existing literature. The anti-inflammatory activities of andrographolide and common NSAIDs, such as diclofenac, aspirin, paracetamol and ibuprofen were measured on lipopolysaccharide (LPS) and interferon-γ induced RAW264.7 cells. The levels of PGE2, nitric oxide (NO), TNF-α & LPS-induced release of pro-inflammatory cytokines on differentiated human macrophage THP-1 cells were measured against increasing concentrations of andrographolide and aforementioned NSAIDs. The associated mechanistic pathway was examined on NF κ B using flow cytometry on the human endothelial-leukocyte adhesion molecule (ELAM9) (E-selectin) transfected RAW264.7 cells with green fluorescent protein (GFP). Andrographolide exhibited broad and potent anti-inflammatory and cytokine-inhibiting activity in both cell lines by inhibiting the release of IL-6, TNF-α and IFN-γ, which are known to play a key role in the etiology of cytokine storm and the pathogenesis of inflammation. In comparison, the tested NSAIDs demonstrated weak or no activity against proinflammatory mediators except for PGE2, where the activity of andrographolide (IC 50 = 8.8 µM, 95% CI= 7.4 to 10.4 µM) was comparable to that of paracetamol (IC 50 = 7.73 µM, 95% CI = 6.14 to 9.73 µM). The anti-inflammatory action of andrographolide was associated with its potent downregulation of NF κ B. The wide-spectrum anti-inflammatory activity of andrographolide demonstrates its therapeutic potential against cytokine storms as an alternative to NSAIDs.

During the humoral immune response, B cells undergo rapid metabolic reprogramming with a high demand for nutrients, which are vital to sustain the formation of the germinal centers (GCs). Rag-GTPases sense amino acid availability to modulate the mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1) pathway and suppress transcription factor EB (TFEB) and transcription factor enhancer 3 (TFE3), members of the microphthalmia (MiT/TFE) family of HLH-leucine zipper transcription factors. However, how Rag-GTPases coordinate amino acid sensing, mTORC1 activation, and TFEB/TFE3 activity in humoral immunity remains undefined. Here, we show that B cell-intrinsic Rag-GTPases are critical for the development and activation of B cells. RagA/RagB deficient B cells fail to form GCs, produce antibodies, and generate plasmablasts in both T-dependent (TD) and T-independent (TI) humoral immune responses. Deletion of RagA/RagB in GC B cells leads to abnormal dark zone (DZ) to light zone (LZ) ratio and reduced affinity maturation. Mechanistically, the Rag-GTPase complex constrains TFEB/TFE3 activity to prevent mitophagy dysregulation and maintain mitochondrial fitness in B cells, which are independent of canonical mTORC1 activation. TFEB/TFE3 deletion restores B cell development, GC formation in Peyer's patches and TI humoral immunity, but not TD humoral immunity in the absence of Rag-GTPases. Collectively, our data establish Rag-GTPase-TFEB/TFE3 pathway as an mTORC1 independent mechanism to coordinating nutrient sensing and mitochondrial metabolism in B cells.

Abstract Objective We aim to explore the role of mechanistic target of rapamycin complex (mTORC) 2 in systemic lupus erythematosus (SLE) development, the in vivo regulation of mTORC2 by type I interferon (IFN) signaling in autoimmunity, and to use mTORC2 targeting therapy to ameliorate lupus-like symptoms in an in vivo lupus mouse model and an in vitro coculture model using human PBMCs. Method We first induced lupus-like disease in T cell specific Rictor , a key component of mTORC2, deficient mice by topical application of imiquimod (IMQ) and monitored disease development. Next, we investigated the changes of mTORC2 signaling and immunological phenotypes in type I IFNAR deficient Lpr mice. We then tested the beneficial effects of anti- Rictor antisense oligonucleotide ( Rictor -ASO) in a mouse model of lupus: MRL/ lpr mice. Finally, we examined the beneficial effects of RICTOR -ASO on SLE patients’ PBMCs using an in vitro T-B cell coculture assay. Results T cell specific Rictor deficient mice have reduced age-associated B cells, plasma cells and germinal center B cells, and less autoantibody production than WT mice following IMQ treatment. IFNAR1 deficient Lpr mice have reduced mTORC2 activity in CD4 + T cells accompanied by restored CD4 + T cell glucose metabolism, partially recovered T cell trafficking, and reduced systemic inflammation. In vivo Rictor -ASO treatment improves renal function and pathology in MRL/ lpr mice, along with improved immunopathology. In human SLE (N = 5) PBMCs derived T-B coculture assay, RICTOR- ASO significantly reduce immunoglobulin and autoantibodies production (P < 0.05). Conclusion Targeting mTORC2 could be a promising therapeutic for SLE.

ABSTRACT Immune cells can metabolize glucose, amino acids, and fatty acids (FAs) to generate energy. The role of different FA species, and their impacts on humoral immunity remains poorly understood. Here we report that proliferating B cells require monounsaturated FAs (MUFA) to maintain mitochondrial metabolism and mTOR activity, and to prevent excessive autophagy and endoplasmic reticulum (ER) stress. Furthermore, B cell extrinsic Stearoyl-CoA desaturase (SCD) activity generates MUFA to support early B cell development and germinal center (GC) formation in vivo during immunization and influenza infection. Thus, SCD-mediated MUFA production is critical for humoral immunity.

ABSTRACT The development of many systemic autoimmune diseases, including systemic lupus erythematosus, is associated with overactivation of the type I interferon (IFN) pathway, lymphopenia, and increased follicular helper T (Tfh) cell differentiation. However, the cellular and molecular mechanisms underlying these immunological perturbations remain incompletely understood. Here we show that the mechanistic target of rapamycin complex 2 (mTORC2) promotes Tfh differentiation and disrupts Treg homeostasis. Inactivation of mTORC2 in total T cells, but not in Tregs, greatly ameliorated the immunopathology in a systemic autoimmunity mouse model. This was associated with reduced Tfh differentiation, B cell activation, and reduced T cell glucose metabolism. Finally, we show that type I IFN can synergize with TCR ligation to activate mTORC2 in T cells, which partially contributes to T cell lymphopenia. These data indicate that mTORC2 may act as downstream of type I IFN, TCR, and costimulatory receptor ICOS, to promote glucose metabolism, Tfh differentiation, and T cell lymphopenia, but not to suppress Treg function in systemic autoimmunity. Our results suggest that mTORC2 might be a rational target for systemic autoimmunity treatment.

Abstract Objective We aim to explore the role of mechanistic target of rapamycin complex (mTORC) 2 in systemic lupus erythematosus (SLE) development, the in vivo regulation of mTORC2 by type I interferon (IFN) signaling in autoimmunity, and to use mTORC2 targeting therapy to ameliorate lupus-like symptoms in an in vivo lupus mouse model and an in vitro coculture model using human PBMCs. Method We first induced lupus-like disease in T cell specific Rictor, a key component of mTORC2, deficient mice by topical application of imiquimod (IMQ) and monitored disease development. Next, we investigated the changes of mTORC2 signaling and immunological phenotypes in type I IFNAR deficient Lpr mice. We then tested the beneficial effects of anti-Rictor antisense oligonucleotide (Rictor-ASO) in a mouse model of lupus: MRL/lpr mice. Finally, we examined the beneficial effects of RICTOR-ASO on SLE patients’ PBMCs using an in vitro T-B coculture assay. Results T cell specific Rictor deficient mice have reduced age-associated B cells, plasma cells and germinal center B cells, and less autoantibody production than WT mice following IMQ treatment. IFNAR1 deficient Lpr mice have reduced mTORC2 activity in CD4+ T cells accompanied by restored CD4+ T cell glucose metabolism, partially recovered T cell trafficking, and reduced systemic inflammation. In vivo Rictor-ASO treatment improves renal function and pathology in MRL/lpr mice, along with improved immunopathology. In human SLE (N = 5) PBMCs derived T-B coculture assay, RICTOR-ASO significantly reduce immunoglobulin and autoantibodies production (P &lt; 0.05). Conclusion Targeting mTORC2 could be a promising therapeutic for SLE.