ABSTRACT Expanding whole blood sample collection for transcriptome analysis beyond traditional phlebotomy clinics will open new frontiers for remote immune research and telemedicine. Determining the stability of RNA in blood samples exposed to high ambient temperatures (>30°C) is necessary for deploying home-sampling in settings with elevated temperatures (e.g., studying physiological response to natural disasters that occur in warm locations or in the summer). Recently, we have developed home RNA, a technology that allows for self-blood sampling and RNA stabilization remotely. home RNA consists of a lancet-based blood collection device, the Tasso-SST™ which collects up to 0.5 mL of blood from the upper arm, and a custom-built stabilization transfer tube containing RNA later™ . In this study, we investigated the robustness of our home RNA kit in high temperature settings via two small pilot studies in Doha, Qatar (no. participants = 8), and the Western and South Central USA during the summer of 2021, which included a heatwave of unusually high temperatures in some locations (no. participants = 11). Samples collected from participants in Doha were subjected to rapid external temperature fluctuations from being moved to and from air-conditioned areas and extreme heat environments (up to 41°C external temperature during brief temperature spikes). In the USA pilot study, regions varied in outdoor temperature highs (between 25°C and 43.4°C). All samples that returned a RNA integrity number (RIN) value from the Doha, Qatar group had a RIN ≥7.0, a typical integrity threshold for downstream transcriptomics analysis. RIN values for the Western and South Central USA samples (n=12 samples) ranged from 6.9-8.7 with 9 out of 12 samples reporting RINs ≥7.0. Overall, our pilot data suggest that home RNA can be used in some regions that experience elevated temperatures, opening up new geographical frontiers in disseminated transcriptome analysis for applications critical to telemedicine, global health, and expanded clinical research. Further studies, including our ongoing work in Qatar, USA, and Thailand, will continue to test the robustness of home RNA.

A hands-on training workshop was devised with omics data used as source material to emulate reductionist investigation approaches. NUDT16, a member of the Nudix hydrolase family was selected as a candidate gene on the basis of: 1) it being upregulated in neutrophils exposed in vitro to serum of patients with sepsis, AND 2) the absence of overlap between the NUDT16 and sepsis, inflammation or neutrophil literature. We next sought to corroborate the initial finding in five public transcriptome sepsis datasets in which NUDT16 transcript levels were measured. In each of these dataset NUDT16 transcript abundance was found to be significantly increased in septic patients in vivo in comparison to uninfected controls. Next, biological concepts were extracted from the NUDT16 literature. The main concepts to emerge from profiling this literature were RNA decapping, inosine triphosphate, and inosine diphosphate. Through these concepts, indirect links could be established between NUDT16 and the sepsis/inflammation/neutrophil literature. A potential role for NUDT16 could, in turn, be inferred in the degradation of mRNAs in activated neutrophils. Follow on experiments that would be necessary in order to further explore such inference are discussed.

Prevalence of allergies has reached ~50% of industrialized populations and with children under ten being the most susceptible. However, the combination of the complexity of atopic allergy susceptibility/development and environmental factors has made identification of gene biomarkers challenging. The amount of publicly accessible transcriptomic data presents an unprecedented opportunity for mechanistic discoveries and validation of complex disease signatures across studies. However, this necessitates structured methodologies and visual tools for the interpretation of results. Here, we present a curated collection of transcriptomic datasets relevant to immunoglobin E (IgE)-mediated atopic diseases (ranging from allergies to primary immunodeficiencies). 30 datasets from the Gene Expression Omnibus (GEO), encompassing 1761 transcriptome profiles, were made available on the Gene Expression Browser (GXB), an online and open-source web application that allows for the query, visualization, and annotation of metadata. The thematic compositions, disease categories, sample number, and platforms of the collection are described. Ranked gene lists and sample grouping are used to facilitate data visualization/interpretation and are available online via GXB (http://ige.gxbsidra.org/dm3/geneBrowser/list). Dataset validation using associated publications showed good concordance in GXB gene expression trend and fold-change.

Steps involved in reductionist investigation approaches can be imitated using public transcriptome datasets as source of training material. In the present report trainees explored an apparent gap in biological knowledge for FAM129A (family with sequence similarity 129 member A). Elevated abundance of FAM129A transcripts were observed in a transcriptome dataset where neutrophils were exposed in vitro to plasma of patients with sepsis. However, no literature linking FAM129A and either neutrophils, sepsis or inflammation could be identified. Additional datasets were selected to independently validate this initial observation and further explore differential expression of FAM129A in the context of sepsis studies. Follow on investigations carried out at the bench confirmed restriction of the expression of FAM129A protein at the surface of circulating blood neutrophils and monocytes. A potential role for FAM129A in neutrophil survival was inferred from profiling of literature associated with FAM129A, which remains to be investigated in further follow on investigations.

Transcriptome profiling approaches have been widely used in the investigation of mechanisms underlying psoriasis pathogenesis. In most instances, changes in transcript abundance have been measured in skin biopsies. Fewer studies have examined changes in the blood samples from patients with psoriasis. While changes in the periphery may be less relevant, the blood cell transcriptome analysis presents the distinct advantage of being amenable to comparison across diseases. Two public psoriasis blood transcriptome datasets were reanalyzed and compared against reference datasets encompassing 16 immune states and pathologies, employing a recently established modular repertoire framework. Although perturbations in psoriasis were relatively subtle in comparison to other auto-immune or auto-inflammatory diseases, consistent changes were observed for a signature associated with neutrophil activation/inflammation. This transcriptional signature most resembled that of subjects with Kawasaki disease. The similarities observed between psoriasis and Kawasaki disease blood transcriptome signatures suggest that immune mechanisms driving the pathogenesis of these diseases may be at least partially shared. This notion is reinforced by case reports describing the development of psoriasis disease in patients with Kawasaki disease. Potential implications for novel therapeutic approaches, including the repurposing of biologic drugs targeting IL17 or its receptor for the treatment of Kawasaki disease are discussed.

SUMMARY Covid-19 morbidity and mortality are associated with a dysregulated immune response. Tools are needed to enhance existing immune profiling capabilities in affected patients. Here we aimed to develop an approach to support the design of focused blood transcriptome panels for profiling the immune response to SARS-CoV-2 infection. We designed a pool of candidates based on a pre-existing and well-characterized repertoire of blood transcriptional modules. Available Covid-19 blood transcriptome data was also used to guide this process. Further selection steps relied on expert curation. Additionally, we developed several custom web applications to support the evaluation of candidates. As a proof of principle, we designed three targeted blood transcript panels, each with a different translational connotation: therapeutic development relevance, SARS biology relevance and immunological relevance. Altogether the work presented here may contribute to the future expansion of immune profiling capabilities via targeted profiling of blood transcript abundance in Covid-19 patients.

Availability of large collections of public omics data creates a wide range of hands-on training opportunities for biomedical investigators. The organization and outcome of a workshop focusing on implementation of modular repertoire analysis and visualization approaches is described here. This analytic strategy has been developed specifically for mining of blood transcriptome data. Workshop participants conducted modular repertoire analyses of public blood transcriptome datasets generated from patients with acute respiratory syncytial virus infection (RSV). Analyses were conducted using a recently described 382-module repertoire framework. Next, group-level, as well as individual-level modular fingerprint plots, were generated. A meta-analysis encompassing 490 subjects was also conducted at the module-level by combining outputs from analyses of six independent datasets. Clustering was used to identify distinct patient subgroups in this consolidated patient cohort.

As the capacity for generating large scale data continues to grow the ability to extract meaningful biological knowledge from it remains a limitation. Here we describe the development of a new fixed repertoire of transcriptional modules. It is meant to serve as a stable reusable framework for the analysis and interpretation of blood transcriptome profiling data. It is supported by customized resources, which include analysis workflows, fingerprint grid plots data visualizations, interactive web applications providing access to a vast number of module-specific functional profiling reports, reference transcriptional profiles and give users the ability to visualize of changes in transcript abundance across the modular repertoire at different granularity levels. A use case focusing on a set of six modules comprising interferon-inducible genes is also provided. Altogether we hope that this resource will also serve as a framework for improving over time our collective understanding of the immunobiology underlying blood transcriptome profiling data.### Competing Interest StatementThe authors have declared no competing interest.

Different fasting regimens are known to promote health, mitigate chronic immunological disorders, and improve age-related pathophysiological parameters in animals and humans. Indeed, several clinical trials are currently ongoing using fasting as a potential therapy for a wide range of conditions. Fasting alters metabolism by acting as a reset for energy homeostasis. However, the molecular mechanisms underlying the beneficial effects of short-term fasting (STF) are still not well understood, particularly at the systems or multi-organ level. Here, we investigated the dynamic gene expression patterns associated with six periods of STF in nine different mouse organs. We cataloged the transcriptional dynamics within and between organs during STF and discovered differential temporal effects of STF among organs. Using gene ontology enrichment analysis, we identified an organ network sharing 37 common biological pathways perturbed by STF. This network incorporates the brain, liver, interscapular brown adipose tissue, and posterior-subcutaneous white adipose tissue, hence we named it the brain-liver-fats organ network. Using Reactome pathways analysis, we identified the immune system, dominated by T cell regulation processes, as a central and prominent target of systemic modulations during STF in this organ network. The changes we identified in specific immune components point to the priming of adaptive immunity and parallel the fine-tuning of innate immune signaling. Our study provides a comprehensive multi-organ transcriptomic profiling of mice subjected to multiple periods of STF, and adds new insights into the molecular modulators involved in the systemic immuno-transcriptomic changes that occur during short-term energy loss.### Competing Interest StatementThe authors have declared no competing interest.* STF : Short-term fasting OB : olfactory bulb BRN : brain CBL : cerebellum BST : brainstem STM : stomach LIV : liver iBAT : interscapular brown adipose tissue pgWAT : perigonadal white adipose tissue psWAT : posterior-subcutaneous white adipose tissue HVG : highly-variable genes log2(x+1) NC : log2 expression values HCA : hierarchical clustering analysis FDR : false discovery rate DEGs : differentially expressed genes FC : fold change log2FC : log2 fold change GO : Gene Ontology subcDEGs : sub-clustered DEGs LitLabTM : Acumenta Literature Lab MeSH : Medical Subject Headings GH : growth hormone IGF : insulin-like growth factors BDNF : brain-derived neurotropic factor NE : norepinephrine