Preclinical mouse models suggest that the gut microbiome modulates tumor response to checkpoint blockade immunotherapy; however, this has not been well-characterized in human cancer patients. Here we examined the oral and gut microbiome of melanoma patients undergoing anti-programmed cell death 1 protein (PD-1) immunotherapy (

With a focus on empirical evaluation and practical application, Criminological Theories: Introduction, Evaluation, and Application, Sixth Edition, helps students draw connections between criminological theory and practical applications. In clear, engaging language, authors Ronald L. Akers and Christine S. Sellers explore each principal criminological theory using a three-part analysis * An Introduction presents a succinct exposition of the theory's central concepts, assertions, and hypotheses. * Next, an Evaluation provides a detailed critique of the theory, with an emphasis on empirical validity. * Finally, an Application extends the evaluation to determine each theory's relevance, as well as its potential for controlling and preventing crime and delinquency.

Another benefit of dietary fiber The gut microbiome can modulate the immune system and influence the therapeutic response of cancer patients, yet the mechanisms underlying the effects of microbiota are presently unclear. Spencer et al . add to our understanding of how dietary habits affect microbiota and clinical outcomes to immunotherapy. In an observational study, the researchers found that melanoma patients reporting high fiber (prebiotic) consumption had a better response to checkpoint inhibitor immunotherapy compared with those patients reporting a low-fiber diet. The most marked benefit was observed for those patients reporting a combination of high fiber consumption and no use of over-the-counter probiotic supplements. These findings provide early insights as to how diet-related factors may influence the immune response. —PNK

Abstract The newly emerged and rapidly spreading SARS-CoV-2 causes coronavirus disease 2019 (COVID-19). To facilitate a deeper understanding of the viral biology we developed a capture sequencing methodology to generate SARS-CoV-2 genomic and transcriptome sequences from infected patients. We utilized an oligonucleotide probe-set representing the full-length genome to obtain both genomic and transcriptome (subgenomic open reading frames [ORFs]) sequences from 45 SARS-CoV-2 clinical samples with varying viral titers. For samples with higher viral loads (cycle threshold value under 33, based on the CDC qPCR assay) complete genomes were generated. Analysis of junction reads revealed regions of differential transcriptional activity and provided evidence of expression of ORF10. Heterogeneous allelic frequencies along the 20kb ORF1ab gene suggested the presence of a defective interfering viral RNA species subpopulation in one sample. The associated workflow is straightforward, and hybridization-based capture offers an effective and scalable approach for sequencing SARS-CoV-2 from patient samples.

ABSTRACT Respiratory syncytial virus (RSV) is a leading cause of pediatric acute respiratory infection worldwide. There are currently no approved vaccines or antivirals to combat RSV disease. A few transformed cell lines and two historic strains have been extensively used to study RSV. Here we report a thorough molecular and cell biological characterization of HEp-2 and A549 cells infected with four strains of RSV representing both major subgroups as well as historic and more contemporaneous genotypes -- [RSV/A/Tracy (GA1), RSV/A/Ontario (ON), RSV/B/18537 (GB1), RSV/B/Buenos Aires (BA)] -- via measurements of viral replication kinetics and viral gene expression, immunofluorescence-based imaging of gross cellular morphology and cell-associated RSV, and measurements of host response including transcriptional changes and levels of secreted cytokines and growth factors. Our findings strongly suggest 1) the existence of a conserved difference in gene expression between RSV subgroups A and B; 2) the A549 cell line is a more stringent and natural host of replicating RSV than the HEp-2 cell line; and 3) consistent with previous studies, determining the full effects of viral genetic variation in RSV pathogenesis requires model systems as tractable as transformed cell lines but better representative of the human host. IMPORTANCE Infection with respiratory syncytial virus (RSV) early in life is essentially guaranteed and can lead to severe disease. In vitro data from two historic RSV/A strains and two cell lines, HEp-2 and A549, constitute most of our knowledge; but RSV contains ample variation from two evolving subgroups (A and B) showing recent convergent evolution. Here we measure viral action and host response in HEp-2 and A549 cells infected with four RSV strains from both subgroups and representing both historic and more contemporaneous strains. We discover a subgroup-dependent difference in viral gene expression and find A549 cells are more potently antiviral and more sensitive, albeit subtly, to viral variation. Our findings reveal important differences between RSV subgroups and two widely used cell lines and provide baseline data for experiments with model systems better representative of natural RSV infection.

Alterations in the gut-microbiome-brain axis are increasingly being recognized to be involved in Alzheimer's disease (AD) pathogenesis. However, the functional consequences of enteric dysbiosis linking gut microbiota and brain pathology in AD progression remain largely undetermined. The present work investigated the causal role of age-associated temporal decline in butyrate-producing bacteria and butyrate in the etiopathogenesis of AD. Longitudinal metagenomics, neuropathological, and memory analyses were performed in the 3×Tg-AD mouse model. Metataxonomic analyses showed a significant temporal decline in the alpha diversity marked by a decrease in butyrate-producing bacterial communities and a concurrent reduction in cecal butyrate production. Inferred metagenomics analysis identified the bacterial acetyl-CoA pathway as the main butyrate synthesis pathway impacted. Concomitantly, there was an age-associated decline in the transcriptionally permissive acetylation of histone 3 at lysines 9 and 14 (H3K9/K14-Ac) in hippocampal neurons. Importantly, these microbiome-gut-brain changes preceded AD-related neuropathology, including oxidative stress, tau hyperphosphorylation, memory deficits, and neuromuscular dysfunction, which manifest by 17–18 months. Initiation of oral administration of tributyrin, a butyrate prodrug, at 6 months of age mitigated the age-related decline in butyrate-producing bacteria, protected the H3K9/K14-Ac status, and attenuated the development of neuropathological and cognitive changes associated with AD pathogenesis. These data causally implicate age-associated decline in butyrate-producing bacteria as a key pathogenic feature of the microbiome-gut-brain axis affecting the onset and progression of AD. Importantly, the regulation of butyrate-producing bacteria and consequent butyrate synthesis could be a significant therapeutic strategy in the prevention and treatment of AD.

Abstract The newly emerged and rapidly spreading SARS-CoV-2 causes coronavirus disease 2019 (COVID-19). To facilitate a deeper understanding of the viral biology we developed a capture sequencing methodology to generate SARS-CoV-2 genomic and transcriptome sequences from infected patients. We utilized an oligonucleotide probe-set representing the full-length genome to obtain both genomic and transcriptome (subgenomic open reading frames [ORFs]) sequences from 45 SARS-CoV-2 clinical samples with varying viral titers. For samples with higher viral loads (cycle threshold value under 33, based on the CDC qPCR assay) complete genomes were generated. Analysis of junction reads revealed regions of differential transcriptional activity and provided evidence of expression of ORF10. Heterogeneous allelic frequencies along the 20kb ORF1ab gene suggested the presence of a defective interfering viral RNA species subpopulation in one sample. The associated workflow is straightforward, and hybridization-based capture offers an effective and scalable approach for sequencing SARS-CoV-2 from patient samples.

Abstract Every viral infection entails an evolving population of viral genomes. High-throughput sequencing technologies can be used to characterize such populations, but to date there are few published examples of such work. In addition, mixed sequencing data are sometimes used to infer properties of infecting genomes without discriminating between genome-derived reads and reads from the much more abundant, in the case of a typical active viral infection, transcripts. Here we apply capture probe-based short read high-throughput sequencing to nasal wash samples taken from a previously described group of adult hematopoietic cell transplant (HCT) recipients naturally infected with respiratory syncytial virus (RSV). We separately analyzed reads from genomes and transcripts for the levels and distribution of genetic variation by calculating per position Shannon entropies. Our analysis reveals a low level of genetic variation within the RSV infections analyzed here, but with interesting differences between genomes and transcripts in 1) average per sample Shannon entropies; 2) the genomic distribution of variation ‘hotspots’; and 3) the genomic distribution of hotspots encoding alternative amino acids. In all, our results suggest the importance of separately analyzing reads from genomes and transcripts when interpreting high-throughput sequencing data for insight into intra-host viral genome replication, expression, and evolution.

Abstract Current understanding of viral dynamics of SARS-CoV-2 and host responses driving the pathogenic mechanisms in COVID-19 is rapidly evolving. Here, we conducted a longitudinal study to investigate gene expression patterns during acute SARS-CoV-2 illness. Cases included SARS-CoV-2 infected individuals with extremely high viral loads early in their illness, individuals having low SARS-CoV-2 viral loads early in their infection, and individuals testing negative for SARS-CoV-2. We could identify widespread transcriptional host responses to SARS-CoV-2 infection that were initially most strongly manifested in patients with extremely high initial viral loads, then attenuating within the patient over time as viral loads decreased. Genes correlated with SARS-CoV-2 viral load over time were similarly differentially expressed across independent datasets of SARS-CoV-2 infected lung and upper airway cells, from both in vitro systems and patient samples. We also generated expression data on the human nose organoid model during SARS-CoV-2 infection. The human nose organoid-generated host transcriptional response captured many aspects of responses observed in the above patient samples, while suggesting the existence of distinct host responses to SARS-CoV-2 depending on the cellular context, involving both epithelial and cellular immune responses. Our findings provide a catalog of SARS-CoV-2 host response genes changing over time.

Abstract Background Cryptosporidium parvum is an apicomplexan parasite commonly found across many host species with a global infection prevalence in human populations of 7.6%. As such, it is important to understand the diversity and genomic makeup of this prevalent parasite to fight established infections and prohibit further transmission. The basis of every genomic study is a high quality reference genome that has continuity and completeness, thus enabling comprehensive comparative studies. Findings Here, we provide a highly accurate and complete reference genome of Cryptosporidium parvum . The assembly is based on Oxford Nanopore reads and was improved using Illumina reads for error correction. We also outline how to evaluate and choose from different assembly methods based on two main approaches that can be applied to other Cryptosporidium species. The assembly encompasses 8 chromosomes and includes 13 telomeres that were resolved. Overall, the assembly shows a high completion rate with 98.4% single copy BUSCO genes. Conclusions This high quality reference genome of a zoonotic IIaA17G2R1 C. parvum subtype isolate provides the basis for subsequent comparative genomic studies across the Cryptosporidium clade. This will enable improved understanding of diversity, functional and association studies.