ABSTRACT The recent development of highly multiplexed tissue imaging promises to substantially accelerate research into basic biology and human disease. Concurrently, histopathology in a clinical setting is undergoing a rapid transition to digital methods. Online tissue atlases involving highly multiplexed images of research and clinical specimens will soon join genomics as a systematic source of information on the molecular basis of disease and therapeutic response. However, even with recent advances in machine learning, experience with anatomic pathology shows that there is no immediate substitute for expert visual review, annotation, and description of tissue images. In this perspective we review the ecosystem of software available for analysis of tissue images and identify a need for interactive guides or “digital docents” that allow experts to help make complex images intelligible. We illustrate this idea using Minerva software and discuss how interactive image guides are being integrated into multi-omic browsers for effective dissemination of atlas data.

ABSTRACT Glioblastoma develops an immunosuppressive microenvironment that fosters tumorigenesis and resistance to current therapeutic strategies. Here we use multiplexed tissue imaging and single-cell RNA-sequencing to characterize the composition, spatial organization, and clinical significance of extracellular purinergic signaling in glioblastoma. We show that glioblastoma exhibit strong expression of CD39 and CD73 ectoenzymes, correlating with increased adenosine levels. Microglia are the predominant source of CD39, while CD73 is principally expressed by tumor cells, particularly in tumors with amplification of EGFR and astrocyte-like differentiation. Spatially-resolved single-cell analyses demonstrate strong spatial correlation between tumor CD73 and microglial CD39, and that their spatial proximity is associated with poor clinical outcomes. Together, this data reveals that tumor CD73 expression correlates with tumor genotype, lineage differentiation, and functional states, and that core purine regulatory enzymes expressed by neoplastic and tumor-associated myeloid cells interact to promote a distinctive adenosine-rich signaling niche and immunosuppressive microenvironment potentially amenable to therapeutic targeting.

In this data descriptor, we document a dataset of multiplexed immunofluorescence images and derived single-cell measurements of immune lineage and other markers in formaldehyde-fixed and paraffin-embedded (FFPE) human tonsil and lung cancer tissue. We used tissue cyclic immunofluorescence (t-CyCIF) to generate fluorescence images which we artifact corrected using the BaSiC tool, stitched and registered using the ASHLAR algorithm, and segmented using ilastik software and MATLAB. We extracted single-cell features from these images using HistoCAT software. The resulting dataset can be visualized using image browsers and analyzed using high-dimensional, single-cell methods. This dataset is a valuable resource for biological discovery of the immune system in normal and diseased states as well as for the development of multiplexed image analysis and viewing tools.

Introduction Interleukin 15 (IL-15) is a potential anticancer agent and numerous engineered IL-15 agonists are currently under clinical investigation. Selective targeting of IL-15 to specific lymphocytes may enhance therapeutic effects while helping to minimize toxicities. Methods We designed and built a heterodimeric targeted cytokine (TaCk) that consists of an anti-programmed cell death 1 receptor antibody (anti-PD-1) and an engineered IL-15. This “PD1/IL15” selectively delivers IL-15 signaling to lymphocytes expressing PD-1. We then investigated the pharmacokinetic (PK) and pharmacodynamic (PD) effects of PD1/IL15 TaCk on immune cell subsets in cynomolgus monkeys after single and repeat intravenous dose administrations. We used these results to determine the first-in-human (FIH) dose and dosing frequency for early clinical trials. Results The PD1/IL15 TaCk exhibited a nonlinear multiphasic PK profile, while the untargeted isotype control TaCk, containing an anti-respiratory syncytial virus antibody (RSV/IL15), showed linear and dose proportional PK. The PD1/IL15 TaCk also displayed a considerably prolonged PK (half-life range ∼1.0–4.1 days) compared to wild-type IL-15 (half-life ∼1.1 h), which led to an enhanced cell expansion PD response. The PD was dose-dependent, durable, and selective for PD-1 + lymphocytes. Notably, the dose- and time-dependent PK was attributed to dynamic TMDD resulting from test article-induced lymphocyte expansion upon repeat administration. The recommended first-in-human (FIH) dose of PD1/IL15 TaCk is 0.003 mg/kg, determined based on a minimum anticipated biological effect level (MABEL) approach utilizing a combination of in vitro and preclinical in vivo data. Conclusion This work provides insight into the complex PK/PD relationship of PD1/IL15 TaCk in monkeys and informs the recommended starting dose and dosing frequency selection to support clinical evaluation of this novel targeted cytokine.

Nuclear atypia, including altered nuclear size, contour, and chromatin organization, is ubiquitous in cancer cells. Atypical primary nuclei and micronuclei can rupture during interphase; however, the frequency, causes, and consequences of nuclear rupture are unknown in most cancers. We demonstrate that nuclear envelope rupture is surprisingly common in many human cancers, particularly glioblastoma. Using highly-multiplexed 2D and super-resolution 3D-imaging of glioblastoma tissues and patient-derived xenografts and cells, we link primary nuclear rupture with reduced lamin A/C and micronuclear rupture with reduced lamin B1. Moreover, ruptured glioblastoma cells activate cGAS-STING-signaling involved in innate immunity. We observe that local patterning of cell states influences tumor spatial organization and is linked to both lamin expression and rupture frequency, with neural-progenitor-cell-like states exhibiting the lowest lamin A/C levels and greatest susceptibility to primary nuclear rupture. Our study reveals that nuclear instability is a core feature of cancer, and links nuclear integrity, cell state, and immune signaling.

Abstract Background Bangladesh has a high rate of snakebite. In rural areas, there is a significant mortality and morbidity rate due to lack of awareness and inappropriate first aid practices. This study aims to determine the knowledge and practices of the rural population in two subdistricts of Bangladesh regarding snakebite prevention and first aid measures. Methods This cross-sectional survey is part of an intervention study that was carried out in 250 randomly selected primary sampling units of Shibganj in the Chapainawabganj district and Kalapara in the Patuakhali district of Bangladesh. We enrolled a total of 2954 participants. The practice and knowledge were regarded adequate when the score exceeded 50%. We conducted a binomial logistic regression to identify the factors associated with inadequate knowledge and practice. Results The community's knowledge (15.9%) and practice (14.5%) regarding snakebite prevention was insufficient. More than 77% and 45.4% of respondents believed that applying a tourniquet above the bite site and seeking a traditional healer after a snakebite were effective first aid measures. Poor knowledge was more likely to occur in farming, fishing, homemaker groups and those with lower incomes (11 000–24 000 Bangladeshi taka). Negative practices were associated with females and high family income. Conclusions This study highlights the necessity of community intervention, with a focus on appropriate first aid and prevention measures through widespread education.