Summary The immunopathology of type 1 diabetes (T1D) has proved difficult to study in man because of the limited availability of appropriate samples, but we now report a detailed study charting the evolution of insulitis in human T1D. Pancreas samples removed post-mortem from 29 patients (mean age 11·7 years) with recent-onset T1D were analysed by immunohistochemistry. The cell types constituting the inflammatory infiltrate within islets (insulitis) were determined in parallel with islet insulin content. CD8+ cytotoxic T cells were the most abundant population during insulitis. Macrophages (CD68+) were also present during both early and later insulitis, although in fewer numbers. CD20+ cells were present in only small numbers in early insulitis but were recruited to islets as beta cell death progressed. CD138+ plasma cells were infrequent at all stages of insulitis. CD4+ cells were present in the islet infiltrate in all patients but were less abundant than CD8+ or CD68+ cells. Forkhead box protein P3+ regulatory T cells were detected in the islets of only a single patient. Natural killer cells were detected rarely, even in heavily inflamed islets. The results suggest a defined sequence of immune cell recruitment in human T1D. They imply that both CD8+ cytotoxic cells and macrophages may contribute to beta cell death during early insulitis. CD20+ cells are recruited in greatest numbers during late insulitis, suggesting an increasing role for these cells as insulitis develops. Natural killer cells and forkhead box protein P3+ T cells do not appear to be required for beta cell death.

Human factors are a critical issue in informatics or information technology systems as the computer industry realizes the need to change from technology-dominated goals to the needs of computer users. The study of human factors can help to improve the usability of information systems and to help reduce the huge costs of human-computer interactions. However, information technology equipment is not easy to use. Even specialists in computing and information technology have difficulty with equipment produced by other experts. This book shows how knowledge and methods from the field of ergonomics can be used to help make information technology equipment easier to use. The principal audience is the many designers, software and hardware engineers, system design managers, management service managers, and user managers who are now becoming aware of the importance of usability. This book provides not only an introduction and overview but guidance on what they can do and how they can approach the problems of usability in informatics equipment.

Evidence that the beta cells of human patients with type 1 diabetes can be infected with enterovirus is accumulating, but it remains unclear whether such infections occur at high frequency and are important in the disease process. We have now assessed the prevalence of enteroviral capsid protein vp1 (vp1) staining in a large cohort of autopsy pancreases of recent-onset type 1 diabetic patients and a range of controls. Serial sections of paraffin-embedded pancreatic autopsy samples from 72 recent-onset type 1 diabetes patients and up to 161 controls were immunostained for insulin, glucagon, vp1, double-stranded RNA activated protein kinase R (PKR) and MHC class I. vp1-immunopositive cells were detected in multiple islets of 44 out of 72 young recent-onset type 1 diabetic patients, compared with a total of only three islets in three out of 50 neonatal and paediatric normal controls. vp1 staining was restricted to insulin-containing beta cells. Among the control pancreases, vp1 immunopositivity was also observed in some islets from ten out of 25 type 2 diabetic patients. A strong correlation was established between islet cell vp1 positivity and PKR production in insulin-containing islets of both type 1 and type 2 diabetic patients, consistent with a persistent viral infection of the islets. Immunoreactive vp1 is commonly found in the islets of recent-onset type 1 diabetes patients, but only rarely in normal paediatric controls. vp1 immunostaining was also observed in some islets of type 2 diabetes patients, suggesting that the phenomenon is not restricted to type 1 diabetes patients.

The Diabetes Virus Detection study (DiViD) is the first to examine fresh pancreatic tissue at the diagnosis of type 1 diabetes for the presence of viruses. Minimal pancreatic tail resection was performed 3–9 weeks after onset of type 1 diabetes in six adult patients (age 24–35 years). The presence of enteroviral capsid protein 1 (VP1) and the expression of class I HLA were investigated by immunohistochemistry. Enterovirus RNA was analyzed from isolated pancreatic islets and from fresh-frozen whole pancreatic tissue using PCR and sequencing. Nondiabetic organ donors served as controls. VP1 was detected in the islets of all type 1 diabetic patients (two of nine controls). Hyperexpression of class I HLA molecules was found in the islets of all patients (one of nine controls). Enterovirus-specific RNA sequences were detected in four of six patients (zero of six controls). The results were confirmed in various laboratories. Only 1.7% of the islets contained VP1+ cells, and the amount of enterovirus RNA was low. The results provide evidence for the presence of enterovirus in pancreatic islets of type 1 diabetic patients, which is consistent with the possibility that a low-grade enteroviral infection in the pancreatic islets contributes to disease progression in humans.

Type 1 diabetes (T1D) results from a T cell–mediated destruction of pancreatic β-cells following the infiltration of leukocytes (including CD8+, CD4+, and CD20+ cells) into and around pancreatic islets (insulitis). Recently, we reported that two distinct patterns of insulitis occur in patients with recent-onset T1D from the U.K. and that these differ principally in the proportion of infiltrating CD20+ B cells (designated CD20Hi and CD20Lo, respectively). We have now extended this analysis to include patients from the Network for Pancreatic Organ Donors with Diabetes (U.S.) and Diabetes Virus Detection (DiViD) study (Norway) cohorts and confirm that the two profiles of insulitis occur more widely. Moreover, we show that patients can be directly stratified according to their insulitic profile and that those receiving a diagnosis before the age of 7 years always display the CD20Hi profile. By contrast, individuals who received a diagnosis beyond the age of 13 years are uniformly defined as CD20Lo. This implies that the two forms of insulitis are differentially aggressive and that patients with a CD20Hi profile lose their β-cells at a more rapid rate. In support of this, we also find that the proportion of residual insulin-containing islets (ICIs) increases in parallel with age at the onset of T1D. Importantly, those receiving a diagnosis in, or beyond, their teenage years retain ∼40% ICIs at diagnosis, implying that a functional deficit rather than an absolute β-cell loss may be causal for disease onset in these patients. We conclude that appropriate patient stratification will be critical for correct interpretation of the outcomes of intervention therapies targeted to islet-infiltrating immune cells in T1D.

Human pancreatic beta cells may be complicit in their own demise in type 1 diabetes, but how this occurs remains unclear. One potentially contributing factor is hyperexpression of HLA class I antigens. This was first described approximately 30 years ago, but has never been fully characterised and was recently challenged as artefactual. Therefore, we investigated HLA class I expression at the protein and RNA levels in pancreases from three cohorts of patients with type 1 diabetes. The principal aims were to consider whether HLA class I hyperexpression is artefactual and, if not, to determine the factors driving it. Pancreas samples from type 1 diabetes patients with residual insulin-containing islets (n = 26) from the Network for Pancreatic Organ donors with Diabetes (nPOD), Diabetes Virus Detection study (DiViD) and UK recent-onset type 1 diabetes collections were immunostained for HLA class I isoforms, signal transducer and activator of transcription 1 (STAT1), NLR family CARD domain containing 5 (NLRC5) and islet hormones. RNA was extracted from islets isolated by laser-capture microdissection from nPOD and DiViD samples and analysed using gene-expression arrays. Hyperexpression of HLA class I was observed in the insulin-containing islets of type 1 diabetes patients from all three tissue collections, and was confirmed at both the RNA and protein levels. The expression of β2-microglobulin (a second component required for the generation of functional HLA class I complexes) was also elevated. Both 'classical' HLA class I isoforms (i.e. HLA-ABC) as well as a 'non-classical' HLA molecule, HLA-F, were hyperexpressed in insulin-containing islets. This hyperexpression did not correlate with detectable upregulation of the transcriptional regulator NLRC5. However, it was strongly associated with increased STAT1 expression in all three cohorts. Islet hyperexpression of HLA class I molecules occurred in the insulin-containing islets of patients with recent-onset type 1 diabetes and was also detectable in many patients with disease duration of up to 11 years, declining thereafter. Islet cell HLA class I hyperexpression is not an artefact, but is a hallmark in the immunopathogenesis of type 1 diabetes. The response is closely associated with elevated expression of STAT1 and, together, these occur uniquely in patients with type 1 diabetes, thereby contributing to their selective susceptibility to autoimmune-mediated destruction.

Abstract Increasing evidence suggests that alternative splicing plays an important role in Alzheimer’s disease (AD) pathology. We used long-read sequencing in combination with a novel bioinformatics tool ( FICLE ) to profile transcript diversity in the entorhinal cortex of female transgenic (TG) mice harboring a mutant form of human tau. Our analyses revealed hundreds of novel isoforms and identified differentially expressed transcripts – including specific isoforms of Apoe , App , Cd33 , Clu , Fyn and Trem2 – associated with the development of tau pathology in TG mice. Subsequent profiling of the human cortex from AD individuals and controls revealed similar patterns of transcript diversity, including the upregulation of the dominant TREM2 isoform in AD paralleling the increased expression of the homologous transcript in TG mice. Our results highlight the importance of differential transcript usage, even in the absence of gene-level expression alterations, as a mechanism underpinning gene regulation in the development of AD neuropathology.

Abstract B cells play an important role in driving the development of type 1 diabetes, however, it remains unclear how they contribute to local beta-cell destruction during disease progression. Using gene expression profiling of B cell subsets in the pancreas and pancreatic lymph nodes, we reveal that B cells are highly modified by the inflamed pancreatic tissue and can be distinguished by their transcriptional profile from those in the lymph node. We identified both a discrete and a core shared gene expression profile in islet CD19 + CD138 - and CD19 + CD138 + B cell subsets, the latter known to have enriched autoreactivity during diabetes development. Upon localisation to pancreatic islets, CD138 + B cells overexpressed genes associated with adhesion molecules and growth factors compared to CD138 - B cells. Their shared signature displayed gene expression changes related to the differentiation of antibody-secreting cells and gene regulatory networks associated with interferon signalling pathways, pro-inflammatory cytokines and toll-like receptor activation. Finally, abundant TLR7 expression was detected in islet B cells, and was enhanced specifically in CD138 + B cells. Our study, therefore, provides a detailed transcriptional analysis of islet B cells identifying specific gene signatures and interaction networks that point towards a functional role for B cells in driving autoimmune diabetes.

Abstract The pro-inflammatory cytokines IFNα, IFNγ, IL-1β and TNFα may contribute to innate and adaptive immune responses during islet inflammation (insulitis) in type 1 diabetes (T1D). We used deep RNA-sequencing analysis to characterize the response of human pancreatic beta cells to each cytokine individually and compared the signatures obtained with those present in islets of individuals affected by T1D. IFNα and IFNγ had a much greater impact on the beta cell transcriptome when compared to IL-1β and TNFα. The IFN-induced gene signatures have a strong correlation with those observed in beta cells from T1D patients, and the level of expression of specific IFN-stimulated genes is positively correlated with proteins present in islets of these individuals, regulating beta cell responses to “danger signals” such as viral infections. These data suggest that IFNα and IFNγ are the central cytokines at the islet level in T1D, contributing to the triggering and amplification of autoimmunity.