Background No effective pharmacotherapy for acute respiratory distress syndrome (ARDS) exists, and mortality remains high. Preclinical studies support the efficacy of mesenchymal stem (stromal) cells (MSCs) in the treatment of lung injury. We aimed to test the safety of a single dose of allogeneic bone marrow-derived MSCs in patients with moderate-to-severe ARDS. Methods The STem cells for ARDS Treatment (START) trial was a multicentre, open-label, dose-escalation, phase 1 clinical trial. Patients were enrolled in the intensive care units at University of California, San Francisco, CA, USA, Stanford University, Stanford, CA, USA, and Massachusetts General Hospital, Boston, MA, USA, between July 8, 2013, and Jan 13, 2014. Patients were included if they had moderate-to-severe ARDS as defined by the acute onset of the need for positive pressure ventilation by an endotracheal or tracheal tube, a PaO2:FiO2 less than 200 mm Hg with at least 8 cm H2O positive end-expiratory airway pressure (PEEP), and bilateral infiltrates consistent with pulmonary oedema on frontal chest radiograph. The first three patients were treated with low dose MSCs (1 million cells/kg predicted bodyweight [PBW]), the next three patients received intermediate dose MSCs (5 million cells/kg PBW), and the final three patients received high dose MSCs (10 million cells/kg PBW). Primary outcomes included the incidence of prespecified infusion-associated events and serious adverse events. The trial is registered with ClinicalTrials.gov, number NCT01775774. Findings No prespecified infusion-associated events or treatment-related adverse events were reported in any of the nine patients. Serious adverse events were subsequently noted in three patients during the weeks after the infusion: one patient died on study day 9, one patient died on study day 31, and one patient was discovered to have multiple embolic infarcts of the spleen, kidneys, and brain that were age-indeterminate, but thought to have occurred before the MSC infusion based on MRI results. None of these severe adverse events were thought to be MSC-related. Interpretation A single intravenous infusion of allogeneic, bone marrow-derived human MSCs was well tolerated in nine patients with moderate to severe ARDS. Based on this phase 1 experience, we have proceeded to phase 2 testing of MSCs for moderate to severe ARDS with a primary focus on safety and secondary outcomes including respiratory, systemic, and biological endpoints. Funding The National Heart, Lung, and Blood Institute.

Treatment with bone-marrow-derived mesenchymal stromal cells (MSCs) has shown benefits in preclinical models of acute respiratory distress syndrome (ARDS). Safety has not been established for administration of MSCs in critically ill patients with ARDS. We did a phase 2a trial to assess safety after administration of MSCs to patients with moderate to severe ARDS.We did a prospective, double-blind, multicentre, randomised trial to assess treatment with one intravenous dose of MSCs compared with placebo. We recruited ventilated patients with moderate to severe ARDS (ratio of partial pressure of oxygen to fractional inspired oxygen <27 kPa and positive end-expiratory pressure [PEEP] ≥8 cm H2O) in five university medical centres in the USA. Patients were randomly assigned 2:1 to receive either 10 × 106/kg predicted bodyweight MSCs or placebo, according to a computer-generated schedule with a variable block design and stratified by site. We excluded patients younger than 18 years, those with trauma or moderate to severe liver disease, and those who had received cancer treatment in the previous 2 years. The primary endpoint was safety and all analyses were done by intention to treat. We also measured biomarkers in plasma. MSC viability was tested in a post-hoc analysis. This trial is registered with ClinicalTrials.gov, number NCT02097641.From March 24, 2014, to Feb 9, 2017 we screened 1038 patients, of whom 60 were eligible for and received treatment. No patient experienced any of the predefined MSC-related haemodynamic or respiratory adverse events. One patient in the MSC group died within 24 h of MSC infusion, but death was judged to be probably unrelated. 28-day mortality did not differ between the groups (30% in the MSC group vs 15% in the placebo group, odds ratio 2·4, 95% CI 0·5-15·1). At baseline, the MSC group had numerically higher mean scores than the placebo group for Acute Physiology and Chronic Health Evaluation III (APACHE III; 104 [SD 31] vs 89 [33]), minute ventilation (11·1 [3·2] vs 9·6 [2·4] L/min), and PEEP (12·4 [3·7] vs 10·8 [2·6] cm H2O). After adjustment for APACHE III score, the hazard ratio for mortality at 28 days was 1·43 (95% CI 0·40-5·12, p=0·58). Viability of MSCs ranged from 36% to 85%.One dose of intravenous MSCs was safe in patients with moderate to severe ARDS. Larger trials are needed to assess efficacy, and the viability of MSCs must be improved.National Heart, Lung, and Blood Institute.

Abstract Point mutations in the SNCA gene, encoding α-synuclein (αSyn), are a known cause of familial Parkinson’s disease. The G51D mutation causes early onset neurodegeneration with complex pathology. We used CRISPR/Cas9 in rats to introduce the G51D mutation into the endogenous Snca gene. Co-localisation immunostaining studies with synaptic proteins showed that αSyn G51D protein is no longer efficiently localised to synapses. Furthermore, biochemical isolation of synaptosomes from rat cortex demonstrated a significant depletion of αSyn in Snca G51D/+ and Snca G51D/G51D rats. Unbiased proteomic investigation of the cortex identified significant synaptic dysregulation in Snca G51D/G51D animals. Finally, we compared the propensity for Lewy-like pathology of Snca +/+ and Snca G51D/G51D rats by stereotaxically delivering αSyn pre-formed fibrils (PFFs) into the pre-frontal cortex. At an early time-point, 6 weeks post-injection, we observed discrete Lewy-like structures positive for phosphoserine-129-αSyn (pS129-αSyn) only in Snca G51D/G51D brains. At 26 weeks post-injection of PFFs Snca G51D/G51D brains exhibited intense, discrete pS129-αSyn-positive structures, while Snca +/+ brains exhibited diffuse pS129-αSyn immunostaining. Quantification of discrete pS129-αSyn-positive structures revealed the striatum of Snca G51D/G51D rats had significantly more Lewy-like pathology than Snca +/+ rats. In summary, this novel Snca G51D rat model exhibits molecular characteristics of early synaptic dysfunction and is primed for αSyn pathology.

ABSTRACT Safely expanding indications for cellular therapies has been challenging given a lack of highly cancer-specific surface markers. Here, we explore the hypothesis that tumor cells express cancer-specific surface protein conformations, invisible to standard target discovery pipelines evaluating gene or protein expression, that can be identified and immunotherapeutically targeted. We term this strategy, integrating cross-linking mass spectrometry (XL-MS) with glycoprotein surface capture, “structural surfaceomics”. As a proof of principle, we apply this technology to acute myeloid leukemia, a hematologic malignancy with dismal outcomes and no known optimal immunotherapy target. We identify the activated conformation of integrin-β2 as a structurally-defined, widely-expressed, AML-specific target. We develop and characterize recombinant antibodies to this protein conformation, and show that chimeric antigen receptor (CAR) T-cells eliminate AML cells and patient-derived xenografts without notable toxicity versus normal hematopoietic cells. Our findings validate an AML conformation-specific target antigen while demonstrating a toolkit for applying these strategies more broadly.