Abstract Transformative technologies are enabling the construction of three-dimensional maps of tissues with unprecedented spatial and molecular resolution. Over the next seven years, the NIH Common Fund Human Biomolecular Atlas Program (HuBMAP) intends to develop a widely accessible framework for comprehensively mapping the human body at single-cell resolution by supporting technology development, data acquisition, and detailed spatial mapping. HuBMAP will integrate its efforts with other funding agencies, programs, consortia, and the biomedical research community at large towards the shared vision of a comprehensive, accessible three-dimensional molecular and cellular atlas of the human body, in health and under various disease conditions.

1. Abstract This paper reviews efforts across 16 international consortia to construct human anatomical structures, cell types, and biomarkers (ASCT+B) tables and three-dimensional reference organs in support of a Human Reference Atlas. We detail the ontological descriptions and spatial three-dimensional anatomical representations together with user interfaces that support the registration and exploration of human tissue data. Four use cases are presented to demonstrate the utility of ASCT+B tables for advancing biomedical research and improving health.

Summary The spleen and lymph node represent important hubs for both innate and adaptive immunity 1,2 . Herein, we map immune, endothelial, and neuronal cell networks within these tissues from “normal”/non-diseased organ donors, collected through the NIH Human BioMolecular Atlas Program (HuBMAP) 3 , using highly multiplexed CODEX (CO-Detection by indEXing) imaging and 3D light sheet microscopy of cleared tissues. Building on prior reports 4–6 , we observed the lymph node subcapsular sinus expressing podoplanin, smooth muscle actin, and LYVE1. In the spleen, LYVE1 was expressed by littoral cells lining venous sinusoids, whereas podoplanin was restricted to arteries and trabeculae. 3D visualization of perivascular innervation revealed a subset of axonal processes expressing choline acetyl transferase in both tissues, in contrast with prior literature on human spleen 7 . We further report our novel observations regarding the distinct localization of GAP43 and β3-tubulin within the vascular anatomy of both lymph node and spleen, with Coronin-1A+ cells forming a dense cluster around β3-tubulin positive GAP43 low/negative segments of large vessels in spleen. These data provide an unprecedented 2D and 3D visualization of cellular networks within secondary lymphoid tissues, laying the groundwork for future disease-specific and system-wide studies of neural regulation of immunity in human lymphatics.

SUMMARY Diabetes is associated with increased mortality from Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus-2 (SARS-CoV-2). Given literature suggesting a potential association between SARS-CoV-2 infection and diabetes induction, we examined pancreatic expression of the key molecule for SARS-CoV-2 infection of cells, angiotensin-converting enzyme-2 (ACE2). Specifically, we analyzed five public scRNAseq pancreas datasets and performed fluorescence in situ hybridization, Western blotting, and immunolocalization for ACE2 with extensive reagent validation on normal human pancreatic tissues across the lifespan, as well as those from coronavirus disease 2019 (COVID-19) patients. These in silico and ex vivo analyses demonstrated pancreatic expression of ACE2 is prominent in pancreatic ductal epithelium and the microvasculature, with rare endocrine cell expression of this molecule. Pancreata from COVID-19 patients demonstrated multiple thrombotic lesions with SARS-CoV-2 nucleocapsid protein expression primarily limited to ducts. SARS-CoV-2 infection of pancreatic endocrine cells, via ACE2, appears an unlikely central pathogenic feature of COVID-19 as it relates to diabetes.

Abstract Several international consortia are collaborating to construct a human reference atlas, which is a comprehensive, high-resolution, three-dimensional atlas of all the cells in the healthy human body. Laboratories around the world are collecting tissue specimens from donors varying in sex, age, ethnicity, and body mass index. However, integrating and harmonizing tissue data across 20+ organs and more than 15 bulk and spatial single-cell assay types poses diverse challenges. Here we present the software tools and user interfaces developed to annotate (“register”) and explore the collected tissue data. A key part of these tools is a common coordinate framework, which provides standard terminologies and data structures for describing specimens, biological structures, and spatial positions linked to existing ontologies. As of December 2021, the “registration” user interface has been used to harmonize and make publicly available data on 6,178 tissue sections from 2,698 tissue blocks collected by the Human Biomolecular Atlas Program, the Stimulating Peripheral Activity to Relieve Conditions program, the Human Cell Atlas, the Kidney Precision Medicine Project, and the Genotype Tissue Expression project. The second “exploration” user interface enables consortia to evaluate data quality and coverage, explore tissue data in the context of the human body, and guide data acquisition.