Filopodia are commonly observed cellular protrusions in vitro and in vivo. Defective filopodia formation is linked to several pathologies including cancer, wherein actively protruding filopodia, at the invasive front, and filopodia-mediated probing of the microenvironment accompanies cancer cell dissemination. Despite wide biological significance, delineating the function of these finger-like protrusions in more complex systems remains technically challenging, particularly hindered by lack of compatible methods to quantify filopodia properties. Here, we present FiloQuant, a freely available ImageJ plugin, to detect filopodia and filopodia-like protrusions in both fixed and live-cell microscopy data. We demonstrate that FiloQuant can extract quantifiable information including protrusion dynamics, density and length from multiple cell types and in a range of microenvironments, such as during collective or single cancer cell migration in 2D and 3D, in fixed neuronal cultures, in activated natural killer cells and in sprouting endothelial cells in vivo. In cellular models of breast ductal carcinoma in situ (DCIS) we reveal a link between filopodia formation at the cell-matrix interface, during collective invasion and in 3D tumour spheroids, with the previously reported local invasive potential of these breast cancer models in vivo. Finally, using intravital microscopy, we observed that tumour spheroids display prominent filopodia in vivo, supporting a potential role for these protrusions during tumorigenesis.

Background: There are no set specific IgE (sIgE) to predict shrimp allergy as cross-reactivity with other arthropods play a role in shrimp sensitization. Objective: This study identifies the allergens associated with shrimp allergy in house dust mite (HDM) and non-HDM sensitized patients. Methods: Patients with shrimp sensitization (positive skin prick test [SPT] and/or sIgE) with/without history of clinical reaction were recruited. Allergy was confirmed by oral food challenge (OFC) except for patients with history of anaphylaxis. Shrimp allergic (SA) and shrimp tolerant (ST) patients were further classified based on HDM sensitivity. The sIgE to shrimp, shrimp and HDM components were performed. Fishers exact test, Wilcoxon sum rank test and receiver operating characteristics analyses were done. Results: Of 79 patients recruited, 12 SA (7 positive OFC and 5 with history of anaphylaxis), 18 ST and 10 non-shrimp sensitized controls (NC) were enrolled. In non-HDM sensitized patients, sIgE to shrimp (10.5 kUA/L, p=0.012) and Der p 10 (4.09 kUA/L, p=0.035) were higher in SA patients. Shrimp sIgE > or =3.55 kUA/L had 100% sensitivity and 85.71% specificity (ROC=0.94[0.81, 1.0]). Der p 10 sIgE > or =3.98 kUA/L had sensitivity of 80% and specificity of 100% (ROC=0.86[0.57, 1.0]). rPen a 1 ≥1.1 kUA/L had sensitivity of 80% and specificity of 85.7% (ROC=0.80[0.47,1.0]). Conclusions: In non-HDM sensitized patients, shrimp sIgE> or = 3.55 kUA/L and Der p 10 sIgE> or =3.98 kUA/L give 100% sensitivity and specificity, respectively, to diagnose shrimp allergy. HDM sensitivity can influence sIgE levels to shrimp and shrimp/HDM components due to cross-reactivity.

Autoinflammatory disease can result from monogenic errors of immunity. We describe herein the first example of a patient with early-onset widespread autoinflammation resulting from a mosaic, heterozygous, gain-of-function mutation (S703I) in JAK1 , encoding a kinase essential for signaling downstream of over twenty-five cytokines. By first-of-its-kind custom single-cell RNA sequencing, we examine mosaicism with single cell resolution. We uncover that JAK1 transcription is predominantly restricted to a single allele across different immune cells, introducing the concept of a mutational 'transcriptotype' that differs from the genotype. Functionally, the S703I mutation not only increased JAK1 kinase activity, but also resulted in transactivation of partnering JAKs, independently of its catalytic domain. Further, S703I JAK1 was not solely hypermorphic for cytokine signaling, but neomorphic as well, as it enabled downstream signaling cascades not canonically mediated by JAK1. Given these results, the patient was treated with tofacitinib, a JAK inhibitor, which led to rapid resolution of her clinical disease. Together, these findings represent an unprecedented degree of personalized medicine with the concurrent discovery of fundamental biological principles.

Human natural killer cell deficiency (NKD) arises from inborn errors of immunity that lead to impaired NK cell development, function or both. Through the understanding of the biological perturbations in individuals with NKD, requirements for the generation of terminally mature functional innate effector cells can be elucidated. Here we report a novel cause of NKD resulting from compound heterozygous mutations in MCM10 that impaired NK cell maturation in a child with fatal susceptibility to CMV. MCM10 has not been previously associated with monogenic disease and plays a critical role in the activation and function of the eukaryotic DNA replisome. By modeling MCM10 deficiency in human NK cell lines and primary NK cell precursors, we demonstrate that MCM10 is required for NK cell terminal maturation and acquisition of immunological system function.