The accurate identification and description of the genes in the human and mouse genomes is a fundamental requirement for high quality analysis of data informing both genome biology and clinical genomics. Over the last 15 years, the GENCODE consortium has been producing reference quality gene annotations to provide this foundational resource. The GENCODE consortium includes both experimental and computational biology groups who work together to improve and extend the GENCODE gene annotation. Specifically, we generate primary data, create bioinformatics tools and provide analysis to support the work of expert manual gene annotators and automated gene annotation pipelines. In addition, manual and computational annotation workflows use any and all publicly available data and analysis, along with the research literature to identify and characterise gene loci to the highest standard. GENCODE gene annotations are accessible via the Ensembl and UCSC Genome Browsers, the Ensembl FTP site, Ensembl Biomart, Ensembl Perl and REST APIs as well as https://www.gencodegenes.org.

Abstract Dilated cardiomyopathy (DCM) is the second most common cause for heart failure with no cure except a high-risk heart transplantation. Approximately 30% of DCM patients harbor heritable mutations which are amenable to CRISPR-based gene therapy 1 . However, challenges related to delivery of the editing complex and off-target concerns hamper the broad applicability of CRISPR agents in the heart 2 . We employed a combination of the viral gene transfer vector AAVMYO with superior targeting specificity of heart muscle tissue 3 and CRISPR base editors to repair patient mutations in the cardiac splice factor Rbm20 , which cause aggressive and arrhythmogenic DCM 4 . Using optimized conditions, we could improve splice defects in human iPSC-derived cardiomyocytes (iPSC-CMs) and repair >70% of cardiomyocytes in two Rbm20 knock-in mouse models that we generated to serve as an in vivo platform of our editing strategy. Treatment of juvenile mice restored the localization defect of RBM20 in 75% of cells and splicing of RBM20 targets including TTN. Three months after injection, cardiac dilation and ejection fraction reached wildtype levels. Single-nuclei RNA sequencing (snRNA-seq) uncovered restoration of the transcriptional profile across all major cardiac cell types and whole-genome sequencing (WGS) revealed no evidence for aberrant off-target editing. Our study highlights the potential of base editors combined with AAVMYO to achieve gene repair for treatment of hereditary cardiac diseases.

Abstract Background Flow and mass cytometry are important modern immunology tools for measuring expression levels of multiple proteins on single cells. The goal is to better understand the mechanisms of responses on a single cell basis by studying differential expression of proteins. We focus on cell-specific differential analysis and one fixed cell type. In contrast, most current methods learn cell types and perform differential analysis jointly. Our narrower field of application allows us to define a more specific statistical model with easier to control statistical guarantees. Results Differential analysis of marker expressions can be difficult due to marker correlations and inter-individual heterogeneity, particularly for studies of human immunology. We address these challenges with two multiple regression strategies: A bootstrapped generalized linear model and a generalized linear mixed model. On simulated datasets, we compare the robustness towards marker correlations and heterogeneity of both strategies. For paired experiments, we find that both strategies maintain the target false discovery rate under medium correlations and that mixed models are statistically more powerful under the correct model specification. For unpaired experiments, our results indicate that much larger patient sample sizes are required to detect differences. We illustrate the CytoGLMM R package and workflow for both strategies on a pregnancy dataset. Conclusions Our approach to find differential proteins in flow and mass cytometry data reduces biases arising from maker correlations and safeguards against false discoveries induced by patient heterogeneity.

Daclizumab beta is a humanized monoclonal antibody that binds to CD25 and selectively inhibits high-affinity IL-2 receptor signaling. As a former treatment for relapsing forms of multiple sclerosis (RMS), daclizumab beta induces robust expansion of the CD56bright subpopulation of NK cells that is correlated with the drugs therapeutic effects. As NK cells represent a heterogeneous population of lymphocytes with a range of phenotypes and functions, the goal of this study was to better understand how daclizumab beta altered the NK cell repertoire to provide further insight into the possible mechanism(s) of action in RMS. We used mass cytometry to evaluate expression patterns of NK cell markers and provide a comprehensive assessment of the NK cell repertoire in individuals with RMS treated with daclizumab beta or placebo over the course of one year. Treatment with daclizumab beta significantly altered the NK cell repertoire compared to placebo treatment. As previously reported, daclizumab beta significantly increased expression of CD56 on total NK cells. Within the CD56bright NK cells, treatment was associated with multiple phenotypic changes, including increased expression of NKG2A and NKp44, and diminished expression of CD244, CD57, and NKp46. While the changes were less dramatic, CD56dim NK cells responded distinctly to daclizumab beta treatment, with higher expression of CD2 and NKG2A, and lower expression of FAS-L, HLA-DR, NTB-A, NKp30, and Perforin. Together, these data indicate that the expanded NK cells share features of both immature and mature NK cells. These findings show that daclizumab beta treatment is associated with unique changes in NK cells that may enhance their ability to kill autoreactive T cells or to exert immunomodulatory functions.

Natural killer (NK) cells are the predominant antiviral cells of the innate immune system, and may play an important role in acquisition and disease progression of HIV. While untreated HIV infection is associated with distinct alterations in the peripheral blood NK cell repertoire, less is known about how NK phenotype is altered in the setting of long-term viral suppression with antiretroviral therapy (ART), as well as how NK memory can impact functional responses. As such, we sought to identify changes in NK cell phenotype and function using high-dimensional mass cytometry to simultaneously analyze both surface and functional marker expression of peripheral blood NK cells in a cohort of ART-suppressed, HIV+ patients and HIV- healthy controls. We found that the NK cell repertoire following IL-2 treatment was altered in individuals with treated HIV infection compared to healthy controls, with increased expression of markers including NKG2C and CD2, and decreased expression of CD244 and NKp30. Using co-culture assays with autologous, in vitro HIV-infected CD4 T cells, we identified a subset of NK cells with enhanced responsiveness to HIV-1-infected cells, but no differences in the magnitude of anti-HIV NK cell responses between the HIV+ and HIV- groups. In addition, by profiling of NK cell receptors on responding cells, we found similar phenotypes of HIV-responsive NK cell subsets in both groups. Lastly, we identified clusters of NK cells that are altered in individuals with treated HIV infection compared to healthy controls, but found that these clusters are distinct from those that respond to HIV in vitro. As such, we conclude that while chronic, treated HIV infection induces a reshaping of the IL-2-stimulated peripheral blood NK cell repertoire, it does so in a way that does not make the repertoire more HIV-specific.### Competing Interest StatementThe authors have declared no competing interest.

Abstract Dengue virus (DENV) is a significant cause of morbidity in many regions of the world, with children at the greatest risk of developing severe dengue. Natural killer (NK) cells, characterized by their ability to rapidly recognize and kill virally infected cells, are activated during acute DENV infection. However, their role in viral clearance versus pathogenesis has not been fully elucidated. Our goal was to profile the NK cell receptor-ligand repertoire to provide further insight into the function of NK cells during pediatric and adult DENV infection. We used mass cytometry (CyTOF) to phenotype isolated NK cells and peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) from a cohort of DENV-infected children and adults. Using unsupervised clustering, we found that pediatric DENV infection leads to a decrease in total NK cell frequency with a reduction in the percentage of CD56 dim CD38 bright NK cells and an increase in the percentage of CD56 dim perforin bright NK cells. No such changes were observed in adults. Next, we identified markers predictive of DENV infection using a differential state test. In adults, NK cell expression of activation markers, including CD69, perforin, and Fas-L, and myeloid cell expression of activating NK cell ligands, namely Fas, were predictive of infection. In contrast, NK cell expression of the maturation marker CD57 and increased myeloid cell expression of inhibitory ligands, such as HLA class I molecules, were predictive of pediatric DENV infection. These findings suggest that acute pediatric DENV infection may result in diminished NK cell activation, which could contribute to enhanced pathogenesis and disease severity.