Abstract Social anxiety disorder (SAD) is a psychiatric disorder characterized by severe fear in social situations and avoidance of these. Multiple genetic as well as environmental factors contribute to the etiopathology of SAD. One of the main risk factors for SAD is stress, especially during early periods of life (early life adversity; ELA). ELA leads to structural and regulatory alterations contributing to disease vulnerability. This includes the dysregulation of the immune response. However, the molecular link between ELA and the risk for SAD in adulthood remain largely unclear. Evidence is emerging that long-lasting changes of gene expression patterns play an important role in the biological mechanisms linking ELA and SAD. Therefore, we performed a transcriptome study of SAD and ELA using RNA sequencing. Analyzing differential gene expression, 13 significantly differentially expressed genes (DEGs) were identified with respect to SAD whilst no significant differences in expression were identified with respect to ELA. The most significantly expressed gene was MAPK3 being upregulated in the SAD group compared to control individuals. In contrary, weighted gene co-expression network analyses ( WGCNA ) identified only modules significantly associated with ELA, not with SAD. Furthermore, analyzing interaction networks of the genes from the ELA-associated modules and the SAD-related MAPK3) revealed complex interactions of those genes. Gene functional enrichment analyses indicate a role of signal transduction pathways as well as inflammatory responses supporting an involvement of the immune system in the association of ELA and SAD. In conclusion, we did not identify a direct molecular link between ELA and adult SAD by transcriptional changes. However, our data indicate an indirect association of ELA and SAD mediated by the interaction of genes involved in immune-related signal transduction.

Background Spinocerebellar ataxia type 3 is the most common autosomal dominant inherited ataxia worldwide and is caused by a CAG repeat expansion in the Ataxin-3 gene resulting in a polyQ expansion in the corresponding protein. The disease is characterized by neuropathological (aggregate formation, cell loss), phenotypical (gait instability, body weight reduction), and specific transcriptional changes in affected brain regions. So far, there is no mouse model available representing all the different aspects of the disease, yet highly needed to gain a better understanding of the disease pathomechanism.Methods Here, we characterized a novel Ataxin-3 knock-in mouse model, expressing either a heterozygous or homozygous expansion of 304 CAG/CAAs in the murine Ataxin-3 locus using biochemical, behavioral, and transcriptomic approaches. Further, we compared the transcriptional changes of the knock-in mice to those found in human SCA3 patients, to evaluate the comparability of our model.Results The novel Ataxin-3 knock-in mouse is characterized by the expression of a polyQ-expansion in the murine Ataxin-3 protein, leading to massive aggregate formation, especially in brain regions known to be vulnerable in SCA3 patients, and impairment of Purkinje cells. Along these neuropathological changes, mice showed a reduction in body weight accompanied by gait and balance instability. Transcriptomic analysis of cerebellar tissue revealed age-dependent differential expression, enriched for genes attributed to myelinating oligodendrocytes. Comparing these transcriptional changes with those found in cerebellar tissue of SCA3 patients, we discovered an overlap of differentially expressed genes pointing towards similar gene expression perturbances in several genes linked to myelin sheaths and myelinating oligodendrocytes.Conclusion The novel Ataxin-3 knock-in model shares neuropathological, behavioral, and transcriptomic features with human SCA3 patients and, therefore, represents an ideal model to investigate early-onset developments, therapy studies, or longitudinal biomarker alterations.

MLL-rearranged (MLLr) leukemia is characterized by a poor prognosis. Depending on the cell of origin, it differs in the aggressiveness and therapy response. For instance, in adults, volasertib blocking Polo-like kinase 1 (PLK-1) exhibited limited success. Otherwise, PLK-1 characterizes an infant MLLr signature, indicating potential sensitivity. By using our CRISPR/Cas9 MLLr model in CD34+ cells from human cord blood (huCB) and bone marrow (huBM) mimicking the infant and adult patient diseases, we were able to shed light on this phenomenon. The PLK-1 mRNA level was significantly increased in our huCB compared to the huBM model, which was underpinned by analyzing infant and adult MLLr leukemia patients. Importantly, the expression levels correlated with a functional response. Volasertib induced a significant dose-dependent decrease in proliferation and cell cycle arrest, most pronounced in the infant model. Mechanistically, upon volasertib treatment, we uncovered negative feedback only in the huBM model by compensatory upregulation of PLK-1 and related genes like AURKA involved in mitosis. Importantly, the poor response could be overcome by a combinatorial strategy with alisertib, an Aurora kinase A inhibitor. Our study emphasizes the importance of considering the cell of origin in therapeutic decision-making and provides the rationale for evaluating volasertib and alisertib in MLLr leukemia.

Abstract The uterus is responsible for the nourishment and mechanical protection of the developing embryo and fetus and is an essential part in mammalian reproduction. The Mayer-Rokitansky-Küster-Hauser (MRKH) syndrome is characterized by agenesis of the uterus and upper part of the vagina in females with normal ovarian function. Although heavily studied, the cause of the disease is still enigmatic. Current research in the field of MRKH mainly focusses on DNA-sequencing efforts and, so far, failed to decipher the nature and heterogeneity of the disease, thereby holding back scientific and clinical progress. Here, we developed long-term expandable organoid cultures from endometrium found in uterine rudiment horns of MRKH patients. Phenotypically, they share great similarity with healthy control organoids and are surprisingly fully hormone responsive. Transcriptome analyses, however, identified an array of dysregulated genes that point at potentially disease-causing pathways altered during the development of the female reproductive tract. We consider the endometrial organoid cultures to be a powerful research tool that promise to enable an array of studies into the pathogenic origins of MRKH syndrome and possible treatment opportunities to improve patient quality of life.

The Mayer-Rokitansky-Kuester-Hauser (MRKH) syndrome (OMIM 277000) is characterized by agenesis of the uterus and upper part of the vagina in females with normal ovarian function. While genetic causes have been identified for a small subset of patients and epigenetic mechanisms presumably contribute to the pathogenic unfolding, too, the etiology of the syndrome has remained largely enigmatic. A comprehensive understanding of gene activity in the context of the disease is crucial to identify etiological components and their potential interplay. So far, this understanding is lacking, primarily due to the scarcity of samples and suitable tissue. In order to close this gap, we profiled endometrial tissue of uterus rudiments in a large cohort of MRKH patients using RNA-seq and thereby provide a genome-wide view on the altered transcription landscape of the MRKH syndrome. Differential and co-expression analyses of the data identified cellular processes and candidate genes that converge on a core network of interconnected regulators that emerge as pivotal for the perturbed expression space. With these results and browsable access to the rich data through an online tool we seek to accelerate research to unravel the underlying biology of this syndrome.