Background Multiple regulatory mechanisms have been identified employing conventional hypothesis-driven approaches as contributing to allergen-specific immunotherapy outcomes, but understanding of how these integrate to maintain immunological homeostasis is incomplete.Objective To explore the potential for unbiased systems-level gene co-expression network analysis to advance understanding of immunotherapy mechanisms.Methods We profiled genome-wide allergen-specific Th-memory-associated responses prospectively during 24mths subcutaneous immunotherapy (SCIT) in 25 rhinitics, documenting changes in immunoinflammatory pathways and associated co-expression networks and their relationships to symptom scores out to 36mths.Results Prior to immunotherapy, mite-specific Th-memory-associated response networks involved multiple discrete co-expression modules including those related to Th2-, Type1-IFN-, Inflammation-, and FOXP3/IL2-associated signalling. A signature comprising 109 genes correlated with symptom scores, and these mapped to cytokine signalling/T-cell activation-associated pathways, with upstream drivers including hallmark Th1/Th2-and inflammation-associated genes. Reanalysis after 3.5mths SCIT updosing detected minimal changes to pathway/upstream regulator profiles despite 32.5% symptom reduction, however network analysis revealed underlying merging of FOXP3/IL2-with Inflammation-and Th2-associated modules. By 12mths SCIT, symptoms had reduced by 41% without further significant changes to pathway/upstream regulator or network profiles. Continuing SCIT to 24mths stabilised symptoms at 47% of baseline, accompanied by upregulation of the Type1-IFN-associated network module and its merging into the Th2/FOXP3/IL2/Inflammation module.Conclusions SCIT stimulates progressive integration of Th-memory-associated Th2-, FOXP3/IL2-, Inflammation-, and finally Type1-IFN-signalling subnetworks, forming a single highly integrated co-expression network module, maximising potential for stable homeostatic control of allergen-specific Th2 responses via cross-regulation. Th2-antagonistic Type1-IFN signalling may play a key role in stabilising clinical effects of SCIT.* (SCIT) : Subcutaneous immunotherapy, (SIT) : specific immunotherapy, (PBMC) : peripheral blood mononuclear cells, (WGCNA) : weighted gene coexpression network analysis, (DEG) : differentially expressed genes, (URA) : upstream regulator analysis, (LPS) : bacterial lipopolysaccharide.

Abstract Systemic lupus erythematosus (SLE) is a heterogeneous autoimmune disease, with a clear genetic component. While most SLE patients carry rare gene variants in lupus risk genes, little is known about their contribution to disease pathogenesis. Amongst them, SH2B3 - a negative regulator of cytokine and growth factor receptor signaling – harbors rare coding variants in over 5% of SLE patients. Here we show that unlike the variant found exclusively in healthy controls, most SH2B3 rare variants found in lupus patients are predominantly hypomorphic alleles. Generation of two mouse lines carrying variants orthologous to those found in patients revealed SH2B3 is important to limit the numbers of immature and transitional B cells. Furthermore, hypomorphic SH2B3 was shown to impair negative selection of immature/transitional self-reactive B cells and accelerate autoimmunity in sensitized mice, at least in part due to increased IL-4R signaling and BAFF-R expression. This work identifies a previously unappreciated role for SH2B3 in human B cell tolerance and lupus risk. Summary Zhang et al . reveal a role for hypomorphic SH2B3 in lupus risk. The study shows rare and damaging variants identified in lupus patients enable breach of B cell immune tolerance checkpoints and suggests involvement for dysregulated IL-4R signaling and BAFF-R expression.