Type 1 diabetes (T1D) results from progressive loss of pancreatic islet mass through autoimmunity targeted at a diverse, yet limited, series of molecules that are expressed in the pancreatic β cell. Identification of these molecular targets provides insight into the pathogenic process, diagnostic assays, and potential therapeutic agents. Autoantigen candidates were identified from microarray expression profiling of human and rodent pancreas and islet cells and screened with radioimmunoprecipitation assays using new-onset T1D and prediabetic sera. A high-ranking candidate, the zinc transporter ZnT8 (Slc30A8), was targeted by autoantibodies in 60–80% of new-onset T1D compared with <2% of controls and <3% type 2 diabetic and in up to 30% of patients with other autoimmune disorders with a T1D association. ZnT8 antibodies (ZnTA) were found in 26% of T1D subjects classified as autoantibody-negative on the basis of existing markers [glutamate decarboxylase (GADA), protein tyrosine phosphatase IA2 (IA2A), antibodies to insulin (IAA), and islet cytoplasmic autoantibodies (ICA)]. Individuals followed from birth to T1D showed ZnT8A as early as 2 years of age and increasing levels and prevalence persisting to disease onset. ZnT8A generally emerged later than GADA and IAA in prediabetes, although not in a strict order. The combined measurement of ZnT8A, GADA, IA2A, and IAA raised autoimmunity detection rates to 98% at disease onset, a level that approaches that needed to detect prediabetes in a general pediatric population. The combination of bioinformatics and molecular engineering used here will potentially generate other diabetes autoimmunity markers and is also broadly applicable to other autoimmune disorders.

Islet cell antibodies (ICAs) are predictive of type I diabetes in first-degree relatives, but this immunohistochemical assay has proven difficult to standardize. As an alternative, we assessed the use of radioassays for antibodies against three molecularly characterized islet autoantigens, including ICA512bdc (amino acid residues 256–979 of the IA-2 molecule, incorporating the intracellular domain). We measured insulin autoantibodies (IAAs), GAD autoantibodies (GAAs), and ICA512bdc autoantibodies (ICA512bdcAAs) by radioassay, in addition to ICAs, in 882 first-degree relatives of patients with type I diabetes, 50 of whom later developed diabetes with a median follow-up of 2.0 years (maximum 11.3 years). The cutoff for each radioassay was determined by testing &gt;200 control subjects. When autoantibody frequencies among the relatives were analyzed according to relationship to the proband, the offspring of diabetic fathers had a higher frequency of ICA512bdcAAs (P = 0.008), IAAs (P = 0.0001) and GAAs (P = 0.0001) than the offspring of diabetic mothers. ICA512bdcAAs and IAAs both showed a significant association with HLA-DR4-DQ8 (P = 0.0005). Among relatives developing diabetes, 98% had one or more of IAAs, GAAs, or ICA512bdcAAs, and 80% had two or more of these autoantibodies, compared with none of the control subjects. Using survival analysis to allow for different lengths of follow-up, there was a significant increase in the risk of diabetes with the number of these autoantibodies present, comparing zero, one, two, and three autoantibodies (P &lt; 0.0001, log-rank test), and by Cox regression analysis, this was independent of ICAs and age. For relatives with two or more of these autoantibodies, the risk of diabetes within 3 years was 39% (95% CI, 27–52) and the risk within 5 years was 68% (95% CI, 52–84). Relatives with all three autoantibodies had a risk within 5 years estimated to be 100%. The presence of low first-phase insulin release further increased the risk for relatives with one or two autoantibodies. We conclude that the presence of two or more autoantibodies (out of IAAs, GAAs, and ICA512bdcAAs) is highly predictive of the development of type I diabetes among relatives.

Autoimmune reactions, in which the body's white blood cells harm its own tissues, cause many diseases including diabetes, multiple sclerosis and arthritis. It is not known why immune cells target certain organs, and in particular for childhood diabetes, why only insulin-producing cells are killed. Nakayama et al. now report that this may be because insulin itself is a primary autoantigen for autoimmune diabetes. In NOD mice, the standard animal model for diabetes, when the part of the insulin molecule that gives rise to autoantibodies is altered, autoimmune diabetes disappears. This also suggests that deletional immune therapy could be a practical proposition. The possible clinical relevance of this work is confirmed by a separate study by Kent et al. of human patients with type 1 diabetes. T lymphocytes found in the draining lymph nodes around the pancreas specifically recognize part of the insulin protein. This has implications for antigen specific therapies and islet-cell transplantation in diabetes. A fundamental question about the pathogenesis of spontaneous autoimmune diabetes is whether there are primary autoantigens. For type 1 diabetes it is clear that multiple islet molecules are the target of autoimmunity in man and animal models1,2. It is not clear whether any of the target molecules are essential for the destruction of islet beta cells. Here we show that the proinsulin/insulin molecules have a sequence that is a primary target of the autoimmunity that causes diabetes of the non-obese diabetic (NOD) mouse. We created insulin 1 and insulin 2 gene knockouts combined with a mutated proinsulin transgene (in which residue 16 on the B chain was changed to alanine) in NOD mice. This mutation abrogated the T-cell stimulation of a series of the major insulin autoreactive NOD T-cell clones3. Female mice with only the altered insulin did not develop insulin autoantibodies, insulitis or autoimmune diabetes, in contrast with mice containing at least one copy of the native insulin gene. We suggest that proinsulin is a primary autoantigen of the NOD mouse, and speculate that organ-restricted autoimmune disorders with marked major histocompatibility complex (MHC) restriction of disease are likely to have specific primary autoantigens.

With the development of an insulin autoantibody (IAA) assay performed in 96-well filtration plates, we have evaluated prospectively the development of IAA in NOD mice (from 4 weeks of age) and children (from 7 to 10 months of age) at genetic risk for the development of type 1 diabetes. NOD mice had heterogeneous expression of IAA despite being inbred. IAA reached a peak between 8 and 16 weeks and then declined. IAA expression by NOD mice at 8 weeks of age was strongly associated with early development of diabetes, which occurred at 16–18 weeks of age (NOD mice IAA + at 8 weeks: 83% (5/6) diabetic by 18 weeks versus 11% (1/9) of IAA negative at 8 weeks; P < .01). In man, IAA was frequently present as early as 9 months of age, the first sampling time. Of five children found to have persistent IAA before 1 year of age, four have progressed to diabetes (all before 3.5 years of age) and the fifth is currently less than age 2. Of the 929 children not expressing persistent IAA before age 1, only one has progressed to diabetes to date (age onset 3), and this child expressed IAA at his second visit (age 1.1). In new onset patients, the highest levels of IAA correlated with an earlier age of diabetes onset. Our data suggest that the program for developing diabetes of NOD mice and humans is relatively “fixed” early in life and, for NOD mice, a high risk of early development of diabetes is often determined by 8 weeks of age. With such early determination of high risk of progression to diabetes, immunologic therapies in humans may need to be tested in children before the development of IAA for maximal efficacy.

Background/Rationale: Autoantibodies to islet antigen-2 (IA-2A) and glutamic acid decarboxylase (GADA) are markers for diagnosis, screening, and measuring outcomes in National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK) consortia studies. A harmonization program was established to increase comparability of results within and among these studies. Methods: Large volumes of six working calibrators were prepared from pooled sera with GADA 4.8–493 World Health Organization (WHO) units/ml and IA-2A 2–235 WHO units/ml. Harmonized assay protocols for IA-2A and GADA using 35S-methionine-labelled in vitro transcribed and translated antigens were developed based on methods in use in three NIDDK laboratories. Antibody thresholds were defined using sera from patients with recent onset type 1 diabetes and healthy controls. To evaluate the impact of the harmonized assay protocol on concordance of IA-2A and GADA results, two laboratories retested stored TEDDY study sera using the harmonized assays. Results: The harmonized assays gave comparable but not identical results in the three laboratories. For IA-2A, using a common threshold of 5 DK units/ml, 549 of 550 control and patient samples were concordantly scored as positive or negative, specificity was greater than 99% with sensitivity 64% in all laboratories. For GADA, using thresholds equivalent to the 97th percentile of 974 control samples in each laboratory, 1051 (97.9%) of 1074 samples were concordant. On the retested TEDDY samples, discordance decreased from 4 to 1.8% for IA-2A (n = 604 samples; P = 0.02) and from 15.4 to 2.7% for GADA (n = 515 samples; P < 0.0001). Conclusion: Harmonization of GADA and IA-2A is feasible using large volume working calibrators and common protocols and is an effective approach to ensure consistency in autoantibody measurements.

The outbreak of the COVID-19 has seriously affected the whole society, and vaccines were the most effective means to contain the epidemic. This paper aims to determine the top 100 articles cited most frequently in COVID-19 vaccines and to analyze the research status and hot spots in this field through bibliometrics, to provide a reference for future research. We conducted a comprehensive search of the Web of Science Core Collection database on November 29, 2023, and identified the top 100 articles by ranking them from highest to lowest citation frequency. In addition, we analyzed the year of publication, citation, author, country, institution, journal, and keywords with Microsoft Excel 2019 and VOSviewer 1.6.18. Research focused on vaccine immunogenicity and safety, vaccine hesitancy, and vaccination intention.

Abstract Context Type 1 diabetes incidence continues to increase in children, especially among Hispanic Whites (HW). Objective We investigated the clinical, immunologic, and genetic characteristics of HW and Non-Hispanic White (NHW) children that presented at type 1 diabetes diagnosis. Methods In this single-center, observational study, children who were diagnosed with type 1 diabetes (&lt;20 years old) and tested for islet autoantibodies within 1 year of diagnosis were included in the study and divided into two groups by Hispanic ethnicity. Results Of 1297 children, 398 HW children presented with a younger age at diabetes onset (10.2 ± 3.9 vs. 11.1 ± 4.1 years, p&lt;0.001) and more diabetic ketoacidosis (62.4% vs. 51.9%, p&lt;0.001) compared to NHW children (n=899). There was no difference in sex, A1c levels, or the number and prevalence of islet autoantibodies between the two cohorts. A subset of our cohort was HLA typed as specific alleles confer strong genetic risk for type 1 diabetes (e.g., HLA-DR4 and DQ8). Among 637 HLA-typed children, HW children had a significantly higher prevalence of the DR4-DQ8 haplotype compared to NHW children (79.1% vs. 60.1%, p&lt;0.001), and this frequency was much higher than a reference Hispanic population (OR = 6.5, 95% CI 4.6–9.3). Conclusions Hispanic White children developing type 1 diabetes have a high prevalence of HLA DR4-DQ8, which can be utilized to select individuals for immune monitoring with islet autoantibodies to lessen diabetic ketoacidosis and potentially prevent diabetes onset.

Introduction & Objective: Diabetic kidney disease (DKD) is the leading single cause of end-stage renal disease in the United States. Approximately 30% of diabetics develop DKD with comparable blood glucose levels, indicating a significant genetic predisposition. However, the underlying mechanisms that contribute to differential susceptibility are unclear. The glomerulus is the primary site of injury with hypertrophy and podocyte depletion being the hallmarks for progressive DKD. We have demonstrated that mitochondrial oxidative damage in glomerular endothelial cells (GECs), leads to podocyte loss via GEC-to-podocyte crosstalk in DKD susceptible DBA/2J (D2) mice compared to DKD resistant C57BL/6J (B6) mice. Methods: We mapped potential genetic loci associated with podocyte depletion after long-term diabetes (6mth using 39 strains of BXD, parental B6 and D2 mice). We identified a significant cis-acting variant in the promoter of xanthine oxidoreductase (Xor). XOR catalyze the oxidation of purine substrates to uric acid and reactive oxygen species (ROS). Using CRISPR/Cas9 to knock-in the Xor risk variant into DKD-resistant B6 mice, we generated mutant B6-Xorem1 mice with significantly higher XOR activity than B6. Results: This risk variant is a transcription factor binding site to C/EBPβ. We observed higher C/EBPβ expression in GECs from diabetic B6-Xorem1 mice. B6-Xorem1 mice had increased mitochondrial oxidative stress in GECs, podocyte depletion, basement membrane thickening, albuminuria, glomerulosclerosis and tubular injury. These changes were prevented with XOR inhibition. Interestingly B6-Xorem1 mice developed age-associated glomerulosclerosis. In vitro studies support a Xor and mitochondrial ROS interplay in endothelial cells that resulted in GEC dysfunction. Conclusion: Xor promoter variants are causal for DKD susceptibility and may predispose to aging and other diabetic complications. Disclosure U. Ekperikpe: None. L. yu: None. I.S. Daehn: None. Funding National Institutes of Health (R01DK097253)

Abstract Monoamine neurotransmitters such as serotonin and dopamine are loaded by vesicular monoamine transporter 2 (VMAT2) into synaptic vesicles for storage and subsequent release in neurons. Impaired VMAT2 function underlies various neuropsychiatric diseases. VMAT2 inhibitors reserpine and tetrabenazine are used to treat hypertension, movement disorders associated with Huntington’s Disease and Tardive Dyskinesia. Despite its physiological and pharmacological significance, the structural basis underlying substrate recognition, and inhibition by varying mechanisms remains unknown. Here we present cryo-EM structures of human apo VMAT2 in addition to states bound to serotonin, tetrabenazine, and reserpine. These structures collectively capture three states, namely the lumen-facing, occluded, and cytosol-facing conformations. Notably, tetrabenazine induces a substantial rearrangement of TM2 and TM7, extending beyond the typical rocker-switch movement. These functionally dynamic snapshots, complemented by biochemical analysis, unveil the essential components responsible for ligand recognition, elucidate the proton-driven exchange cycle, and provide a framework to design improved pharmaceutics targeting VMAT2.