Hypoxia as one characteristic hallmark of solid tumors has been demonstrated to be involved in cancer metastasis and progression, induce severe resistance to oxygen-dependent therapies, and hamper the transportation of theranostic agents. To address these issues, an oxygen-self-produced sonodynamic therapy (SDT) nanoplatform involving a modified fluorocarbon (FC)-chain-mediated oxygen delivery protocol has been established to realize highly efficient SDT against hypoxic pancreatic cancer. In this nanoplatform, mesopores and FC chains of FC-chain-functionalized hollow mesoporous organosilica nanoparticle carriers can provide sufficient storage capacity and binding sites for sonosensitizers (IR780) and oxygen, respectively. In vitro and in vivo experiments demonstrate the nanoplatform involving this distinctive oxygen delivery protocol indeed breaks the hypoxia-specific transportation barriers, supplies sufficient oxygen to hypoxic PANC-1 cells especially upon exposure to ultrasound irradiation, and relieves hypoxia. Consequently, hypoxia-induced resistance to SDT is inhibited and sufficient highly reactive oxygen species (ROS) are produced to kill PANC-1 cells and shrink hypoxic PANC-1 pancreatic cancer. This distinctive FC-chain-mediated oxygen delivery method provides an avenue to hypoxia oxygenation and holds great potential in mitigating hypoxia-induced resistance to those oxygen-depleted therapies, e.g., photodynamic therapy, radiotherapy, and chemotherapy.

ABSTRACT Recent studies suggest a possible takeover of host antimicrobial autophagy machinery by positive-stranded RNA viruses to facilitate their own replication. In the present study, we investigated the role of autophagy in coxsackievirus replication. Coxsackievirus B3 (CVB3), a picornavirus associated with viral myocarditis, causes pronounced intracellular membrane reorganization after infection. We demonstrate that CVB3 infection induces an increased number of double-membrane vesicles, accompanied by an increase of the LC3-II/LC3-I ratio and an accumulation of punctate GFP-LC3-expressing cells, two hallmarks of cellular autophagosome formation. However, protein expression analysis of p62, a marker for autophagy-mediated protein degradation, showed no apparent changes after CVB3 infection. These results suggest that CVB3 infection triggers autophagosome formation without promoting protein degradation by the lysosome. We further examined the role of the autophagosome in CVB3 replication. We demonstrated that inhibition of autophagosome formation by 3-methyladenine or small interfering RNAs targeting the genes critical for autophagosome formation (ATG7, Beclin-1, and VPS34 genes) significantly reduced viral replication. Conversely, induction of autophagy by rapamycin or nutrient deprivation resulted in increased viral replication. Finally, we examined the role of autophagosome-lysosome fusion in viral replication. We showed that blockage of the fusion by gene silencing of the lysosomal protein LAMP2 significantly promoted viral replication. Taken together, our results suggest that the host's autophagy machinery is activated during CVB3 infection to enhance the efficiency of viral replication.

ABSTRACT The ongoing pandemic of COVID-19 alongside the outbreaks of SARS in 2003 and MERS in 2012 underscore the significance to understand betacoronaviruses as a global health challenge. SARS-CoV-2, the etiological agent for COVID-19, has infected more than 29 million individuals worldwide with nearly ~1 million fatalities. Understanding how SARS-CoV-2 initiates viral pathogenesis is of the utmost importance for development of antiviral drugs. Autophagy modulators have emerged as potential therapeutic candidates against SARS-CoV-2 but recent clinical setbacks underline the urgent need for better understanding the mechanism of viral subversion of autophagy. Using murine hepatitis virus-A59 (MHV-A59) as a model betacoronavirus , time-course infections revealed a significant loss in the protein level of ULK1, a canonical autophagy regulating serine-threonine kinase, and the concomitant appearance of a possible cleavage fragment. To investigate whether virus-encoded proteases target this protein, we conducted in vitro and cellular cleavage assays and identified ULK1 as a novel bona fide substrate of SARS-CoV-2 papain-like protease (PL pro ). Mutagenesis studies discovered that ULK1 is cleaved at a conserved PL pro recognition sequence (LGGG) after G499, separating its N-terminal kinase domain from the C-terminal substrate recognition region. Consistent with this, over-expression of SARS-CoV-2 PL pro is sufficient to impair starvation-induced canonical autophagy and disrupt formation of ULK1-ATG13 complex. Finally, we demonstrated a dual role for ULK1 in MHV-A59 replication, serving a pro-viral functions during early replication that is inactivated at late stages of infection. In conclusion, our study identified a new mechanism by which PL pro of betacoronaviruses induces viral pathogenesis by targeting cellular autophagic pathway (Word count=250) IMPORTANCE The recent COVID-19 global pandemic alongside the 2003 SARS and 2012 MERS outbreaks underscore an urgent need to better understand betacoronaviruses as pathogens that pose global challenge to human health. Studying the underlying biology of how betacoronaviruses subvert innate cellular defense pathways such as autophagy will help to guide future efforts to develop anti-viral therapy. (Word count= 55)

Immunotherapy is a promising strategy for nasopharyngeal carcinoma (NPC), a common and aggressive malignancy with poor prognosis. However, the literature lacks a comprehensive and objective overview of the current research status and trends of immunotherapy-related fields in NPC. We performed a bibliometric analysis of 513 original articles and reviews in English on immunotherapy for NPC from the Web of Science Core Collection database, using CiteSpace and Bibliometrix software tools. We visualized the development trend of publications, the distribution of countries/regions, the co-occurrence of keywords, the collaboration and citation of authors, the citation of journals, the evolution of topics, and the thematic map. We found that the publication volume increased sharply after 2017, with China as the main contributor and leader, the US as an important partner, and the Netherlands as a potential innovator. The research focused on immune checkpoint inhibitors and cell therapy, which were also the hotspots of clinical trials. Tumor microenvironment, immune infiltration, multicenter studies, and novel immunotherapy were the frontier topics and the key challenges for future research. CD137l-DC, lymphoma, and chimeric antigen receptor were emerging topics with good prospects. Our study provides a valuable insight into the research status and trends of immunotherapy for NPC, which may guide future research directions and clinical applications.

Lung fibroblasts play a central role in maintaining lung homeostasis and facilitating repair through the synthesis and organization of the extracellular matrix (ECM). This study investigated the cross-talk between interleukin-1 alpha (IL-1α) and transforming growth factor-β (TGF-β) signaling, two key regulators in tissue repair and fibrosis, in the context of lung fibroblast repair in the healthy lung.

Abstract Viruses have evolved diverse strategies to evade the host innate immune response and promote infection. The RIG-I-like-receptors RIG-I and MDA5 (RLRs) are antiviral factors that sense viral RNA and signal downstream via mitochondrial antiviral-signaling protein (MAVS) to activate type I interferon (IFN) expression. 14-3-3ε is a key component of the RIG-I translocon complex that interacts with MAVS at the mitochondrial membrane; however, the exact role of 14-3-3ε in this pathway is not well understood. In this study, we demonstrate that 14-3-3ε is a direct substrate of both the poliovirus and coxsackievirus B3 (CVB3) 3C proteases (3C pro ), and that it is cleaved at Q236↓G237, resulting in the generation of N- and C-terminal fragments of 27.0 and 2.1 kDa, respectively. Expression of the N-terminal cleavage fragment in cells reduces IFNB mRNA production during poly(I:C) stimulation, thus suggesting an antagonistic effect in the presence of the endogenous 14-3-3ε protein. The N-terminal 14-3-3ε fragment does not interact with RIG-I in co-immunoprecipitation assays, nor can it facilitate RIG-I translocation to the mitochondria. Probing the intrinsically disordered C-terminal region identifies key residues responsible for RIG-I signaling. Finally, overexpression of the N-terminal fragment promotes CVB3 infection and influenza A virus (H1N1) RNA production and reduces IFNB mRNA production during infection. The strategic enterovirus 3C pro -mediated cleavage of 14-3-3ε antagonizes RIG-I signaling by disrupting critical interactions within the RIG-I translocon complex, thus contributing to evasion of the host antiviral response. Author Summary Host antiviral factors work to sense virus infection through various mechanisms, including a complex signaling pathway known as the RIG-I like receptor (RLR) pathway. This pathway drives the production of antiviral molecules known as interferons, which are necessary to establish an antiviral state in the cellular environment. Key to this antiviral signaling pathway is the small chaperone protein 14-3-3ε, which facilitates the delivery of a viral sensor protein, RIG-I, to the mitochondria. In this study, we show that the enteroviral 3C protease cleaves 14-3-3ε during infection, rendering it incapable of facilitating this antiviral response. We also find that the cleavage fragment inhibits RIG-I signaling and promotes virus infection. Our findings reveal a novel viral strategy that restricts the antiviral host response and provides insights into the mechanisms underlying 14-3-3ε function in RIG-I antiviral signaling.

Abstract One important goal of fish genetic breeding is to identify valuable loci and genes that can facilitate growth and thereby productivity. Few such loci or genes have been identified in golden pompano ( Trachinotus ovatus ), a species of significant economic value. In this study, we produced a high-quality chromosome-level genome assembly of the golden pompano by de novo sequencing and assemblies for 2 parents and 200 F 1 offspring by genome re-sequencing. We exploited these assemblies to identify loci and genes by QTL mapping, Kompetitive Allele Specific PCR (KASP) genotyping, and haplotype-based regional association analysis based on growth records of a 64 biparental and 147 individuals from a naturally occurring population. At a locus 291kb from BSNP21031, we identified a somatostatin receptor type 1-like (designated as gpsstr1) gene in which the BSNP1369 of the promoter region was highly associated with growth. Loss of sstr1a, the homolog of gpsstr1 in zebrafish, caused growth retardation. Sstr1a mediated growth via sstr2 and Wnt-gsk-3β signaling pathways. Our findings provide new insights into the underlying mechanisms controlling growth. Our strategy can serve as an effective way to uncover novel genomic information and facilitate improvement of fish growth.

ABSTRACT Coxsackievirus B3 (CVB3) encodes proteinases that are essential for processing of the translated viral polyprotein. Viral proteinases also target host proteins to manipulate cellular processes and evade innate antiviral responses to promote replication and infection. While some host protein substrates of the CVB3 3C and 2A cysteine proteinases have been identified, the full repertoire of targets is not known. Here, we utilize an unbiased quantitative proteomics-based approach termed terminal amine isotopic labeling of substrates (TAILS) to conduct a global analysis of CVB3 protease-generated N-terminal peptides in both human HeLa and mouse cardiomyocyte (HL-1) cell lines infected with CVB3. We identified >800 proteins that are cleaved in CVB3-infected HeLa and HL-1 cells including the viral polyprotein, known substrates of viral 3C proteinase such as PABP, DDX58, and HNRNPs M, K, and D and novel cellular proteins. Network and GO-term analysis showed an enrichment in biological processes including immune response and activation, RNA processing, and lipid metabolism. We validated a subset of candidate substrates that are cleaved under CVB3 infection and some are direct targets of 3C proteinase in vitro . Moreover, depletion of a subset of TAILS-identified target proteins decreased viral yield. Characterization of two target proteins showed that expression of 3C pro -targeted cleaved fragments of emerin and aminoacyl-tRNA synthetase complex-interacting multifunctional protein 2 modulated autophagy and the nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NF-κB) pathway, respectively. The comprehensive identification of host proteins targeted during virus infection provides insights into the cellular pathways manipulated to facilitate infection. IMPORTANCE RNA viruses encode proteases that are responsible for processing viral proteins into their mature form. Viral proteases also target and cleave host cellular proteins; however, the full catalog of these target proteins is incomplete. We use a technique called terminal amine isotopic labeling of substrates (TAILS), an N-terminomics to identify host proteins that are cleaved under virus infection. We identify hundreds of cellular proteins that are cleaved under infection, some of which are targeted directly by viral protease. Revealing these target proteins provides insights into the host cellular pathways and antiviral signaling factors that are modulated to promote virus infection and potentially leading to virus-induced pathogenesis.