Abstract Purpose: Near-IR fluorescence imaging has great potential for noninvasive in vivo imaging of tumors. In this study, we show the preferential uptake and retention of two hepatamethine cyanine dyes, IR-783 and MHI-148, in tumor cells and tissues. Experimental Design: IR-783 and MHI-148 were investigated for their ability to accumulate in human cancer cells, tumor xenografts, and spontaneous mouse tumors in transgenic animals. Time- and concentration-dependent dye uptake and retention in normal and cancer cells and tissues were compared, and subcellular localization of the dyes and mechanisms of the dye uptake and retention in tumor cells were evaluated using organelle-specific tracking dyes and bromosulfophthalein, a competitive inhibitor of organic anion transporting peptides. These dyes were used to detect human cancer metastases in a mouse model and differentiate cancer cells from normal cells in blood. Results: These near-IR hepatamethine cyanine dyes were retained in cancer cells but not normal cells, in tumor xenografts, and in spontaneous tumors in transgenic mice. They can be used to detect cancer metastasis and cancer cells in blood with a high degree of sensitivity. The dyes were found to concentrate in the mitochondria and lysosomes of cancer cells, probably through organic anion transporting peptides, because the dye uptake and retention in cancer cells can be blocked completely by bromosulfophthalein. These dyes, when injected to mice, did not cause systemic toxicity. Conclusions: These two heptamethine cyanine dyes are promising imaging agents for human cancers and can be further exploited to improve cancer detection, prognosis, and treatment. Clin Cancer Res; 16(10); 2833–44. ©2010 AACR.

Frailty is an intermediate status of the human aging process, associated with decompensated homeostasis and death. The immune phenotype of frailty and its underlying cellular and molecular processes remain poorly understood. We profiled 114,467 immune cells from cord blood, young adults and healthy and frail old adults using single-cell RNA and TCR sequencing. Here we show an age-dependent accumulation of transcriptome heterogeneity and variability in immune cells. Characteristic transcription factors were identified in given cell types of specific age groups. Trajectory analysis revealed cells from non-frail and frail old adults often fall into distinct paths. Numerous TCR clonotypes were shared among T-cell subtypes in old adults, indicating differential pluripotency and resilience capabilities of aged T cells. A frailty-specific monocyte subset was identified with exclusively high expression of long noncoding RNAs NEAT1 and MALAT1. Our study discovers human frailty-specific immune cell characteristics based on the comprehensive dimensions in the immune landscape of aging and frailty.

SUMMARY The rapid spreading of the newly emerged SARS-CoV-2 variant, B.1.1.7, highlighted the requirements to better understand adaptive immune responses to this virus. Since CD8 + T cell responses play an important role in disease resolution and modulation in COVID-19 patients, it is essential to address whether these newly emerged mutations would result in altered immune responses. Here we evaluated the immune properties of the HLA-A2 restricted CD8 + T cell epitopes containing mutations from B.1.1.7, and furthermore performed a comprehensive analysis of the SARS-CoV-2 specific CD8 + T cell responses from COVID-19 convalescent patients and SARS-CoV-2 vaccinees recognizing the ancestral Wuhan strain compared to B.1.1.7. First, most of the predicted CD8 + T cell epitopes showed proper binding with HLA-A2, while epitopes from B.1.1.7 had lower binding capability than those from the ancestral strain. In addition, these peptides could effectively induced the activation and cytotoxicity of CD8 + T cells. Our results further showed that at least two site mutations in B.1.1.7 resulted in a decrease in CD8 + T cell activation and a possible immune evasion, namely A1708D mutation in ORF1ab 1707-1716 and I2230T mutation in ORF1ab 2230-2238 . Our current analysis provides information that contributes to the understanding of SARS-CoV-2-specific CD8 + T cell responses elicited by infection of mutated strains or vaccination. Graphical Abstract

In a rigorous 40-month study, we evaluated the geroprotective effects of metformin on adult male cynomolgus monkeys, addressing a gap in primate aging research. The study encompassed a comprehensive suite of physiological, imaging, histological, and molecular evaluations, substantiating metformin's influence on delaying age-related phenotypes at the organismal level. Specifically, we leveraged pan-tissue transcriptomics, DNA methylomics, plasma proteomics, and metabolomics to develop innovative monkey aging clocks and applied these to gauge metformin's effects on aging. The results highlighted a significant slowing of aging indicators, notably a roughly 6-year regression in brain aging. Metformin exerts a substantial neuroprotective effect, preserving brain structure and enhancing cognitive ability. The geroprotective effects on primate neurons were partially mediated by the activation of Nrf2, a transcription factor with anti-oxidative capabilities. Our research pioneers the systemic reduction of multi-dimensional biological age in primates through metformin, paving the way for advancing pharmaceutical strategies against human aging.

ABSTRACT Human immune system functions over an entire lifetime, yet how and why the immune system becomes less effective with age are not well understood. Here, we characterize peripheral blood mononuclear cells transcriptome from 172 healthy adults with 21~90 years of age using RNA-seq and the weighted gene correlation network analyses (WGCNA). These data reveal a set of insightful gene expression modules and representative gene biomarkers for human immune system aging from Asian and Caucasian ancestry, respectively. Among them, the aging-specific modules show an age-related gene expression variation spike around early-seventies. In addition, it is not known whether Asian and Caucasian immune systems go through similar gene expression changes throughout their lifespan, and to what extent these aging-associated changes are shared among ethnicities. We find the top hub genes including NUDT7, CLPB, OXNAD1 and MLLT3 are shared between Asian and Caucasian aging related modules and further validated in human PBMCs from different age groups. Overall, the impact of age and race on transcriptional variation elucidated from this study provide insights into the transcriptional driver of immune aging.