Although the pathogenic and genetic basis of acute lung injury (ALI) remains incompletely understood, the identification of novel ALI biomarkers holds promise for unique insights. Expression profiling in animal models of ALI (canine and murine) and human ALI detected significant expression of pre–B-cell colony-enhancing factor (PBEF), a gene not previously associated with lung pathophysiology. These results were validated by real-time polymerase chain reaction and immunohistochemistry studies, with PBEF protein levels significantly increased in both bronchoalveolar lavage fluid and serum of ALI models and in cytokine- or cyclic stretch–activated lung microvascular endothelium. We genotyped two PBEF single-nucleotide polymorphisms (SNPs) in a well characterized sample of white patients with sepsis-associated ALI, patients with severe sepsis, and healthy subjects and observed that carriers of the haplotype GC from SNPs T-1001G and C-1543T had a 7.7-fold higher risk of ALI (95% confidence interval 3.01–19.75, p < 0.001). The T variant from the SNP C-1543T resulted in a significant decrease in the transcription rate (1.8-fold; p < 0.01) by the reporter gene assay. Together, these results strongly indicate that PBEF is a potential novel biomarker in ALI and demonstrate the successful application of robust genomic technologies in the identification of candidate genes in complex lung disease.

Subcellular organelle-targeted nanoformulations for cancer theranostics are receiving increasing attention owing to their benefits of precise drug delivery, maximized therapeutic index, and reduced off-target side effects. Herein, a multichannel calcium ion (Ca

Abstract Background Abnormal remodeling of distal pulmonary arteries in patients with pulmonary arterial hypertension (PAH) leads to progressively increased pulmonary vascular resistance, followed by right ventricular hypertrophy and failure. Despite considerable advancements in PAH treatment prognosis remains poor. We aim to evaluate the potential for using the cytokine resistin as a genetic and biological marker for disease severity and survival in a large cohort of patients with PAH. Methods Biospecimens, clinical, and genetic data for 1121 adults with PAH, including 808 with idiopathic PAH (IPAH) and 313 with scleroderma-associated PAH (SSc-PAH), were obtained from a national repository. Serum resistin levels were measured by ELISA, and associations between resistin levels, clinical variables, and single nucleotide polymorphism genotypes were examined with multivariable regression models. Machine-learning (ML) algorithms were applied to develop and compare risk models for mortality prediction. Results Resistin levels were significantly higher in all PAH samples and PAH subtype (IPAH and SSc-PAH) samples than in controls ( P < .0001) and had significant discriminative abilities (AUCs of 0.84, 0.82, and 0.91, respectively; P < .001). High resistin levels (above 4.54 ng/mL) in PAH patients were associated with older age ( P = .001), shorter 6-min walk distance ( P = .001), and reduced cardiac performance (cardiac index, P = .016). Interestingly, mutant carriers of either rs3219175 or rs3745367 had higher resistin levels (adjusted P = .0001). High resistin levels in PAH patients were also associated with increased risk of death (hazard ratio: 2.6; 95% CI: 1.27–5.33; P < .0087). Comparisons of ML–derived survival models confirmed satisfactory prognostic value of the random forest model (AUC = 0.70, 95% CI: 0.62–0.79) for PAH. Conclusions This work establishes the importance of resistin in the pathobiology of human PAH. In line with its function in rodent models, serum resistin represents a novel biomarker for PAH prognostication and may indicate a new therapeutic avenue. ML-derived survival models highlighted the importance of including resistin levels to improve performance. Future studies are needed to develop multi-marker assays that improve noninvasive risk stratification.

Abstract Background Sepsis and associated organ failures confer substantial morbidity and mortality. Xanthine oxidoreductase (XOR) is implicated in the development of tissue oxidative damage in a wide variety of respiratory and cardiovascular disorders including sepsis and sepsis-associated acute respiratory distress syndrome (ARDS). We examined whether single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the XDH gene (encoding XOR) might influence susceptibility to and outcome in patients with sepsis. Methods We genotyped 28 tag SNPs in XDH gene in the CELEG cohort, including 621 European American (EA) and 353 African American (AA) sepsis patients. Serum XOR activity was measured in a subset of CELEG subjects. Additionally, we assessed the functional effects of XDH variants utilizing empirical data from different integrated software tools and datasets. Results Among AA patients, six intronic variants (rs206805, rs513311, rs185925, rs561525, rs2163059, rs13387204), in a region enriched with regulatory elements, were associated with risk of sepsis ( P < 0.008–0.049). Two out of six SNPs (rs561525 and rs2163059) were associated with risk of sepsis-associated ARDS in an independent validation cohort (GEN-SEP) of 590 sepsis patients of European descent. Two common SNPs (rs1884725 and rs4952085) in tight linkage disequilibrium (LD) provided strong evidence for association with increased levels of serum creatinine ( P adjusted <0.0005 and 0.0006, respectively), suggesting a role in increased risk of renal dysfunction. In contrast, among EA ARDS patients, the missense variant rs17011368 (I703V) was associated with enhanced mortality at 60-days ( P < 0.038). We found higher serum XOR activity in 143 sepsis patients (54.5 ± 57.1 mU/mL) compared to 31 controls (20.9 ± 12.4 mU/mL, P = 1.96 × 10 − 13 ). XOR activity was associated with the lead variant rs185925 among AA sepsis patients with ARDS ( P < 0.005 and P adjusted < 0.01). Multifaceted functions of prioritized XDH variants, as suggested by various functional annotation tools, support their potential causality in sepsis. Conclusions Our findings suggest that XOR is a novel combined genetic and biochemical marker for risk and outcome in patients with sepsis and ARDS.

BACKGROUND: Asthma is a complex disease with striking disparities across racial and ethnic groups, which may be partly attributable to genetic factors. One of the main goals of the Consortium on Asthma among African-ancestry Populations in the Americas (CAAPA) is to discover genes conferring risk to asthma in populations of African descent. METHODS: We performed a genome-wide meta-analysis of asthma across 11 CAAPA datasets (4,827 asthma cases and 5,397 controls), genotyped on the African Diaspora Power Chip (ADPC) and including existing GWAS array data. The genotype data were imputed up to a whole genome sequence reference panel from n=880 African ancestry individuals for a total of 61,904,576 SNPs. Statistical models appropriate to each study design were used to test for association, and results were combined using the weighted Z-score method. We also used admixture mapping as a complementary approach to identify loci involved in asthma pathogenesis in subjects of African ancestry. RESULTS: SNPs rs787160 and rs17834780 on chromosome 2q22·3 were significantly associated with asthma (p=6 ·57×10−9 and 2·97 × 10−8 respectively). These SNPs lie in the intergenic region between the Rho GTPase Activating Protein 15 (ARHGAP15) and Glycosyltransferase Like Domain Containing 1 (GTDC1) genes. Four low frequency variants on chromosome 1q21.3, which may be involved in the "atopic march" and which are not polymorphic in Europeans, also showed evidence for association with asthma (1·18 × 10−6 ≤p≤3·06 ×10 −6). SNP rs11264909 on chromosome 1q23·1, close to a region previously identified by the EVE asthma meta-analysis as having a putative African ancestry specific effect, only showed differences in counts in subjects homozygous for alleles of African ancestry. Admixture mapping also identified a significantly associated region on chromosome 6q23·2, which includes the Transcription Factor 21 (TCF21) gene, previously shown to be differentially expressed in bronchial tissues of asthmatics and non-asthmatics. CONCLUSIONS: We have identified a number of novel asthma association signals warranting further investigation.