Chronic kidney disease (CKD) is a significant public health problem, and recent genetic studies have identified common CKD susceptibility variants. The CKDGen consortium performed a meta-analysis of genome-wide association data in 67,093 individuals of European ancestry from 20 predominantly population-based studies in order to identify new susceptibility loci for reduced renal function as estimated by serum creatinine (eGFRcrea), serum cystatin c (eGFRcys) and CKD (eGFRcrea < 60 ml/min/1.73 m(2); n = 5,807 individuals with CKD (cases)). Follow-up of the 23 new genome-wide-significant loci (P < 5 x 10(-8)) in 22,982 replication samples identified 13 new loci affecting renal function and CKD (in or near LASS2, GCKR, ALMS1, TFDP2, DAB2, SLC34A1, VEGFA, PRKAG2, PIP5K1B, ATXN2, DACH1, UBE2Q2 and SLC7A9) and 7 loci suspected to affect creatinine production and secretion (CPS1, SLC22A2, TMEM60, WDR37, SLC6A13, WDR72 and BCAS3). These results further our understanding of the biologic mechanisms of kidney function by identifying loci that potentially influence nephrogenesis, podocyte function, angiogenesis, solute transport and metabolic functions of the kidney.

Interactions with the microbiota influence many aspects of immunity, including immune cell development, differentiation, and function. Here, we examined the impact of the microbiota on CD8+ T cell memory. Antigen-activated CD8+ T cells transferred into germ-free mice failed to transition into long-lived memory cells and had transcriptional impairments in core genes associated with oxidative metabolism. The microbiota-derived short-chain fatty acid (SCFA) butyrate promoted cellular metabolism, enhanced memory potential of activated CD8+ T cells, and SCFAs were required for optimal recall responses upon antigen re-encounter. Mechanistic experiments revealed that butyrate uncoupled the tricarboxylic acid cycle from glycolytic input in CD8+ T cells, which allowed preferential fueling of oxidative phosphorylation through sustained glutamine utilization and fatty acid catabolism. Our findings reveal a role for the microbiota in promoting CD8+ T cell long-term survival as memory cells and suggest that microbial metabolites guide the metabolic rewiring of activated CD8+ T cells to enable this transition.

Glomerular filtration rate (GFR) is accepted as the best indicator of kidney function and is commonly estimated from serum creatinine (SCr)–based equations. Separate equations have been developed for children (Schwartz equation), younger and middle-age adults [Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration (CKD-EPI) equation] and older adults [Berlin Initiative Study 1 (BIS1) equation], and these equations lack continuity with ageing. We developed and validated an equation for estimating the glomerular filtration rate that can be used across the full age spectrum (FAS). The new FAS equation is based on normalized serum creatinine (SCr/Q), where Q is the median SCr from healthy populations to account for age and sex. Coefficients for the equation are mathematically obtained by requiring continuity during the paediatric–adult and adult–elderly transition. Research studies containing a total of 6870 healthy and kidney-diseased white individuals, including 735 children, <18 years of age, 4371 adults, between 18 and 70 years of age, and 1764 older adults, ≥70 years of age with measured GFR (inulin, iohexol and iothalamate clearance) and isotope dilution mass spectrometry–equivalent SCr, were used for the validation. Bias, precision and accuracy (P30) were evaluated. The FAS equation was less biased [−1.7 (95% CI −3.4, −0.2) versus 6.0 (4.5, 7.5)] and more accurate [87.5% (85.1, 89.9) versus 83.8% (81.1, 86.5)] than the Schwartz equation for children and adolescents; less biased [5.0 (4.5, 5.5) versus 6.3 (5.9, 6.8)] and as accurate [81.6% (80.4, 82.7) versus 81.9% (80.7, 83.0)] as the CKD-EPI equation for young and middle-age adults; and less biased [−1.1 (−1.6, −0.6) versus 5.6 (5.1, 6.2)] and more accurate [86.1% (84.4, 87.7) versus 81.8% (79.7, 84.0)] than CKD-EPI for older adults. The FAS equation has improved validity and continuity across the full age-spectrum and overcomes the problem of implausible eGFR changes in patients which would otherwise occur when switching between more age-specific equations.

Background— Electron-beam computed tomography (EBCT) is used to measure coronary calcification but not for aortic valve calcification (AVC). Its accuracy, association with aortic stenosis (AS) severity, and diagnostic and prognostic value with respect to AVC are unknown. Methods and Results— In 30 explanted aortic valves, the AVC score by EBCT (1125±1294 Agatston units [AU]) showed a strong linear correlation ( r =0.96, P <0.0001) with valvular calcium weight (653±748 mg) by pathology that allowed estimation of calcium weight as AVC score/1.7, with a small standard error of the estimate (53 mg). In 100 consecutive clinical patients, we measured AVC by EBCT and AS severity by echocardiographic aortic valve area (AVA). The AVC score was 1316±1749 AU (range 0 to 7226 AU). Intraobserver and interobserver variabilities were excellent (4±4% and 4±10%, respectively). AVC and AVA were strongly associated ( r =0.79, P <0.0001) but had a curvilinear relationship that suggested that AVC and AVA provide complementary information. AVC score ≥1100 AU provided 93% sensitivity and 82% specificity for diagnosis of severe AS (AVA <1 cm 2 ), with a receiver operator characteristic curve area of 0.89. AVC assessment by echocardiography was often more severe than by EBCT ( P <0.0001). During follow-up, 22 patients either died, developed heart failure, or required surgery. With adjustment for age, sex, symptoms, ejection fraction, and AVA, the AVC score was independently predictive of event-free survival (risk ratio 1.06 per 100-AU increment [1.02 to 1.10], P <0.001), even after adjustment for echocardiographic calcifications. Conclusions— AVC is accurately and reproducibly measured by EBCT and shows a strong association and diagnostic value for severe AS. The curvilinear relationship between AVC and AVA suggests these measures are complementary, and indeed, AVC provides independent outcome information. Thus, AVC is an important measurement in the evaluation of patients with AS.

Macronutrient intake, the proportion of calories consumed from carbohydrate, fat, and protein, is an important risk factor for metabolic diseases with significant familial aggregation. Previous studies have identified two genetic loci for macronutrient intake, but incomplete coverage of genetic variation and modest sample sizes have hindered the discovery of additional loci. Here, we expanded the genetic landscape of macronutrient intake, identifying 12 suggestively significant loci (P < 1 × 10−6) associated with intake of any macronutrient in 91,114 European ancestry participants. Four loci replicated and reached genome-wide significance in a combined meta-analysis including 123,659 European descent participants, unraveling two novel loci; a common variant in RARB locus for carbohydrate intake and a rare variant in DRAM1 locus for protein intake, and corroborating earlier FGF21 and FTO findings. In additional analysis of 144,770 participants from the UK Biobank, all identified associations from the two-stage analysis were confirmed except for DRAM1. Identified loci might have implications in brain and adipose tissue biology and have clinical impact in obesity-related phenotypes. Our findings provide new insight into biological functions related to macronutrient intake.

Abstract Cytokines that signal via STAT1 and STAT3 transcription factors instruct decisions affecting tissue homeostasis, anti-microbial host defense, and inflammation-induced tissue injury. To understand the coordination of these activities, we applied RNA-seq, ChIP-seq, and ATAC-seq to identify the transcriptional output of STAT1 and STAT3 in peritoneal tissues during acute resolving inflammation and inflammation primed to drive fibrosis. Bioinformatics focussed on the transcriptional signature of the immuno-modulatory cytokine IL-6 in both settings and examined how pro-fibrotic IFNγ-secreting CD4 + T-cells altered the interpretation of STAT1 and STAT3 cytokine cues. In resolving inflammation, STAT1 and STAT3 cooperated to drive stromal gene expression affecting anti-microbial immunity and tissue homeostasis. The introduction of IFNγ-secreting CD4 + T-cells altered this transcriptional program and channeled STAT1 and STAT3 to a previously latent GAS motif in Alu -like elements. STAT1 and STAT3 binding to this conserved sequence revealed evidence of reciprocal cross-regulation and gene signatures relevant to pathophysiology. Thus, we propose that effector T-cells re-tune the transcriptional output of IL-6 by shaping a regulatory interplay between STAT1 and STAT3 in inflammation.

Naive CD8+ T cell activation results in an autonomous program of cellular proliferation and differentiation. However, the mechanisms that underpin this process are unclear. Here we profiled genome-wide changes in chromatin accessibility, gene transcription and the deposition of a key chromatin modification (H3K27me3) early after naive CD8+ T cell activation. Rapid upregulation of the histone demethylase, KDM6B, prior to first cell division was required for initiating H3K27me3 removal at genes essential for subsequent T cell differentiation and proliferation. Inhibition of KDM6B-dependent H3K27me3 demethylation limited the magnitude of an effective primary virus-specific CD8+ T cell response and the formation of memory CD8+ T cell populations. Accordingly, we define the early spatio-temporal events underpinning early lineage-specific epigenetic reprogramming that is necessary for autonomous CD8+ T cell proliferation and differentiation.

Antigen-specific CD8+ T cell differentiation in response to infection is associated with specific changes in the chromatin landscape resulting in acquisition of the lineage-specific effector functions required for pathogen clearance. Lysine (K)-specific demethylase 6B (KDM6b) is a histone demethylase that specifically recognizes and removes methyl groups from K27 tri/dimethylation on histone 3. This histone modification is associated with a repressive transcriptional state, or, in combination with the active H3K4me3 mark, a bivalent epigenetic state. Resolution of bivalency at fundamental transcription factor loci has been shown to be a key mechanism for the initiation of CD8+ T cell differentiation. To begin to address the role of KDM6b in regulating H3K27me3 demethylation in CD8+ T cell responses to infection, a model whereby KDM6b levels can be modulated is needed. To address this, we developed a conditional short hairpin RNA (shRNA) mouse model targeting KDM6b. Here we demonstrate that KDM6b knockdown results in diminished naive, CD4+ and virus-specific CD4+ and CD8+ T cell response in response to influenza A infection. To address the molecular mechanism, we demonstrate that KDM6b knockdown resulted in reduced H3K27me3 removal from the Tbx21 bivalent promoter, compared to luciferase hairpin controls. Surprisingly, this did not necessarily impact T-BET expression, or resolution of other bivalent transcription factor promoters. These data suggest that KDM6b knockdown resulting in diminished IAV-specific CD8+ T cell responses may reflect a demethylase independent function.

Mucosal-associated invariant T (MAIT) cells are MR1-restricted innate-like T cells conserved across mammalian species, including mice and humans. By sequencing RNA from sorted MR1-5-OP-RU tetramer+ cells derived from either human blood or murine lungs, we define the basic transcriptome of an activated MAIT cell in both species and demonstrate how this profile changes during resolution and reinfection phases of infection. We observe strong similarities between MAIT cells in humans and mice. Compared with previously published T cell transcriptomes, MAIT cells displayed most similarity to iNKT cells when activated, but to γδT cells, after resolution of infection. In both species activation leads to strong expression of pro-inflammatory cytokines and chemokines, and also a strong tissue repair signature, recently described in murine commensal-specific H2-M3-restricted T cells. These data define the requirements for, and consequences of, MAIT cell activation, revealing a tissue repair phenotype expressed upon MAIT cell activation in both species.

The differentiation of naïve CD8+ cytotoxic T lymphocytes (CTLs) into effector and memory states results in large scale changes in transcriptional and phenotypic profiles. Little is known about how large-scale changes in genome organisation reflect or underpin these transcriptional programs. We utilised Hi-C to map changes in the spatial organisation of long-range genome contacts within naïve, effector and memory virus-specific CD8+ T cells. We observed that the architecture of the naive CD8+ T cell genome was distinct from effector and memory genome configurations with extensive changes within discrete functional chromatin domains. However, deletion of the BACH2 or SATB1 transcription factors was sufficient to remodel the naïve chromatin architecture and engage transcriptional programs characteristic of differentiated cells. This suggests that the chromatin architecture within naïve CD8+ T cells is preconfigured to undergo autonomous remodelling upon activation, with key transcription factors restraining differentiation by actively enforcing the unique naïve chromatin state.