Purpose: The ubiquitously expressed transmembrane glycoprotein CD47 delivers an anti-phagocytic (do not eat) signal by binding signal-regulatory protein α (SIRPα) on macrophages. CD47 is overexpressed in cancer cells and its expression is associated with poor clinical outcomes. TTI-621 (SIRPαFc) is a fully human recombinant fusion protein that blocks the CD47-SIRPα axis by binding to human CD47 and enhancing phagocytosis of malignant cells. Blockade of this inhibitory axis using TTI-621 has emerged as a promising therapeutic strategy to promote tumor cell eradication.Experimental Design: The ability of TTI-621 to promote macrophage-mediated phagocytosis of human tumor cells was assessed using both confocal microscopy and flow cytometry. In vivo antitumor efficacy was evaluated in xenograft and syngeneic models and the role of the Fc region in antitumor activity was evaluated using SIRPαFc constructs with different Fc tails.Results: TTI-621 enhanced macrophage-mediated phagocytosis of both hematologic and solid tumor cells, while sparing normal cells. In vivo, TTI-621 effectively controlled the growth of aggressive AML and B lymphoma xenografts and was efficacious in a syngeneic B lymphoma model. The IgG1 Fc tail of TTI-621 plays a critical role in its antitumor activity, presumably by engaging activating Fcγ receptors on macrophages. Finally, TTI-621 exhibits minimal binding to human erythrocytes, thereby differentiating it from CD47 blocking antibodies.Conclusions: These data indicate that TTI-621 is active across a broad range of human tumors. These results further establish CD47 as a critical regulator of innate immune surveillance and form the basis for clinical development of TTI-621 in multiple oncology indications. Clin Cancer Res; 23(4); 1068-79. ©2016 AACR.

Abstract Systemic toxicity is a major challenge in the development of therapeutics. Consequently, cell-type-specific targeting is needed to improve on-target efficacy while reducing off-target toxicity. Here, we describe a cell-targeting system we have termed BRAID ( BR idged A ctivation by I ntra/intermolecular D ivision) whereby an active molecule is divided into two inactive or less active parts that are subsequently brought together via a so-called ‘bridging receptor’ on the target cell. This concept was validated using the WNT/β-catenin signaling system, demonstrating that a multivalent WNT agonist molecule divided into two inactive components assembled from different epitopes via the hepatocyte receptor βKlotho induces signaling specifically on hepatocytes. These data provide proof-of-concept for this cell-specific targeting strategy and in principle, this may also allow activation of multiple signaling pathways where desirable. This approach has broad application potential for other receptor systems.

Diabetes has been recognized as an independent risk factor for periodontitis. Increasing evidences indicate that hyperglycemia aggravates inflammatory response of human periodontal ligament cells (hPDLCs). Carbon monoxide-releasing molecule-3 (CORM-3) is a water-soluble compound that can release carbon monoxide (CO) in a controllable manner. CORM-3 has been shown the anti-inflammatory effect in different cell lineages.

Abstract Background Transmission electron microscopy (TEM) images can visualize kidney glomerular filtration barrier ultrastructure, including the glomerular basement membrane (GBM) and podocyte foot processes (PFP). Podocytopathy is associated with glomerular filtration barrier morphological changes observed experimentally and clinically by measuring GBM or PFP width. However, these measurements are currently performed manually. This limits research on podocytopathy disease mechanisms and therapeutics due to labor intensiveness and inter-operator variability. Methods We developed a deep learning-based digital pathology computational method to measure GBM and PFP width in TEM images from the kidneys of Integrin-Linked Kinase (ILK) podocyte-specific conditional knockout (cKO) mouse, an animal model of podocytopathy, compared to wild-type (WT) control mouse. We obtained TEM images from WT and ILK cKO littermate mice at 4 weeks old. Our automated method was composed of two stages: a U-Net model for GBM segmentation, followed by an image processing algorithm for GBM and PFP width measurement. We evaluated its performance with a 4-fold cross-validation study on WT and ILK cKO mouse kidney pairs. Results Mean (95% confidence interval) GBM segmentation accuracy, calculated as Jaccard index, was 0.73 (0.70-0.76) for WT and 0.85 (0.83-0.87) for ILK cKO TEM images. Automated and manual GBM width measurements were similar for both WT (p=0.49) and ILK cKO (p=0.06) specimens. While automated and manual PFP width measurements were similar for WT (p=0.89), they differed for ILK cKO (p<0.05) specimens. WT and ILK cKO specimens were morphologically distinguishable by manual GBM (p<0.05) and PFP (p<0.05) width measurements. This phenotypic difference was reflected in the automated GBM (p<0.05) more than PFP (p=0.06) widths. Conclusions These results suggest that certain automated measurements enabled via deep learning-based digital pathology tools could distinguish healthy kidneys from those with podocytopathy. Our proposed method provides high-throughput, objective morphological analysis and could facilitate podocytopathy research and translate into clinical diagnosis. Key points We leveraged U-Net architecture in an algorithm to measure the widths of glomerular basement membrane and podocyte foot processes. Deep learning-based automated measurement of glomerular filtration barrier morphology has promise in podocytopathy research and diagnosis.

ABSTRACT Tuberculosis remains a critical infectious disease world-wide. The development of novel therapeutic strategies requires greater understanding of host factors that contribute to disease susceptibility. A major unknown in TB pathogenesis is the mechanism of necrosis in TB granulomas that leads to the massive lung tissue damage and cavity formation necessary for the pathogen transmission. In humans, TB progression has been linked to hyperactivity of type I IFN (IFN-I) pathway, the primary cause of which remains elusive. We studied the mechanistic drivers of pulmonary TB progression using a unique model B6J.C3- Sst1 C3HeB/Fej Krmn mice that develop human-like necrotic TB granulomas and IFN-I hyperactivity. We established that IFNβ super-induction occurred in the susceptible macrophages in response to continuous TNF stimulation in the context of a dysregulated antioxidant defense. We observed that unresolving oxidative stress amplified the induction of IFNβ through JNK activation and induced the Integrated Stress Response via PKR activation as a compensatory pathway. Subsequently, PKR amplifies IFNβ upregulation, forming a positive feedback loop, maintaining the hyperinflammatory state in susceptible macrophages and leading to mitochondrial dysfunction. Thus, within the inflammatory milieu, a cell-intrinsic mechanism of chronic regulatory dysfunction and unresolved stress gradually weakens the macrophage and ultimately promotes the necrotization of TB granulomas. The aberrant macrophage response to TNF can be prevented by an iron chelator and inhibitor of lipid peroxidation, ferrostatin-1. Moreover, ferrostatin treatment increased macrophage survival and boosted bacterial control in the TNF-stimulated macrophages infected with virulent Mtb. These findings identify targets for host-directed therapeutics to interrupt necrotization in TB granulomas.

Abstract Derangements of the blood-brain barrier (BBB) or blood-retinal barrier (BRB) occur in disorders ranging from stroke, cancer, diabetic retinopathy, and Alzheimer’s disease. The Norrin/FZD 4 /TSPAN12 pathway activates WNT/β-catenin signaling, which is essential for BBB and BRB function. However, systemic pharmacologic FZD 4 stimulation is hindered by obligate palmitoylation and insolubility of native WNTs and suboptimal properties of the FZD 4 -selective ligand Norrin. Here, we developed L6-F4-2, a non-lipidated, FZD 4 -specific surrogate with significantly improved sub-picomolar affinity versus native Norrin. In Norrin knockout ( Ndp KO ) mice, L6-F4-2 not only potently reversed neonatal retinal angiogenesis deficits, but also restored BRB and BBB function. In adult C57Bl/6J mice, post-stroke systemic delivery of L6-F4-2 strongly reduced BBB permeability, infarction, and edema, while improving neurologic score and capillary pericyte coverage. Our findings reveal systemic efficacy of a bioengineered FZD 4 -selective WNT surrogate during ischemic BBB dysfunction, with general applicability to adult CNS disorders characterized by an aberrant blood-brain barrier.