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Enregistrement W2920231006 · doi:10.1182/blood-2018-99-112124

A Zebrafish JAK1-A634D Gain-of-Function Model Provides New Insights into the Pathogenesis of Familial Hypereosinophilia

2018· article· en· W2920231006 sur OpenAlexaff
Anna Cordeiro, Sergey V. Prykhozhij, Adam P Deveau, Kate L. Del Bel, Stuart E. Turvey, Jason N. Berman

Notice bibliographique

RevueBlood · 2018
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueMyeloproliferative Neoplasms: Diagnosis and Treatment
Établissements canadiensUniversity of British ColumbiaIzaak Walton Killam Health CentreDalhousie University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésHypereosinophiliaBiologyGain of functionRuxolitinibEosinophilZebrafishHaematopoiesisEosinophiliaCancer researchImmunologyBone marrowMutantStem cellGeneticsGeneMyelofibrosis

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Introduction: JAK/STAT signaling is of major importance for hematopoiesis and immune function. A heterozygous JAK1 c.1901C>A de novo point mutation was identified in three members of a family (a mother and two male sons). These patients presented with a unique clinical phenotype of severe atopic dermatitis, markedly elevated peripheral blood eosinophil counts with eosinophilic infiltration of the liver and gastrointestinal tract, hepatosplenomegaly, and failure to thrive. Treatment with ruxolitinib, a JAK1/2 inhibitor, resulted in reduced eosinophilia and improved growth (Del Bel et al. JACI 2017). However, the role of this JAK1 mutation in hematopoiesis remains unclear. Methods: ubi-JAK1-WT or A634D-P2A-sfGFP-pA zebrafish transgenic lines were generated incorporating the human genes. Both of these constructs were injected into embryos, but the survival rate for the JAK1-A634D embryos was very low. Six hour post-fertilization (hpf) embryos expressing the mutant transgene were treated with 1 µM ruxolitinib for 24h, which dramatically increased survival. Whole-mount in situ hybridization (WISH) was used to assess changes in hematopoietic stem cells/blood cell populations due to wild-type or JAK1-A634D expression at 24, 28, 36 and 48 hpf using a battery of blood lineage specific probes. O-dianisidine staining was employed to evaluate hemoglobin levels. ImageJ cell counter pluggin was used for cell quantification. Gata1 and o-dianisidine staining intensity was analyzed using Ilastik and CellProfiler. Six groups of 30-50 embryos were analyzed by RNA sequencing (RNAseq): control, JAK1-WT and JAK1-A634D at 28 and 36 hpf. RNA was extracted using Trizol. RNAseq data was analyzed with edgeR and enrichment analysis was performed using DAVID 6.8. Results: JAK1-A634D was toxic to zebrafish embryos but they survived to sexual maturity post-ruxolitinib therapy. F1 embryos from JAK1-A634D founders with high expression of the transgene exhibited abnormal development (70% of embryos) which could be reduced to 12% of embryos following 24h exposure to 1 µM ruxolitinib. This rescue suggests that JAK1-A634D is highly active in zebrafish and its activity needs to be under tight regulation for normal development. Both JAK1-WT and A634D mutant fish demonstrated increased HSPCs (c-myb/runx1 expression) at 36 hpf (p<0.0001) through 48 hpf (A634D>WT>controls; p=0.0308 and p=0.0045, respectively). pu.1/spi1 early myeloid expression showed a similar expression pattern at 28 hpf, A634D>WT>controls; p<0.0001 for both). At 24 and 28 hpf, granulocytes expressing myeloperoxidase (mpx) were increased in both JAK1-WT and JAK1-A634D mutants, but particularly high in JAK1-A634D embryos at 48 hpf (p<0.0001). Macrophages marked by l-plastin (lcp) expression, showed similar cell numbers in JAK1-WT and controls at 24 and 28 hpf, but a significant decrease in JAK1-A634D embryos (p<0.0001). An increase of carboxypeptidase A5 positive mast cells was observed in both JAK1-WT and JAK1-A634D embryos at 48 hpf compared with controls (p<0.0001). We observed an increase of gata1a expression at 24 hpf in A634D embryos (p=0.0058, p=0.0065), but o-dianisidine staining at 48 hpf revealed a decrease in hemoglobin in both JAK1 lines (p<0.0001). The latter data is supported by RNAseq results revealing decreased expression of hemoglobin-associated genes at 36 hpf in both transgenic lines. RNAseq revealed a total of 365 genes differentially expressed, with enrichment for genes coding for proteosomal and ribosomal proteins. In the JAK-1WT we found 79 genes upregulated and 115 downregulated; in the JAK1-A634D, 94 genes were upregulated and 77 were downregulated. JAK-STAT pathway genes were upregulated in the A634D mutant (p<0.05), as well as a trend for genes associated with hematopoiesis (p=0.0633) and negative regulation of cell proliferation (p=0.0658). Conclusions: JAK1-A634D plays an important role in zebrafish development and specifically impacts the myeloid lineage, particularly the granulocyte branch, from which eosinophils arise. Ruxolitinib can revert the arrested development phenotype, demonstrating the specificity of this targeted therapy. Our model provides the first in vivo evidence of the effects of the JAK1-A634D mutation on hematopoiesis and will provide further insight in understanding the cause of familial hypereosinophilia. Disclosures No relevant conflicts of interest to declare.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,005
Score d'incertitude au seuil0,017

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0050,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,021
Tête enseignante GPT0,249
Écart entre enseignants0,228 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations3
Publié2018
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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