Klinik und Poliklinik für Allgemein-, Viszeral-, Gefäß- und Kinderchirurgie (Chirurgische Klinik I)
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Die halbmaximale (Proliferations-) inhibitorische Konzentration (IC50) vom RNA-Polymerase I-Inhibitor CX-5461 liegt für die getesteten sieben humanen kolorektalen Karzinomzell¬linien zwischen 0,7 und 3,1 µmol/L, für nicht-transformierte Fibroblasten bei 8,1 µmol/L. Der deutlich stärkere antiproliferative Effekt von CX-5461 auf Tumorzellen lässt somit ein mögliches therapeutisches Fenster erkennen.
CX-5461 (1 µmol/L und weniger) induziert einen persistierenden Zellzyklus-arretierten Zellphänotyp mit Seneszenz-assoziierter (SA) -Galaktosidase-Aktivität (SA-β-Gal). Die durch CX-5461 ausgelöste verringerte Synthese ribosomaler RNA (rRNA)-Transkripte im Nucleolus, ein Subkompartiment des Nucleus, in dem die Transkription der ribosomalen DNA und Bildung von Prä-Ribosomen stattfinden, hat eine Störung der Ribosomen¬biogenese zur Folge. Diese als nucleolärer Stress bezeichnete Situation ist mit zahlreichen Einzelphänomen assoziiert wie der Akkumulation ribosomaler Proteine aufgrund eines durch CX-5461 verursachten Missverhältnisses bei der Synthese ribosomaler Proteine und rRNAs. Auch kommt es bei nucleolärem Stress zur Aktivierung Zellzykusarrest-führender Signalwege vermittelt durch DNA-Damage-Response, p53 und Retinoblastom (Rb). Die durch CX-5461 induzieren seneszenten Zellen lassen sich durch Kombination mit dem Bcl-Inhibitor und Senotlytikum Navitoclax in Apoptose überführen. Das kombinierte Strategiekonzept demonstriert, dass der pro-proliferative Phänotyp von Tumorzellen mit CX-5461 durch Induktion von Seneszenz effektiv gestoppt werden kann, um anschließend diese Zellen mit dem Bcl-Inhibitor Navitoclax gezielt in Apoptose zu überführen.
Der durch CX-5461 ausgelöste seneszente Zellphänotyp zeigt sich sensitiv gegenüber dem Apoptose-auslösenden Effekt von Navitoclax – im Ggs. zu nicht-seneszenten Zellen. Basierend auf diesem Konzept deutet sich eine potentielle neue Strategie für eine Tumortherapie an, deren Grundlage die kombinierte Adressierung der beiden antiproliferativen Phänomene Seneszenz und Apoptose in soliden Tumorzellen wie dem kolorektalen Karzinom darstellt.
Familial gastrointestinal stromal tumors (GIST) are dominant genetic disorders that are caused by germline mutations of the type III receptor tyrosine kinase KIT. While sporadic mutations are frequently found in mastocytosis and GISTs, germline mutations of KIT have only been described in 39 families until now. We detected a novel germline mutation of KIT in exon 11 (p.Lys-558-Asn; K558N) in a patient from a kindred with several GISTs harboring different secondary somatic KIT mutations. Structural analysis suggests that the primary germline mutation alone is not sufficient to release the autoinhibitory region of KIT located in the transmembrane domain. Instead, the KIT kinase module becomes constitutively activated when K558N combines with different secondary somatic mutations. The identical germline mutation in combination with an additional somatic KIT mutation was detected in a second patient of the kindred with seminoma while a third patient within the family had a cutaneous mastocytosis. These findings suggest that the K558N mutation interferes with the juxtamembranous part of KIT, since seminoma and mastocystosis are usually not associated with exon 11 mutations.
Background
Lipoblastoma is a rare benign mesenchymal neoplasm of infancy that most commonly occurs on the extremities and trunk but can arise at variable sites of the body. Retroperitoneal lipoblastomas are particularly rare but can grow to enormous size, and preoperative diagnosis is difficult with diverse, mostly malignant differential diagnoses that would lead to aggressive therapy. Since lipoblastoma is a benign tumor that has an excellent prognosis after resection, correct diagnosis is crucial.
Case presentation
A case of a large retroperitoneal tumor of a 24-month old infant that was clinically suspicious of a malignant tumor is presented. Due to proximity to the right kidney, clinically most probably a nephroblastoma or clear cell sarcoma of the kidney was suspected. Radiological findings were ambiguous. Therefore, the mass was biopsied, and histology revealed an adipocytic lesion. Although mostly composed of mature adipocytes, in view of the age of the patient, the differential diagnosis of a (maturing) lipoblastoma was raised, which was supported by molecular analysis demonstrating a HAS2-PLAG1 fusion. The tumor was completely resected, and further histopathological workup led to the final diagnosis of a 13 cm large retroperitoneal maturing lipoblastoma. The child recovered promptly from surgery and showed no evidence of recurrence so far.
Conclusion
Although rare, lipoblastoma should be included in the differential diagnoses of retroperitoneal tumors in infants and children, and molecular diagnostic approaches could be a helpful diagnostic adjunct in challenging cases.
Epstein-Barr virus (EBV) is best known for infection of B cells, in which it usually establishes an asymptomatic lifelong infection, but is also associated with the development of multiple B cell lymphomas. EBV also infects epithelial cells and is associated with all cases of undifferentiated nasopharyngeal carcinoma (NPC). EBV is etiologically linked with at least 8% of gastric cancer (EBVaGC) that comprises a genetically and epigenetically distinct subset of GC. Although we have a very good understanding of B cell entry and lymphomagenesis, the sequence of events leading to EBVaGC remains poorly understood. Recently, ephrin receptor A2 (EPHA2) was proposed as the epithelial cell receptor on human cancer cell lines. Although we confirm some of these results, we demonstrate that EBV does not infect healthy adult stem cell-derived gastric organoids. In matched pairs of normal and cancer-derived organoids from the same patient, EBV only reproducibly infected the cancer organoids. While there was no clear pattern of differential expression between normal and cancer organoids for EPHA2 at the RNA and protein level, the subcellular location of the protein differed markedly. Confocal microscopy showed EPHA2 localization at the cell-cell junctions in primary cells, but not in cancer cell lines. Furthermore, histologic analysis of patient tissue revealed the absence of EBV in healthy epithelium and presence of EBV in epithelial cells from inflamed tissue. These data suggest that the EPHA2 receptor is not accessible to EBV on healthy gastric epithelial cells with intact cell-cell contacts, but either this or another, yet to be identified receptor may become accessible following cellular changes induced by inflammation or transformation, rendering changes in the cellular architecture an essential prerequisite to EBV infection.
Enteric glial cells (EGCs) of the enteric nervous system are critically involved in the maintenance of intestinal epithelial barrier function (IEB). The underlying mechanisms remain undefined. Glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) contributes to IEB maturation and may therefore be the predominant mediator of this process by EGCs. Using GFAP\(^{cre}\) x Ai14\(^{floxed}\) mice to isolate EGCs by Fluorescence-activated cell sorting (FACS), we confirmed that they synthesize GDNF in vivo as well as in primary cultures demonstrating that EGCs are a rich source of GDNF in vivo and in vitro. Co-culture of EGCs with Caco2 cells resulted in IEB maturation which was abrogated when GDNF was either depleted from EGC supernatants, or knocked down in EGCs or when the GDNF receptor RET was blocked. Further, TNFα-induced loss of IEB function in Caco2 cells and in organoids was attenuated by EGC supernatants or by recombinant GDNF. These barrier-protective effects were blunted when using supernatants from GDNF-deficient EGCs or by RET receptor blockade. Together, our data show that EGCs produce GDNF to maintain IEB function in vitro through the RET receptor.
Purpose
Definitive fascial closure is an essential treatment objective after open abdomen treatment and mitigates morbidity and mortality. There is a paucity of evidence on factors that promote or prevent definitive fascial closure.
Methods
A multi-center multivariable analysis of data from the Open Abdomen Route of the European Hernia Society included all cases between 1 May 2015 and 31 December 2019. Different treatment elements, i.e. the use of a visceral protective layer, negative-pressure wound therapy and dynamic closure techniques, as well as patient characteristics were included in the multivariable analysis. The study was registered in the International Clinical Trials Registry Platform via the German Registry for Clinical Trials (DRK00021719).
Results
Data were included from 630 patients from eleven surgical departments in six European countries. Indications for OAT were peritonitis (46%), abdominal compartment syndrome (20.5%), burst abdomen (11.3%), abdominal trauma (9%), and other conditions (13.2%). The overall definitive fascial closure rate was 57.5% in the intention-to-treat analysis and 71% in the per-protocol analysis. The multivariable analysis showed a positive correlation of negative-pressure wound therapy (odds ratio: 2.496, p < 0.001) and dynamic closure techniques (odds ratio: 2.687, p < 0.001) with fascial closure and a negative correlation of intra-abdominal contamination (odds ratio: 0.630, p = 0.029) and the number of surgical procedures before OAT (odds ratio: 0.740, p = 0.005) with DFC.
Conclusion
The clinical course and prognosis of open abdomen treatment can significantly be improved by the use of treatment elements such as negative-pressure wound therapy and dynamic closure techniques, which are associated with definitive fascial closure.
Die Offene Abdomen Therapie (OAT) stellt eine der größten Herausforderungen im Bereich der Chirurgie dar. Ziel war es ein offenes, kostenloses und internationales Register zu entwickeln, um eine Basis für zukünftige Therapien und den Weg zu einer evidenzbasierten Leitlinie zu legen.
Es wurden 630 Fälle identifiziert welche mittels OAT behandelt wurden und im Rahmen einer gemischt retrospektiven als auch prospektiven Datenauswertung in das von uns entwickelte Register eingetragen. Schwerpunkte waren dabei einerseits die Praktikabilität des Registers zu testen als auch Einflussfaktoren für eine erfolgreiche OAT zu finden.
Es konnte gezeigt werden, dass das Register in seiner Konzeption funktioniert und in der ersten Auswertungen Einflussfaktoren für eine erhöhte Faszienverschlussrate gefunden werden konnten. Der verbesserte Faszienverschluss am Ende der Therapie mit zeitgleich reduzierter Komplikationsrate ist möglich.
Aus diesem Grund besitzt die konsequente Nutzung des Registers von behandelnden Einrichtungen, die wo immer mögliche lückenlose Dokumentation, sowie die multizentrische Auswertung der Daten einen hohen Stellenwert in Hinsicht auf Prävention, Therapie und Nachsorge der OAT.
Desmoglein2 Regulates Claudin2 Expression by Sequestering PI-3-Kinase in Intestinal Epithelial Cells
(2021)
Inflammation-induced reduction of intestinal desmosomal cadherin Desmoglein 2 (Dsg2) is linked to changes of tight junctions (TJ) leading to impaired intestinal epithelial barrier (IEB) function by undefined mechanisms. We characterized the interplay between loss of Dsg2 and upregulation of pore-forming TJ protein Claudin2. Intraperitoneal application of Dsg2-stablising Tandem peptide (TP) attenuated impaired IEB function, reduction of Dsg2 and increased Claudin2 in DSS-induced colitis in C57Bl/6 mice. TP blocked loss of Dsg2-mediated adhesion and upregulation of Claudin2 in Caco2 cells challenged with TNFα. In Dsg2-deficient Caco2 cells basal expression of Claudin2 was increased which was paralleled by reduced transepithelial electrical resistance and by augmented phosphorylation of AKT\(^{Ser473}\) under basal conditions. Inhibition of phosphoinositid-3-kinase proved that PI-3-kinase/AKT-signaling is critical to upregulate Claudin2. In immunostaining PI-3-kinase dissociated from Dsg2 under inflammatory conditions. Immunoprecipitations and proximity ligation assays confirmed a direct interaction of Dsg2 and PI-3-kinase which was abrogated following TNFα application. In summary, Dsg2 regulates Claudin2 expression by sequestering PI-3-kinase to the cell borders in intestinal epithelium.
Die Therapieentscheidung beim HCC richtet sich derzeit nach den BCLC-Kriterien. Die effektivste Therapieoption, eine Resektion, wird allerdings nur in den frühen Stadien empfohlen. Um postoperative Komplikationen zu vermeiden, benötigt es unter anderem eine effiziente präoperative Leberfunktionsevaluation zur Auswahl der Resektionskandidaten. Frühere Studien konnten zeigen, dass der LiMAx-Test hierfür geeignet ist. Da aber Daten zu HCC-Patienten noch fehlen, war das Ziel dieser Studie zu untersuchen, ob der LiMAx-Test die präoperative Evaluation von HCC-Patienten erleichtert und so die postoperative Morbidität und Mortalität insbesondere für Patienten mit Leberzirrhose gesenkt werden kann. Insgesamt erhielten 92 HCC Patienten zur Therapieevaluation eine LiMAx-Messung und wurden in eine Gruppe mit Zirrhose (LZ-Gruppe) und eine ohne (NL-Gruppe) eingeteilt und miteinander verglichen. Jeder Fall wurde in einer Tumorkonferenz besprochen und anhand der erhobenen Leberfunktionsparameter entschieden. 46 Patienten erhielten eine Resektion, 46 wurden abgelehnt, 17 aufgrund zu schlechter LiMAx-Ergebnisse. Die LiMAx-Werte der Resezierten waren mit 388 vs. 322µg/kg/h höher als die der abgelehnten Patienten (p=0,004). Zudem waren sie ein unabhängiger Risikofaktor für eine Leberzirrhose und Prädiktoren für eine unzureichende Leberfunktionsreserve. Ein unterer Grenzwert von 221µg/kg/h wurde ermittelt, bei welchem auch bei Zirrhosepatienten eine Resektion noch sicher durchgeführt werden kann. Generell gab es in der LZ-Gruppe nicht mehr postoperative Komplikationen als in der NL-Gruppe. Eine Vorhersage zur Entwicklung eines postoperativen Leberversagens durch den LiMAx-Test konnte in unserer Studie nicht gezeigt werden.
Präoperativ eingesetzt, ermöglicht der LiMAx-Test somit eine effektive und sichere Evaluation von HCC Patienten, die von einer Resektion profitieren, mit niedriger postoperativer Morbiditäts- und Mortalitätsrate, sowohl bei Patienten mit oder ohne Leberzirrhose.
Parathyroid carcinoma (PC) is an orphan malignancy accounting for only ~1% of all cases with primary hyperparathyroidism. The localization of recurrent PC is of critical importance and can be exceedingly difficult to diagnose and sometimes futile when common sites of recurrence in the neck and chest cannot be confirmed. Here, we present the diagnostic workup, molecular analysis and multimodal therapy of a 46-year old woman with the extraordinary manifestation of abdominal lymph node metastases 12 years after primary diagnosis of PC. The patient was referred to our endocrine tumor center in 2016 with the aim to localize the tumor causative of symptomatic biochemical recurrence. In view of the extensive previous workup we decided to perform [18F]FDG-PET-CT. A pathological lymph node in the liver hilus showed slightly increased FDG-uptake and hence was suspected as site of recurrence. Selective venous sampling confirmed increased parathyroid hormone concentration in liver veins. Abdominal lymph node metastasis was resected and histopathological examination confirmed PC. Within four months, the patient experienced biochemical recurrence and based on high tumor mutational burden detected in the surgical specimen by whole exome sequencing the patient received immunotherapy with pembrolizumab that led to a biochemical response. Subsequent to disease progression repeated abdominal lymph node resection was performed in 10/2018, 01/2019 and in 01/2020. Up to now (12/2020) the patient is biochemically free of disease. In conclusion, a multimodal diagnostic approach and therapy in an interdisciplinary setting is needed for patients with rare endocrine tumors. Molecular analyses may inform additional treatment options including checkpoint inhibitors such as pembrolizumab.