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- Center for Interdisciplinary Clinical Research, Würzburg University, Würzburg, Germany (1)
- Department of Paediatric Radiology, Institute of Diagnostic and Interventional Radiology, Josef-Schneider-Straße 2, Wuerzburg 97080, Germany (1)
- IZKF Nachwuchsgruppe Geweberegeneration für muskuloskelettale Erkrankungen (1)
- Lehrstuhl für Regeneration Muskuloskelettaler Gewebe (1)
- Muskuloskelettales Centrum Würzburg (MCW) (1)
Hyper-IgM syndrome type 2 (HIGM2) is a B cell intrinsic primary immunodeficiency caused by mutations in AICDA encoding activation-induced cytidine deaminase (AID) which impair immunoglobulin class switch recombination (CSR) and somatic hypermutation (SHM). Whereas autosomal-recessive AID-deficiency (AR-AID) affects both CSR and SHM, the autosomal-dominant form (AD-AID) due to C-terminal heterozygous variants completely abolishes CSR but only partially affects SHM. AR-AID patients display enhanced germinal center (GC) reactions and autoimmune manifestations, which are not present in AD-AID, suggesting that SHM but not CSR regulates GC reactions and peripheral B cell tolerance. Herein, we describe two siblings with HIGM2 due to a novel homozygous AICDA mutation (c.428-1G > T) which disrupts the splice acceptor site of exon 4 and results in the sole expression of a truncated AID variant that lacks 10 highly conserved amino acids encoded by exon 4 (AID-ΔE4a). AID-ΔE4a patients suffered from defective CSR and enhanced GC reactions and were therefore indistinguishable from other AR-AID patients. However, the AID-ΔE4a variant only partially affected SHM as observed in AD-AID patients. In addition, AID-ΔE4a but not AD-AID patients revealed impaired targeting of mutational hotspot motives and distorted mutational patterns. Hence, qualitative defects in AID function and altered SHM rather than global decreased SHM activity may account for the disease phenotype in these patients.
Routine coronal paraffin-sections through the dorsal frontal and parieto-occipital cortex of a total of sixty cases with divergent causes of death were immunohistochemically (IHC) stained with an antibody against TMEM119. Samples of cerebrospinal fluid (CSF) of the same cases were collected by suboccipital needle-puncture, subjected to centrifugation and processed as cytospin preparations stained with TMEM119. Both, cytospin preparations and sections were subjected to computer-assisted density measurements. The density of microglial TMEM119-positive cortical profiles correlated with that of cytospin results and with the density of TMEM119-positive microglial profiles in the medullary layer. There was no statistically significant correlation between the density of medullary TMEM119-positive profiles and the cytospin data. Cortical microglial cells were primarily encountered in supragranular layers I, II, and IIIa and in infragranular layers V and VI, the region of U-fibers and in circumscribed foci or spread in a diffuse manner and high density over the white matter. We have evidence that cortical microglia directly migrate into CSF without using the glympathic pathway. Microglia in the medullary layer shows a strong affinity to the adventitia of deep vessels in the myelin layer. Selected rapidly fatal cases including myocardial infarcts and drowning let us conclude that microglia in cortex and myelin layer can react rapidly and its reaction and migration is subject to pre-existing external and internal factors. Cytospin preparations proved to be a simple tool to analyze and assess complex changes in the CNS after rapid fatal damage. There is no statistically significant correlation between cytospin and postmortem interval. Therefore, the quantitative analyses of postmortem cytospins obviously reflect the neuropathology of the complete central nervous system. Cytospins provide forensic pathologists a rather simple and easy to perform method for the global assessment of CNS affliction.
The subclassification of diffuse large B-cell lymphoma (DLBCL) into germinal center B-cell-like (GCB) and activated B-cell-like (ABC) subtypes has become mandatory in the 2017 update of the WHO classification of lymphoid neoplasms and will continue to be used in the WHO 5\(^{th}\) edition. The RNA-based Lymph2Cx assay has been validated as a reliable surrogate of high-throughput gene expression profiling assays for distinguishing between GCB and ABC DLBCL and provides reliable results from formalin-fixed, paraffin-embedded (FFPE) material. This test has been previously used in clinical trials, but experience from real-world routine application is rare. We routinely applied the Lymph2Cx assay to day-to-day diagnostics on a series of 147 aggressive B-cell lymphoma cases and correlated our results with the immunohistochemical subclassification using the Hans algorithm and fluorescence in situ hybridization findings using break-apart probes for MYC, BCL2, and BCL6. The routine use of the Lymph2Cx assay had a high technical success rate (94.6%) with a low rate of failure due to poor material and/or RNA quality. The Lymph2Cx assay was discordant with the Hans algorithm in 18% (23 of 128 cases). Discordant cases were mainly classified as GCB by the Hans algorithm and as ABC by Lymph2Cx (n = 11, 8.6%). Only 5 cases (3.9%) were classified as non-GCB by the Hans algorithm and as GCB by Lymph2Cx. Additionally, 5.5% of cases (n = 7) were left unclassified by Lymph2Cx, whereas they were defined as GCB (n = 4) or non-GCB (n = 3) by the Hans algorithm. Our data support the routine applicability of the Lymph2Cx assay.
Idiopathic Parkinson’s disease (PD) is characterized by a progredient degeneration of the brain, starting at deep subcortical areas such as the dorsal motor nucleus of the glossopharyngeal and vagal nerves (DM) (stage 1), followed by the coeruleus–subcoeruleus complex; (stage 2), the substantia nigra (SN) (stage 3), the anteromedial temporal mesocortex (MC) (stage 4), high-order sensory association areas and prefrontal fields (HC) (stage 5) and finally first-order sensory association areas, premotor areas, as well as primary sensory and motor field (FC) (stage 6). Autoimmunity might play a role in PD pathogenesis. Here we analyzed whether anti-brain autoantibodies differentially recognize different human brain areas and identified autoantigens that correlate with the above-described dissemination of PD pathology in the brain. Brain tissue was obtained from deceased individuals with no history of neurological or psychiatric disease and no neuropathological abnormalities. Tissue homogenates from different brain regions (DM, SN, MC, HC, FC) were subjected to SDS-PAGE and Western blot. Blots were incubated with plasma samples from 30 PD patients and 30 control subjects and stained with anti-IgG antibodies to detect anti-brain autoantibodies. Signals were quantified. Prominent autoantigens were identified by 2D-gel-coupled mass spectrometry sequencing. Anti-brain autoantibodies are frequent and occur both in healthy controls and individuals with PD. Glial fibrillary acidic protein (GFAP) was identified as a prominent autoantigen recognized in all plasma samples. GFAP immunoreactivity was highest in DM areas and lowest in FC areas with no significant differences in anti-GFAP autoantibody titers between healthy controls and individuals with PD. The anti-GFAP autoimmunoreactivity of different brain areas correlates with the dissemination of histopathological neurodegeneration in PD. We hypothesize that GFAP autoantibodies are physiological but might be involved as a cofactor in PD pathogenesis secondary to a leakage of the blood–brain barrier.
NFATc3 in der akuten GvHD
(2023)
Bei Leukämien, Lymphomen und dem Multiplen Myelom stellt die allogene hämatopoetische Stammzelltransplantation (allo-HCT) oft die letzte kurative Therapieoption dar. Spender-T-Zellen (v.a. CD8+-T-Zellen), die im Transplantat enthalten sind, erkennen nach Chemo-/Strahlentherapie verbliebene Reste des entarteten Empfängergewebes, eradizieren dieses und verhindern somit ein Tumorrezidiv (Graft-versus-Leukämie Reaktion/GvL). Häufig attackieren Spender-T-Zellen (v.a. CD4+-Th1-Zellen) aber auch nicht-malignes Gewebe (z.B. Haut, Leber und Darm), was bis zum Tod des Patienten führen kann (Graft-versus-Host Disease/GvHD). Calcineurin-Inhibitoren wie Cyclosporin A (CsA) und Tacrolimus, die oft schon prophylaktisch verabreicht werden, verhindern über eine unselektive Inhibition aller Mitglieder der NFAT-Transkriptionsfaktorfamilie (Nuclear factor of activated T-cells) die Aktivierung der Spender-T-Zellen. Es folgt eine klinische Besserung der GvHD-Symptomatik, während jedoch der GvL-Effekt ebenfalls supprimiert wird. Bisherige Untersuchungen unserer Arbeitsgruppe am Mausmodell hatten gezeigt, dass die selektive Inhibition eines NFAT-Familienmitgliedes (NFATc1 oder NFATc2) in den Donor-T-Zellen zu einer signifikanten Besserung der aGvHD bei jedoch erhaltener GvL führt. Es wurde nun der Einfluss des dritten, in Lymphozyten exprimierten NFAT-Mitglieds NFATc3 im Kontext der aGvHD untersucht.
Zur Basisanalyse der neu kreierten Nfatc3fl/fl.Cd4cre- und Nfatc1fl/fl.Nfatc3fl/fl.Cd4cre-Mauslinien erfolgten durchflusszytometrische und Western-Blot-Analysen. Anschließend wurden In-vivo-Untersuchungen unter Verwendung eines etablierten major-mismatch-aGvHD-Modells (H-2b→H-2d) durchgeführt.
Es konnte gezeigt werden, dass durch eine NFATc3- (+/- NFATc1-) Defizienz direkt ex vivo die CD4+/CD8+-Ratio durch Abnahme der CD4+- hin zu den CD8+-T-Zellen verschoben wird. Auch zeigte sich in den entsprechenden Genotypen eine Abnahme der naiven- und dafür vice versa eine Zunahme der Effektor-T-Zellen. In den wiederholt durchgeführten aGvHD-Versuchen zeigte sich in vivo als Korrelat der (ebenfalls erneut nachgewiesenen) Abnahme des CD4+/CD8+-Quotienten in den Zielorganen eine geringere Expansion der NFAT-defizienten als der wildtypischen T-Zellen. Leider spiegelte sich dies nicht in dem clinical score zur Quantifizierung der aGvHD-Symptomatik wider. Auch das Körpergewicht der Versuchsgruppe nahm rapide ab. Ursächlich hierfür ist – als Korrelat zur direkt ex vivo nachgewiesenen Aktivierungsneigung – ein vermehrter Th1-Shift der NFATc3 (+/-NFATc1-) defizienten T-Zellen.
Eine Inhibierung von NFATc3 – im Gegensatz zu NFATc1 und NFATc2 – ist demzufolge kein sinnvoller Ansatzpunkt für eine mögliche, zielgerichtetere aGvHD-Therapie. Der positive Effekt der reduzierten Proliferationsneigung der NFATc3-defizienten Lymphozyten wird durch deren vermehrte Aktivierungsneigung mit erhöhter Sekretion von pro-inflammatorischen Zytokinen zunichte gemacht.
In der modernen Tumortherapie sind Checkpoint-Inhibitoren ein fester Bestandteil. Die Oberflächenproteine PD-L1 und PD-1 stellen die Angriffspunkte dieser spezifischen Therapie dar. Die Datenlage hinsichtlich PD-L1 in HNSCC ist sehr heterogen. Diese Arbeit beschäftigte sich daher mit der Expression von PD-L1 und PD-1 in einem
Kollektiv von 118 Plattenepithelkarzinomen in Larynx und Hypopharynx und einer prognostischen Aussagekraft hinsichtlich mehrerer histopathologischer und epidemiologischer Faktoren. Außerdem wurde ein möglicher Zusammenhang zwischen der Expression von PD-L1, PD-1 und CD5 als T-Zell-Marker in besagtem Kollektiv untersucht. Die IHC-Färbungen wurden lichtmikroskopisch an tissue micro arrays untersucht. Für
die Auswertung von PD-L1 wurde der bereits etablierte Cologne-Score verwendet, welcher zum einen zunächst erweitert und anschließend zwecks einer fundierten statistischen Auswertung ergänzend modifiziert wurde. Für CD5 und PD-1 wurden eigene Cut-Off-Werte generiert.
48 % der Fälle waren PD-L1+, die Spannweite im Literaturvergleich schwankt zwischen 30 – 90 %. PD-1+ waren insgesamt 31% der Fälle, auch hier zeigen sich deutliche Abweichungen zu den vorliegenden Publikationen. Hinsichtlich der prognostischen Aussagekraft konnte ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem T-Stadium und der PD-L1-Expression aufgezeigt werden. Ob dies Einfluss auf mögliche
Behandlungsstrategien hat, bleibt Gegenstand weiterer Forschung. Auch im Literaturvergleich finden sich wiederholt signifikante prognostische Zusammenhänge, jedoch beziehen sich diese auf differente Faktoren. Ursächlich dafür sind aller Wahrscheinlichkeit nach Diskrepanzen in der PD-L1-Expression sowie deren Schwankungen durch äußere Einflüsse und nicht standardisierte Testverfahren. Es zeigten sich weiterhin Korrelationen zwischen den Markern, welche sich abschließend nicht alle gänzlich herleiten lassen.
Zusammenfassend könnten einheitliche Testverfahren die Datenlage zu PD-L1 und PD-1 homogenisieren, auch mögliche Vortherapien sollten dementsprechend berücksichtigt werden. Allerdings erscheint die prognostische Aussagekraft von PD-L1 und auch von PD-1 insgesamt aufgrund der inkonstanten Expression hochgradig eingeschränkt, sodass
sich in Zukunft vermehrt auf andere Marker konzentriert werden sollte.
Machine-Learning-Based Identification of Tumor Entities, Tumor Subgroups, and Therapy Options
(2023)
Molecular genetic analyses, such as mutation analyses, are becoming increasingly important in the tumor field, especially in the context of therapy stratification. The identification of the underlying tumor entity is crucial, but can sometimes be difficult, for example in the case of metastases or the so-called Cancer of Unknown Primary (CUP) syndrome. In recent years, methylome and transcriptome utilizing machine learning (ML) approaches have been developed to enable fast and reliable tumor and tumor subtype identification. However, so far only methylome analysis have become widely used in routine diagnostics.
The present work addresses the utility of publicly available RNA-sequencing data to determine the underlying tumor entity, possible subgroups, and potential therapy options. Identification of these by ML - in particular random forest (RF) models - was the first task. The results with test accuracies of up to 99% provided new, previously unknown insights into the trained models and the corresponding entity prediction. Reducing the input data to the top 100 mRNA transcripts resulted in a minimal loss of prediction quality and could potentially enable application in clinical or real-world settings.
By introducing the ratios of these top 100 genes to each other as a new database for RF models, a novel method was developed enabling the use of trained RF models on data from other sources.
Further analysis of the transcriptomic differences of metastatic samples by visual clustering showed that there were no differences specific for the site of metastasis. Similarly, no distinct clusters were detectable when investigating primary tumors and metastases of cutaneous skin melanoma (SKCM).
Subsequently, more than half of the validation datasets had a prediction accuracy of at least 80%, with many datasets even achieving a prediction accuracy of – or close to – 100%.
To investigate the applicability of the used methods for subgroup identification, the TCGA-KIPAN dataset, consisting of the three major kidney cancer subgroups, was used. The results revealed a new, previously unknown subgroup consisting of all histopathological groups with clinically relevant characteristics, such as significantly different survival. Based on significant differences in gene expression, potential therapeutic options of the identified subgroup could be proposed.
Concludingly, in exploring the potential applicability of RNA-sequencing data as a basis for therapy prediction, it was shown that this type of data is suitable to predict entities as well as subgroups with high accuracy. Clinical relevance was also demonstrated for a novel subgroup in renal cell carcinoma. The reduction of the number of genes required for entity prediction to 100 genes, enables panel sequencing and thus demonstrates potential applicability in a real-life setting.
„Black esophagus“ oder „akute Ösophagusnekrose“ (AÖN) ist eine seltene Erkrankung, die sich makroskopisch durch eine zirkumferente Schwarzverfärbung der Ösophagusmukosa mit abruptem Ende am gastroösophagealen Übergang auszeichnet. Die genaue Pathogenese ist unbekannt; es werden multifaktorielle Einflüsse wie z. B. Säurereflux, Ischämie und verringerte Schutzmechanismen der Mukosa als mögliche Ursachen diskutiert.
Vorgestellt werden 2 Obduktionsfälle, die typische Befunde einer AÖN aufwiesen. Zusätzlich hatten Fall 1 eine Candida-Infektion und Fall 2 eine Appendizitis, sodass eine infektiöse Genese in beiden Fällen eine Rolle gespielt haben könnte.
Purpose
Therapeutic options for breast cancer (BC) treatment are constantly evolving. The Human Epidermal Growth Factor 2 (HER2)-low BC entity is a new subgroup, representing about 55% of all BC patients. New antibody–drug conjugates demonstrated promising results for this BC subgroup. Currently, there is limited information about the conversion of HER2 subtypes between primary tumor and recurrent disease.
Methods
This retrospective study included women with BC at the University Medical Centre Wuerzburg from 1998 to 2021. Data were retrieved from patients' records. HER2 evolution from primary diagnosis to the first relapse and the development of secondary metastases was investigated.
Results
In the HR-positive subgroup without HER2 overexpression, HER2-low expression in primary BC was 56.7 vs. 14.6% in the triple-negative subgroup (p < 0.000). In the cohort of the first relapse, HER2-low represented 64.1% of HR-positive vs. 48.2% of the triple-negative cohort (p = 0.03). In patients with secondary metastases, HER2-low was 75.6% vs. 50% in the triple negative subgroup (p = 0.10). The subgroup of HER2-positive breast cancer patients numerically increased in the course of disease; the HER2-negative overall cohort decreased. A loss of HER2 expression from primary BC to the first relapse correlated with a better OS (p = 0.018). No clinicopathological or therapeutic features could be identified as potential risk factors for HER2 conversion.
Conclusion
HER2 expression is rising during the progression of BC disease. In view of upcoming therapeutical options, the re-analysis of newly developed metastasis will become increasingly important.
In der vorliegenden Arbeit wurde das Vorkommen neu erworbener N-Glykosylierungsmotive in t(14;18)-positiven und -negativen FL der lokalisierten (FL I/II) und fortgeschrittenen Stadien (FL III/IV), sowie zum Zeitpunkt der Primärdiagnose und des Rezidivs untersucht. Dabei wurde der jeweilige Haupttumorklon mit Hilfe von „Next Generation Sequencing“ und unter Verwendung des „LymphoTrack® Assays“ in einer Serie von 68 kryoasservierten FL identifiziert 36 t(14;18)-negative und 32 t(14;18)-positive FL. Die Frequenz neu erworbener N-Glykosylierungsmotive unterschied sich signifikant zwischen t(14;18)-positiven und -negativen PD/R-FL III/IV, während man zwischen t(14;18)-positiven und -negativen PD/R-FL I/II keinen Unterschied beobachten konnte. Des Weiteren zeigten t(14;18)-negative PD/R-FL I-IV im Vergleich zu t(14;18)-positiven PD/R-FL I-IV signifikant häufiger einen Zugewinn neuer N-Glykosylierungsmotive in der FR3 Region des BCL2 Gens, sowie eine vermehrte Nutzung des IGHV4-34 Keimbahngens. Interessanterweise beschränkte sich die Nutzung des IGHV4-34 Gens auf PD-FL und konnte in R-FL nicht nachgewiesen werden. Da sowohl das Vorkommen neu erworbener N-Glykosylierungsmotive in FR3 als auch die Nutzung von IGHV4-34 im Zusammenhang mit Autoimmunerkrankungen beschrieben wurden, deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass die Subgruppe der t(14;18)-negativen FL im pathologischen Prozess der Onkogenese mehr auf die Stimulation durch (Auto)-Antigene als durch die Stimulation des B-Zell Rezeptors mit Lektinen (DC-SIGN) angewiesen sein könnte.