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Background
Germinal center-derived B cell lymphomas are tumors of the lymphoid tissues representing one of the most heterogeneous malignancies. Here we characterize the variety of transcriptomic phenotypes of this disease based on 873 biopsy specimens collected in the German Cancer Aid MMML (Molecular Mechanisms in Malignant Lymphoma) consortium. They include diffuse large B cell lymphoma (DLBCL), follicular lymphoma (FL), Burkitt’s lymphoma, mixed FL/DLBCL lymphomas, primary mediastinal large B cell lymphoma, multiple myeloma, IRF4-rearranged large cell lymphoma, MYC-negative Burkitt-like lymphoma with chr. 11q aberration and mantle cell lymphoma.
Methods
We apply self-organizing map (SOM) machine learning to microarray-derived expression data to generate a holistic view on the transcriptome landscape of lymphomas, to describe the multidimensional nature of gene regulation and to pursue a modular view on co-expression. Expression data were complemented by pathological, genetic and clinical characteristics.
Results
We present a transcriptome map of B cell lymphomas that allows visual comparison between the SOM portraits of different lymphoma strata and individual cases. It decomposes into one dozen modules of co-expressed genes related to different functional categories, to genetic defects and to the pathogenesis of lymphomas. On a molecular level, this disease rather forms a continuum of expression states than clearly separated phenotypes. We introduced the concept of combinatorial pattern types (PATs) that stratifies the lymphomas into nine PAT groups and, on a coarser level, into five prominent cancer hallmark types with proliferation, inflammation and stroma signatures. Inflammation signatures in combination with healthy B cell and tonsil characteristics associate with better overall survival rates, while proliferation in combination with inflammation and plasma cell characteristics worsens it. A phenotypic similarity tree is presented that reveals possible progression paths along the transcriptional dimensions. Our analysis provided a novel look on the transition range between FL and DLBCL, on DLBCL with poor prognosis showing expression patterns resembling that of Burkitt’s lymphoma and particularly on ‘double-hit’ MYC and BCL2 transformed lymphomas.
Conclusions
The transcriptome map provides a tool that aggregates, refines and visualizes the data collected in the MMML study and interprets them in the light of previous knowledge to provide orientation and support in current and future studies on lymphomas and on other cancer entities.
Der Transkriptionsfaktor Stat6 vermittelt zentrale Wirkungen von IL-4 und IL-13, die in der Pathologie atopischer Erkrankungen eine Rolle spielen. Seine Spezifität für diese beiden allergieassoziierten Cytokine ist eine wesentliche Motivation ihn näher zu untersuchen. In dieser Arbeit sollte mehr über die Funktion von Stat6 herausgefunden werden. Außerdem wurden Möglichkeiten untersucht dieses Verhalten zu beinflussen. Einen Schwerpunkt der Arbeit bildete die Regulation des Eotaxin-1-Promotors. Eotaxin-1 ist einer der stärksten Rekrutierungsfaktoren für Eosinophile, die eine zentrale Rolle bei der Immunpathologie allergischer Erkrankungen spielen. Mit Hilfe der Daten konnte eine neue Hypothese zur Regulation des Eotaxin-1-Promotors entwickelt werden. Zum Vergleich wurde mit der Untersuchung des Promotors eines weiteren Chemokins, des MCP-4, begonnen. In Zusammenarbeit mit Dr. Sascha Stolzenberger wurde ein Weg untersucht den Stat6-Signalweg zu hemmen. Dabei wurden mit Hilfe des Antennapedia-Peptides Stat6-Bindepeptide in die Zelle transportiert, um dort über eine kompetitive Hemmung die Signaltransduktion zu unterbinden. Ergebnis dieser Arbeiten ist ein hochspezifischer, aber nur transient wirkender Stat6 Inhibitor. Die Stat6/DNA-Wechselwirkung wurde mit der Magnetobead-Technik untersucht. Dabei werden Promotorfragmente an Magnetkügelchen gekoppelt und unter Ausnutzung der Magnetisierung an die DNA bindende Proteine isoliert und über SDS-PAGE/Immunoblotanalyse untersucht. Mit dem Verfahren konnte die Stat6-Bindung an acht verschiedene Promotoren nachgewiesen werden. In Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe Pallardy aus Paris wurde die Wechselwirkung von Stat6 mit dem Glucocorticoid-Rezeptor untersucht. Glucocorticoide kontrollieren Entzündungen und Interaktionen des aktivierten Rezeptors mit anderen Proteinen aus der Stat-Familie sind seit längerem bekannt. Wie in dieser Arbeit gezeigt wurde, interagiert Stat6 mit dem Glucocorticoidrezeptor unabhängig von einer Bindung an DNA. Zusätzlich wurde der Mucin-2-Promotor auf Stat6-Regulierung untersucht. Mucine sind wichtige Bestandteile des Schleimes. Verstärkte Schleim-Sekretion ist ein klinisches Symptom asthmatischer Erkrankungen und trägt zur Zerstörung der Lunge bei. Ein potentiell Stat6 reguliertes Fragment aus dem Mucinpromoter wurde mit Hilfe von PCR-Techniken isoliert und in Reportergenvektoren kloniert.
Background
Severe COVID-19 induced acute respiratory distress syndrome (ARDS) often requires extracorporeal membrane oxygenation (ECMO). Recent German health insurance data revealed low ICU survival rates. Patient characteristics and experience of the ECMO center may determine intensive care unit (ICU) survival. The current study aimed to identify factors affecting ICU survival of COVID-19 ECMO patients.
Methods
673 COVID-19 ARDS ECMO patients treated in 26 centers between January 1st 2020 and March 22nd 2021 were included. Data on clinical characteristics, adjunct therapies, complications, and outcome were documented. Block wise logistic regression analysis was applied to identify variables associated with ICU-survival.
Results
Most patients were between 50 and 70 years of age. PaO\(_{2}\)/FiO\(_{2}\) ratio prior to ECMO was 72 mmHg (IQR: 58–99). ICU survival was 31.4%. Survival was significantly lower during the 2nd wave of the COVID-19 pandemic. A subgroup of 284 (42%) patients fulfilling modified EOLIA criteria had a higher survival (38%) (p = 0.0014, OR 0.64 (CI 0.41–0.99)). Survival differed between low, intermediate, and high-volume centers with 20%, 30%, and 38%, respectively (p = 0.0024). Treatment in high volume centers resulted in an odds ratio of 0.55 (CI 0.28–1.02) compared to low volume centers. Additional factors associated with survival were younger age, shorter time between intubation and ECMO initiation, BMI > 35 (compared to < 25), absence of renal replacement therapy or major bleeding/thromboembolic events.
Conclusions
Structural and patient-related factors, including age, comorbidities and ECMO case volume, determined the survival of COVID-19 ECMO. These factors combined with a more liberal ECMO indication during the 2nd wave may explain the reasonably overall low survival rate. Careful selection of patients and treatment in high volume ECMO centers was associated with higher odds of ICU survival.