Medizinische Klinik und Poliklinik I
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Hintergrund:
Eine „blinde“ Perikardiozentese ist bei hämodynamisch instabilen Patienten in akuten Notfallsituationen Standard, wenn eine bildmorphologische Darstellung nicht verfügbar ist. In diesen Fällen orientiert man sich für den Ausgangspunkt der Punktion und die Stichrichtung an bestimmten anatomischen Landmarken. In der Literatur werden verschiedene Perikardpunktions-Techniken im Hinblick auf deren Ausgangspunkt und Stichrichtung für eine „blinde“ Perikardiozentese beschrieben. Ziel dieser retrospektiven Studie ist es, die Erfolgs- und Komplikationsrate von 13 verschiedenen simulierten Stichrichtungen für eine Perikardiozentese zu vergleichen.
Methodik:
Für die Simulation der Perikardpunktionen wurden 150 CT-Bilder von Patienten mit einem Perikarderguss von > 1 cm (Distanz zwischen Epi- und Perikard) benutzt. Es wurden 13 verschiedene Perikardpunktionen simuliert, die sich in ihrem Ausgangspunkt der Punktion, der Stichrichtung und dem Winkel zur Transversalebene unterschieden. Insgesamt wurden 1.950 Simulationen durchgeführt. Eine Perikardiozentese wurde als „erfolgreich“ gewertet, wenn der Perikarderguss getroffen wurde und die Saumbreite an der Punktionsstelle > 0,5 cm war. Im Falle einer „nicht erfolgreichen“ Punktion konnte der Erguss nicht getroffen werden und/ oder die Saumbreite an der Punktionsstelle war < 0,5 cm. Sowohl eine „erfolgreiche“ als auch eine „nicht erfolgreiche“ Punktion konnte mit Komplikationen verbunden sein. Die Fehlpunktion von Leber, Lunge, A. thoracica interna, RIVA, Colon oder Magen wurde als Komplikation gewertet.
Ergebnisse:
Die besten Ergebnisse konnten mit der Perikardpunktion von subxiphoidal ausgehend Richtung linke Medioclavicularlinie in einem Winkel von 30° zur Transversalebene erzielt werden: Die Erfolgsrate betrug 87 %. Diese simulierte Perikardiozentese hatte auch die niedrigste Komplikationsrate (5 %): Leber (n = 3; 2 %), Lunge (n = 2; 1,3 %), RIVA (n = 1; 0,7 %) und Colon (n = 1; 0,7 %). Die mittlere Distanz von der Punktionsstelle bis zum Perikarderguss betrug 5,5 cm.
Schlussfolgerung:
Im Rahmen dieser CT-basierten Studie bei 150 Patienten mit einem relevanten Perikarderguss (Distanz zwischen Epi- und Perikard > 1 cm) konnte mittels Simulation gezeigt werden, dass eine von subxiphoidal ausgehende „blinde“ Perikardiozentese in Richtung auf die linke MCL in einem Winkel von 30° zur Transversalebene mit 87 % die höchste Erfolgsrate und mit 5 % die niedrigste Komplikationsrate hat. Insgesamt variierte die Komplikationsrate je nach Stichrichtung zwischen 5 % und 32 %. Dies bestätigt, dass eine Perikardiozentese wenn möglich immer mithilfe bildmorphologischer Darstellung durchgeführt werden sollte, um Komplikationen auf ein Minimum zu reduzieren. Die „blinde“ Perikardpunktion sollte ausschließlich in äußersten Notfällen zum Einsatz kommen, wenn eine Bildgebung nicht oder nicht schnell genug zur Verfügung steht.
Background
Although Fabry disease (FD) is an X-linked lysosomal storage disorder caused by mutations in the α-galactosidase A gene (GLA), women may develop severe symptoms. We investigated X-chromosomal inactivation patterns (XCI) as a potential determinant of symptom severity in FD women.
Patients and Methods
We included 95 women with mutations in GLA (n = 18 with variants of unknown pathogenicity) and 50 related men, and collected mouth epithelial cells, venous blood, and skin fibroblasts for XCI analysis using the methylation status of the androgen receptor gene. The mutated X-chromosome was identified by comparison of samples from relatives. Patients underwent genotype categorization and deep clinical phenotyping of symptom severity.
Results
43/95 (45%) women carried mutations categorized as classic. The XCI pattern was skewed (i.e., ≥75:25% distribution) in 6/87 (7%) mouth epithelial cell samples, 31/88 (35%) blood samples, and 9/27 (33%) skin fibroblast samples. Clinical phenotype, α-galactosidase A (GAL) activity, and lyso-Gb3 levels did not show intergroup differences when stratified for X-chromosomal skewing and activity status of the mutated X-chromosome.
Conclusions
X-inactivation patterns alone do not reliably reflect the clinical phenotype of women with FD when investigated in biomaterial not directly affected by FD. However, while XCI patterns may vary between tissues, blood frequently shows skewing of XCI patterns.
Oncogenic transformation of lung epithelial cells is a multistep process, frequently starting with the inactivation of tumour suppressors and subsequent development of activating mutations in proto-oncogenes, such as members of the PI3K or MAPK families. Cells undergoing transformation have to adjust to changes, including altered metabolic requirements. This is achieved, in part, by modulating the protein abundance of transcription factors. Here, we report that the ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase 28 (USP28) enables oncogenic reprogramming by regulating the protein abundance of proto-oncogenes such as c-JUN, c-MYC, NOTCH and ∆NP63 at early stages of malignant transformation. USP28 levels are increased in cancer compared with in normal cells due to a feed-forward loop, driven by increased amounts of oncogenic transcription factors such as c-MYC and c-JUN. Irrespective of oncogenic driver, interference with USP28 abundance or activity suppresses growth and survival of transformed lung cells. Furthermore, inhibition of USP28 via a small-molecule inhibitor resets the proteome of transformed cells towards a ‘premalignant’ state, and its inhibition synergizes with clinically established compounds used to target EGFR\(^{L858R}\)-, BRAF\(^{V600E}\)- or PI3K\(^{H1047R}\)-driven tumour cells. Targeting USP28 protein abundance at an early stage via inhibition of its activity is therefore a feasible strategy for the treatment of early-stage lung tumours, and the observed synergism with current standard-of-care inhibitors holds the potential for improved targeting of established tumours.
Background: RET (rearranged during transfection) variants are the most prevalent oncogenic events in medullary thyroid cancer (MTC). In advanced disease, multi-tyrosine kinase inhibitors (MKIs) cabozantinib and vandetanib are the approved standard treatment irrespective of RET status. The actual outcome of patients with RET-positive MTC treated with MKIs is ill described. Methods: We here retrospectively determined the RET oncogene variant status with a targeted DNA Custom Panel in a prospectively collected cohort of 48 patients with advanced MTC treated with vandetanib and/or cabozantinib at four German referral centers. Progression-free survival (PFS) and overall survival (OS) probabilities were estimated using the Kaplan-Meier method. Results: In total, 44/48 (92%) patients had germline or somatic RET variants. The M918T variant was found in 29/44 (66%) cases. In total, 2/32 (6%) patients with a somatic RET variant had further somatic variants, while in 1/32 (3%) patient with a germline RET variant, additional variants were found. Only 1/48 (2%) patient had a pathogenic HRAS variant, and no variants were found in 3 cases. In first-line treatment, the median OS was 53 (95% CI (95% confidence interval), 32–NR (not reached); n = 36), and the median PFS was 21 months (12–39; n = 33) in RET-positive MTC patients. In second-line treatment, the median OS was 18 (13–79; n = 22), and the median PFS was 3.5 months (2–14; n = 22) in RET-positive cases. Conclusions: RET variants were highly prevalent in patients with advanced MTC. The treatment results in RET-positive cases were similar to those reported in unselected cohorts.
Spin-lock based functional magnetic resonance imaging (fMRI) has the potential for direct spatially-resolved detection of neuronal activity and thus may represent an important step for basic research in neuroscience. In this work, the corresponding fundamental effect of Rotary EXcitation (REX) is investigated both in simulations as well as in phantom and in vivo experiments. An empirical law for predicting optimal spin-lock pulse durations for maximum magnetic field sensitivity was found. Experimental conditions were established that allow robust detection of ultra-weak magnetic field oscillations with simultaneous compensation of static field inhomogeneities. Furthermore, this work presents a novel concept for the emulation of brain activity utilizing the built-in MRI gradient system, which allows REX sequences to be validated in vivo under controlled and reproducible conditions. Via transmission of Rotary EXcitation (tREX), we successfully detected magnetic field oscillations in the lower nano-Tesla range in brain tissue. Moreover, tREX paves the way for the quantification of biomagnetic fields.
Adrenocortical carcinoma (ACC) is a rare, aggressive cancer with still partially unknown pathogenesis, heterogenous clinical behaviour and no effective treatment for advanced stages. Therefore, there is an urgent clinical unmet need for better prognostication strategies, innovative therapies and significant improvement of the management of the individual patients. In this review, we summarize available studies on molecular prognostic markers and markers predictive of response to standard therapies as well as newly proposed drug targets in sporadic ACC. We include in vitro studies and available clinical trials, focusing on alterations at the DNA, RNA and epigenetic levels. We also discuss the potential of biomarkers to be implemented in a clinical routine workflow for improved ACC patient care.
Phäochromozytome und Paragangliome (PPGL) sind seltene, katecholaminproduzierendeTumore des chromaffinen Gewebes. Die Erkrankung ist durch die Überproduktion von Katecholaminen gekennzeichnet und kann lebensbedrohliche Folgen haben. Die dieser Arbeit zugrunde liegende Studie untersuchte die interindividuellen Unterschiede im Metabolitenprofil bei Patient*innen mit PPGL im Vergleich zu Kontrollen mittels Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie und einem Targeted Metabolomic Ansatz. Targeted Metabolomics beschreibt die Messung und Quantifizierung von im Voraus definierten Metaboliten in einer Probe. Von den 188 gemessenen Metaboliten zeigten vier Metabolite eine signifikanten Veränderung zwischen den Gruppen (Histidin, Threonin, LysoPC a C28:0 und Summe der Hexosen). Für alle vier Metabolite wurde ein Zusammenhang mit Katecholaminen im Urin beziehungsweise Metanephrinen im Plasma nachgewiesen. Subgruppenanalysen zeigten weitere Hinweise auf geschlechts- und phänotypspezifische Unterschiede im Metabolitenprofil zwischen Patient*innen mit PPGL und Kontrollen.
Acute ischemic cardiac injury predisposes one to cognitive impairment, dementia, and depression. Pathophysiologically, recent positron emission tomography data suggest astroglial activation after experimental myocardial infarction (MI). We analyzed peripheral surrogate markers of glial (and neuronal) damage serially within 12 months after the first ST-elevation MI (STEMI). Serum levels of glial fibrillary acidic protein (GFAP) and neurofilament light chain (NfL) were quantified using ultra-sensitive molecular immunoassays. Sufficient biomaterial was available from 45 STEMI patients (aged 28 to 78 years, median 56 years, 11% female). The median (quartiles) of GFAP was 63.8 (47.0, 89.9) pg/mL and of NfL 10.6 (7.2, 14.8) pg/mL at study entry 0–4 days after STEMI. GFAP after STEMI increased in the first 3 months, with a median change of +7.8 (0.4, 19.4) pg/mL (p = 0.007). It remained elevated without further relevant increases after 6 months (+11.7 (0.6, 23.5) pg/mL; p = 0.015), and 12 months (+10.3 (1.5, 22.7) pg/mL; p = 0.010) compared to the baseline. Larger relative infarction size was associated with a higher increase in GFAP (ρ = 0.41; p = 0.009). In contrast, NfL remained unaltered in the course of one year. Our findings support the idea of central nervous system involvement after MI, with GFAP as a potential peripheral biomarker of chronic glial damage as one pathophysiologic pathway.
Risk prediction in patients with heart failure (HF) is essential to improve the tailoring of preventive, diagnostic, and therapeutic strategies for the individual patient, and effectively use health care resources. Risk scores derived from controlled clinical studies can be used to calculate the risk of mortality and HF hospitalizations. However, these scores are poorly implemented into routine care, predominantly because their calculation requires considerable efforts in practice and necessary data often are not available in an interoperable format. In this work, we demonstrate the feasibility of a multi-site solution to derive and calculate two exemplary HF scores from clinical routine data (MAGGIC score with six continuous and eight categorical variables; Barcelona Bio-HF score with five continuous and six categorical variables). Within HiGHmed, a German Medical Informatics Initiative consortium, we implemented an interoperable solution, collecting a harmonized HF-phenotypic core data set (CDS) within the openEHR framework. Our approach minimizes the need for manual data entry by automatically retrieving data from primary systems. We show, across five participating medical centers, that the implemented structures to execute dedicated data queries, followed by harmonized data processing and score calculation, work well in practice. In summary, we demonstrated the feasibility of clinical routine data usage across multiple partner sites to compute HF risk scores. This solution can be extended to a large spectrum of applications in clinical care.