Small, extraportal, hepatic parenchymal cells, positive for biliary-type cytokeratins, may represent hepatic stem cells, canals of Hering (CoH), and/or ductal plate remnants. We evaluated these cells 3 dimensionally in normal human liver and massive necrosis. Tissues from normal human livers and from 1 liver with acetaminophen-induced massive necrosis were serially sectioned, immunostained for cytokeratin 19 (CK19), and sequentially photographed. Images were examined to determine 3-dimensional relationships among CK19–positive cells. Immunostains for other hepatocyte and progenitor cell markers were examined. In normal livers, intraparenchymal CK19–positive cells lined up as linear arrays in sequential levels. One hundred of 106 (94.3%) defined, complete arrays within levels examined, most having 1 terminus at a bile duct, the other in the lobule, beyond the limiting plate. In massive necrosis, there were 767 individual CK19–positive cells or clusters around a single portal tract, 747 (97.4%) of which were spatially related forming arborizing networks connected to the interlobular bile duct by single tributaries. C-kit was positive in normal CoH. CK19 co-expressed with HepPar1, c-kit, and α-fetoprotein (AFP) in parenchymal cells in massive necrosis. Small, extraportal, biliary-type parenchymal cells represent cross-sections of the CoH that radiate from the portal tract, usually extending past the limiting plate into the proximate third of the hepatic lobule. The 3-dimensional structure of ductular reactions in massive necrosis suggests that these reactions are proliferations of the cells lining the CoH. Therefore, the CoH consist of, or harbor, facultative hepatic stem cells in humans.

Summary

 The mammalian liver possesses a remarkable regenerative ability. Two modes of damage response have been described: (1) The "oval cell" response emanates from the biliary tree when all hepatocytes are affected by chronic liver disease. (2) A massive, proliferative response of mature hepatocytes occurs upon acute liver damage such as partial hepatectomy (PHx). While the oval cell response has been captured in vitro by growing organoids from cholangiocytes, the hepatocyte proliferative response has not been recapitulated in culture. Here, we describe the establishment of a long-term 3D organoid culture system for mouse and human primary hepatocytes. Organoids can be established from single hepatocytes and grown for multiple months, while retaining key morphological, functional and gene expression features. Transcriptional profiles of the organoids resemble those of proliferating hepatocytes after PHx. Human hepatocyte organoids proliferate extensively after engraftment into mice and thus recapitulate the proliferative damage-response of hepatocytes.

S100 protein is a sensitive marker for melanomas and peripheral nerve sheath tumors. It is, however, expressed by other mesenchymal and epithelial tumors. Despite its low specificity, S100 protein is valuable for the diagnosis of desmoplastic melanomas and peripheral nerve sheath tumors, for which no specific marker is available. Sox10 is a neural crest transcription factor crucial for specification, maturation, and maintenance of Schwann cells and melanocytes. Anti-Sox10 antibody was applied to a variety of neural crest-derived tumors, mesenchymal and epithelial neoplasms, and normal tissues. Sox10 nuclear expression was found in 76 of 78 melanomas (97%) and 38 of 77 malignant peripheral nerve sheath tumors (49%) whereas S100 protein was expressed in 71 melanomas (91%) and 23 malignant peripheral nerve sheath tumors (30%). Sox10 was diffusely expressed in schwannomas and neurofibromas. Sox10 reaction was seen only in sustentacular cells of pheochromocytomas/paragangliomas, and occasionally carcinoid tumors from various organs, but it was not seen in the tumor cells. In normal tissues, Sox10 was expressed in Schwann cells, melanocytes, and myoepithelial cells of salivary, bronchial, and mammary glands. Sox10 reaction was not identified in any other mesenchymal and epithelial tumors except for myoepitheliomas and diffuse astrocytomas. Sox10 was expressed by metastatic melanomas and nodal capsular nevus in sentinel lymph nodes, but not by other lymph node components such as dendritic cells. Our results indicate that Sox10 will serve as a more sensitive and specific marker for the diagnosis of melanocytic and schwannian tumors than S100 protein.

New biomarkers are needed to detect pleural mesothelioma at an earlier stage and to individualize treatment strategies. We investigated whether fibulin-3 in plasma and pleural effusions could meet sensitivity and specificity criteria for a robust biomarker.

HCV-specific neutralizing antibodies protect humanized mice from challenge and suppress established infections.

Pathogen encounter results in long-lasting epigenetic imprinting that shapes diseases caused by heterologous pathogens. The breadth of this innate immune memory is of particular interest in the context of respiratory pathogens with increased pandemic potential and wide-ranging impact on global health. Here, we investigated epigenetic imprinting across cell lineages in a disease relevant murine model of SARS-CoV-2 recovery. Past SARS-CoV-2 infection resulted in increased chromatin accessibility of type I interferon (IFN-I) related transcription factors in airway-resident macrophages. Mechanistically, establishment of this innate immune memory required viral pattern recognition and canonical IFN-I signaling and augmented secondary antiviral responses. Past SARS-CoV-2 infection ameliorated disease caused by the heterologous respiratory pathogen influenza A virus. Insights into innate immune memory and how it affects subsequent infections with heterologous pathogens to influence disease pathology could facilitate the development of broadly effective therapeutic strategies.

Abstract Bodies have “reticular networks” comprising collagens, elastin, glycosaminoglycans, and other extracellular matrix components, that are continuous within and around all organs. Fibrous tissue coverings of nerves and blood vessels create structural continuity beyond organ boundaries. We recently described fluid flow through such human fibrous tissues. It remains unclear whether these interstitial spaces are continuous through the body or are discontinuous, confined within individual organs. We investigated IS continuity using two approaches. Non-biological particles (tattoo pigment, colloidal silver) were tracked within colon and skin interstitial spaces and into adjacent fascia. We also exploited hyaluronic acid, a macromolecular component of interstitial spaces. Both techniques demonstrate continuity of interstitial spaces within and across organ boundaries, including within perineurium and vascular adventitia traversing organs and the spaces between them. We suggest a body-wide network of fluid-filled interstitial spaces with significant implications for molecular signaling, cell trafficking, and the spread of malignant and infectious disease.

ABSTRACT Advanced non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is a rapidly emerging global health problem associated with pre-disposing genetic polymorphisms, most strikingly an isoleucine to methionine substitution in patatin-like phospholipase domain-containing protein 3 (PNPLA3-I148M). Here, we study how human hepatocytes with PNPLA3 148I and 148M variants engrafted in the livers of chimeric mice respond to a hypercaloric Western-style diet. As early as 4 weeks, mice developed dyslipidemia, impaired glucose tolerance, and steatohepatitis selectively in the human graft, followed by pericellular fibrosis after 8 weeks of hypercaloric feeding. The PNPLA3 148M variant, either from a homozygous 148M human donor or overexpressed in a homozygous 148I donor background, caused widespread microvesicular steatosis and even more severe steatohepatitis. We conclude that PNPLA3 148M in human hepatocytes exacerbates NAFLD. These models will facilitate mechanistic studies into human genetic variants associated with advanced fatty liver diseases.

Abstract Early-stage lung adenocarcinoma is typically treated by surgical resection of the tumor. While in the majority of cases surgery can lead to cure, approximately 30% of patients progress. Despite intense efforts to map the genetic landscape of early-stage lung tumors, there has been limited success in discovering accurate biomarkers that can predict clinical outcomes. Meanwhile, the role of the tumor-adjacent tissue in cancer progression has been largely ignored. To test whether tumor-adjacent tissue can be informative of progression-free survival and to probe the underlying molecular pathways involved, we designed a multi-omic study in both tumor and matched tumor-adjacent histologically normal lung tissue from the same patient. Our study includes 143 treatment naive stage I cases with long-term patient follow-up and is, to our knowledge, the largest such study with the longest follow-up. We performed a comprehensive histologic characterization of all tumors, mapped the mutational landscape and probed the transcriptome of both tumor and adjacent normal tissue. We evaluated the predictive power of each data modality and showed that the transcriptome of tumor-adjacent histologically normal lung tissue is the only reliable predictor of clinical outcome. Unbiased discovery of co-expressed gene modules revealed that inflammatory pathways are upregulated in the tumor-adjacent tissue of patients at high risk for disease progression. Furthermore, single-cell transcriptome analysis in the tumor-adjacent lung demonstrated that progression-associated inflammatory signatures were broadly expressed by both immune and non-immune cells including mesothelial cells, alveolar type 2 cells and fibroblasts, CD1 dendritic cells and MAST cells. Collectively, our studies suggest that molecular profiling of tumor-adjacent tissue can identify patients that are at high risk for disease progression.

ABSTRACT Background Digital papillary adenocarcinoma (DPAC) is a rare but aggressive cutaneous malignant sweat gland neoplasm that occurs on acral sites. Despite its clinical significance, the cellular and genetic characteristics of DPAC remain incompletely understood. Methods We conducted a comprehensive genomic and transcriptomic analysis of DPAC ( n = 14) using targeted next‐generation DNA and RNA sequencing, along with gene expression profiling employing the Nanostring Technologies nCounter IO 360 Panel. Gene expression in DPAC was compared to that in hidradenoma ( n = 10). Immunohistochemistry was employed to validate gene expression. Results Two out of eight DPACs showed fusion gene rearrangements ( CRTC3 :: MAML2 and TRPS1 :: PLAG1 ). No uniform mutational signature was detected in DPAC. Comparative gene expression analysis revealed an enrichment of genes related to matrix remodeling, metabolism, and DNA damage repair. Hallmark pathway analysis demonstrated significant upregulation of E2F target genes in DPAC compared to hidradenoma ( p = 0.00710). Human papillomavirus‐42 was found to be positive in all of our tested DPAC cases. Immunohistochemistry confirmed increased protein expression of CD56, CDC20, and SOX10 in DPAC. Notably, most DPAC tumors also exhibited B‐cell infiltration, as indicated by CD20 staining. Conclusions Our findings reveal novel fusions and validate altered replication pathways related to HPV42 in DPAC.