Current clinical strategy for staging and prognostication of colorectal cancer (CRC) relies mainly upon the TNM or Duke system. This clinicopathological stage is a crude prognostic guide because it reflects in part the delay in diagnosis in the case of an advanced cancer and gives little insight into the biological characteristics of the tumor. We hypothesized that global metabolic profiling (metabonomics/metabolomics) of colon mucosae would define metabolic signatures that not only discriminate malignant from normal mucosae, but also could distinguish the anatomical and clinicopathological characteristics of CRC. We applied both high-resolution magic angle spinning nuclear magnetic resonance (HR-MAS NMR) and gas chromatography mass spectrometry (GC/MS) to analyze metabolites in biopsied colorectal tumors and their matched normal mucosae obtained from 31 CRC patients. Orthogonal partial least-squares discriminant analysis (OPLS-DA) models generated from metabolic profiles obtained by both analytical approaches could robustly discriminate normal from malignant samples (Q2 > 0.50, Receiver Operator Characteristic (ROC) AUC >0.95, using 7-fold cross validation). A total of 31 marker metabolites were identified using the two analytical platforms. The majority of these metabolites were associated with expected metabolic perturbations in CRC including elevated tissue hypoxia, glycolysis, nucleotide biosynthesis, lipid metabolism, inflammation and steroid metabolism. OPLS-DA models showed that the metabolite profiles obtained via HR-MAS NMR could further differentiate colon from rectal cancers (Q2> 0.60, ROC AUC = 1.00, using 7-fold cross validation). These data suggest that metabolic profiling of CRC mucosae could provide new phenotypic biomarkers for CRC management.

Phagocytosis is an intensely physical process that depends on the mechanical properties of both the phagocytic cell and its chosen target. Here, we employed differentially deformable hydrogel microparticles to examine the role of cargo rigidity in the regulation of phagocytosis by macrophages. Whereas stiff cargos elicited canonical phagocytic cup formation and rapid engulfment, soft cargos induced an architecturally distinct response, characterized by filamentous actin protrusions at the center of the contact site, slower cup advancement, and frequent phagocytic stalling. Using phosphoproteomics, we identified β 2 integrins and their downstream effectors as critical mediators of this mechanically regulated phagocytic switch. Indeed, comparison of wild type and β 2 integrin deficient macrophages indicated that integrin signaling acts as a mechanical checkpoint by shaping filamentous actin to enable distinct phagocytic engulfment strategies. Collectively, these results illuminate the molecular logic of leukocyte mechanosensing and reveal potential avenues for modulating phagocyte function in immunotherapeutic contexts.

Bile acids (BA) are synthesized in the human liver and undergo metabolism by host gut bacteria. In diseased states, gut microbial dysbiosis may lead to high primary unconjugated BA concentrations and significant perturbations to secondary BA. Hence, it is important to understand the microbial-mediated formation kinetics of secondary bile acids using physiologically relevant ex vivo human faecal microbiota models. Here, we optimized an ex vivo human faecal microbiota model to recapitulate the metabolic kinetics of primary unconjugated BA and applied it to investigate the formation kinetics of novel secondary BA metabolites and their sequential pathways. We demonstrated (1) first-order depletion of primary BA, cholic acid (CA) and chenodeoxycholic acid (CDCA), under non-saturable conditions and (2) saturable Michaelis-Menten kinetics for secondary BA metabolite formation with increasing substrate concentration. Notably, relatively lower Michaelis constants (K

Organic anion transporting polypeptide (OATP) 1B1 and OATP1B3 are important hepatic transporters. We previously identified OATP1B3 being critically implicated in the disposition of abiraterone. We aimed to further investigate the effects of abiraterone on the activities of OATP1B1 and OATP1B3 utilizing a validated endogenous biomarker coproporphyrin I (CP-I). We utilized OATP1B-transfected cells to characterize the inhibitory potential of abiraterone against OATP1B-mediated uptake of CP-I. Inhibition constant (Ki) was incorporated into our physiologically based pharmacokinetic (PBPK) modeling to simulate the systemic exposures of CP-I among cancer populations receiving either our model-informed 500 mg or clinically approved 1000 mg abiraterone acetate (AA) dosage. Simulated data were compared with clinical CP-I concentrations determined among our 9 metastatic prostate cancer patients receiving 500 mg AA treatment. Abiraterone inhibited OATP1B3- but not OATP1B1-mediated uptake of CP-I in vitro, with an estimated Ki of 3.93 µM. Baseline CP-I concentrations were simulated to be 0.81 {plus minus} 0.26 ng/mL, and determined to be 0.72 {plus minus} 0.16 ng/mL among metastatic prostate cancer patients, both of which were higher than those observed for healthy subjects. PBPK simulations revealed an absence of OATP1B3-mediated interaction between abiraterone and CP-I. Our clinical observations confirmed that CP-I concentrations remained comparable to baseline levels up to 12 weeks post 500 mg AA treatment. Using CP-I as an endogenous biomarker, we identified the inhibition of abiraterone on OATP1B3 but not OATP1B1 in vitro, which was predicted and observed to be clinically insignificant. We concluded that the interaction risk between AA and substrates of OATP1Bs is low. Significance Statement We utilized the endogenous biomarker coproporphyrin I (CP-I) and identified abiraterone as a moderate inhibitor of organic anion transporting polypeptide (OATP) 1B3 in vitro. Subsequent physiologically based pharmacokinetic (PBPK) simulations and clinical observations suggested an absence of OATP1B-mediated interaction between abiraterone and CP-I among prostate cancer patients. This multi-pronged study concluded that the interaction risk between abiraterone acetate and substrates of OATP1Bs is low, demonstrating the application of PBPK-CP-I modelling in predicting OATP1B-mediated interaction implicating abiraterone.

ABSTRACT Cytotoxic T lymphocytes (CTLs) use immune synapses to destroy infected or transformed target cells. Although the mechanisms governing synapse assembly have been studied extensively, little is known about how this interface dissociates, which is a critical step that both frees the CTL to search for additional prey and enables the phagocytosis of target corpses. Here, we applied time-lapse imaging to explore the basis for synapse dissolution and found that it occurred concomitantly with the cytoskeletal contraction of apoptotic targets. Genetic and pharmacological disruption of apoptotic contraction indicated that it was necessary for CTL dissociation. Furthermore, acute stimulation of contractile forces triggered the release of live targets, demonstrating that contraction is sufficient to drive the response. Finally, mechanically amplifying apoptotic contractility promoted faster CTL detachment and serial killing. Collectively, these results establish a biophysical basis for synapse dissolution and highlight the importance of mechanosensory feedback in the regulation of cell-cell interactions.

Abstract Aim Fatty acid esters of hydroxy fatty acids (FAHFA) are a class of bioactive lipids with anti‐inflammatory, antidiabetic and cardioprotective properties. FAHFA hydrolysis into its fatty acid (FA) and hydroxy fatty acid (HFA) constituents can affect the bioavailability of FAHFA and its subsequent biological effects. We aimed to investigate FAHFA levels and FAHFA hydrolysis activity in children with or without obesity, and in adults with or without coronary artery disease (CAD). Materials and Methods Our study cohort included 20 children without obesity, 40 children with obesity, 10 adults without CAD and 28 adults with CAD. We quantitated plasma levels of four families of FAHFA [palmitic acid hydroxy stearic acid (PAHSA), palmitoleic acid hydroxy stearic acid (POHSA), oleic acid hydroxy stearic acid (OAHSA), stearic acid hydroxy stearic acid] and their corresponding FA and HFA constituents using liquid chromatography‐tandem mass spectrometry analysis. Surrogate FAHFA hydrolysis activity was estimated as the FA/FAHFA or HFA/FAHFA ratio. Results Children with obesity had lower plasma PAHSA ( p = .001), OAHSA ( p = .006) and total FAHFA ( p = .011) levels, and higher surrogate FAHFA hydrolysis activity represented by PA/PAHSA ( p = .040) and HSA/OAHSA ( p = .025) compared with children without obesity. Adults with CAD and a history of myocardial infarction (MI) had lower POHSA levels ( p = .026) and higher PA/PAHSA ( p = .041), POA/POHSA ( p = .003) and HSA/POHSA ( p = .038) compared with those without MI. Conclusion Altered FAHFA metabolism is associated with obesity and MI, and inhibition of FAHFA hydrolysis should be studied further as a possible therapeutic strategy in obesity and MI.

BRAFV600E mutation occurs in 46% of melanomas and drives high levels of ERK activity and ERK-dependent proliferation. However, BRAFV600E is insufficient to drive melanoma in GEMM models, and 82% of human benign nevi harbor BRAFV600E mutations. We show here that BRAFV600E inhibits mesenchymal migration by causing feedback inhibition of RAC1 activity. ERK pathway inhibition leads to RAC1 activation and restores migration and invasion. In cells with BRAFV600E, activating RAC1 mutation, overexpression of PREX1, PREX2, or PTEN inactivation restore RAC1 activity and cell motility. Together, these lesions occur in 48% of BRAFV600E melanomas. Thus, although BRAFV600E activation of ERK deregulates cell proliferation, it prevents full malignant transformation by causing feedback inhibition of cell migration. Secondary mutations are, therefore, required for tumorigenesis. One mechanism underlying tumor evolution may be the selection of lesions that rescue the deleterious effects of oncogenic drivers.