DT
Dafydd Thomas
Author with expertise in RNA Methylation and Modification in Gene Expression
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
16
(69% Open Access)
Cited by:
5,813
h-index:
69
/
i10-index:
191
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Guidelines for the use of fresh‐frozen plasma, cryoprecipitate and cryosupernatant

Denise O’Shaughnessy et al.May 12, 2004
The indications for transfusing fresh‐frozen plasma (FFP), cryoprecipitate and cryosupernatant plasma are very limited. When transfused they can have unpredictable adverse effects. The risks of transmitting infection are similar to those of other blood components unless a pathogen‐reduced plasma (PRP) is used. Of particular concern are allergic reactions and anaphylaxis, transfusion‐related acute lung injury, and haemolysis from transfused antibodies to blood group antigens, especially A and B. FFP is not indicated in disseminated intravascular coagulation without bleeding, is only recommended as a plasma exchange medium for thrombotic thrombocytopenic purpura (for which cryosupernatant is a possible alternative), should never be used to reverse warfarin anticoagulation in the absence of severe bleeding, and has only a very limited place in prophylaxis prior to liver biopsy. When used for surgical or traumatic bleeding, FFP and cryoprecipitate doses should be guided by coagulation studies, which may include near‐patient testing. FFP is not indicated to reverse vitamin K deficiency for neonates or patients in intensive care units. PRP may be used as an alternative to FFP. In the UK, PRP from countries with a low bovine spongiform encephalopathy incidence is recommended by the Departments of Health for children born after 1 January 1996. Arrangements for limited supplies of single donor PRP of non‐UK origin are expected to be completed in 2004. Batched pooled commercially prepared PRP from donors in the USA (Octaplas) is licensed and available in the UK. FFP must be thawed using a technique that avoids risk of bacterial contamination. Plastic packs containing any of these plasma products are brittle in the frozen state and must be handled with care.
0
Citation814
0
Save
0

Aldehyde Dehydrogenase in Combination with CD133 Defines Angiogenic Ovarian Cancer Stem Cells That Portend Poor Patient Survival

Ines Silva et al.Apr 16, 2011
Abstract Markers that reliably identify cancer stem cells (CSC) in ovarian cancer could assist prognosis and improve strategies for therapy. CD133 is a reported marker of ovarian CSC. Aldehyde dehydrogenase (ALDH) activity is a reported CSC marker in several solid tumors, but it has not been studied in ovarian CSC. Here we report that dual positivity of CD133 and ALDH defines a compelling marker set in ovarian CSC. All human ovarian tumors and cell lines displayed ALDH activity. ALDH+ cells isolated from ovarian cancer cell lines were chemoresistant and preferentially grew tumors, compared with ALDH− cells, validating ALDH as a marker of ovarian CSC in cell lines. Notably, as few as 1,000 ALDH+ cells isolated directly from CD133− human ovarian tumors were sufficient to generate tumors in immunocompromised mice, whereas 50,000 ALDH− cells were unable to initiate tumors. Using ALDH in combination with CD133 to analyze ovarian cancer cell lines, we observed even greater growth in the ALDH+CD133+ cells compared with ALDH+CD133− cells, suggesting a further enrichment of ovarian CSC in ALDH+CD133+ cells. Strikingly, as few as 11 ALDH+CD133+ cells isolated directly from human tumors were sufficient to initiate tumors in mice. Like other CSC, ovarian CSC exhibited increased angiogenic capacity compared with bulk tumor cells. Finally, the presence of ALDH+CD133+ cells in debulked primary tumor specimens correlated with reduced disease-free and overall survival in ovarian cancer patients. Taken together, our findings define ALDH and CD133 as a functionally significant set of markers to identify ovarian CSCs. Cancer Res; 71(11); 3991–4001. ©2011 AACR.
0

Gene Expression Signatures for Predicting Prognosis of Squamous Cell and Adenocarcinomas of the Lung

Mitch Raponi et al.Aug 1, 2006
Abstract Non–small-cell lung cancers (NSCLC) compose 80% of all lung carcinomas with squamous cell carcinomas (SCC) and adenocarcinoma representing the majority of these tumors. Although patients with early-stage NSCLC typically have a better outcome, 35% to 50% will relapse within 5 years after surgical treatment. We have profiled primary squamous cell lung carcinomas from 129 patients using Affymetrix U133A gene chips. Unsupervised analysis revealed two clusters of SCC that had no correlation with tumor stage but had significantly different overall patient survival (P = 0.036). The high-risk cluster was most significantly associated with down-regulation of epidermal development genes. Cox proportional hazard models identified an optimal set of 50 prognostic mRNA transcripts using a 5-fold cross-validation procedure. Quantitative reverse transcription-PCR and immunohistochemistry using tissue microarrays were used to validate individual gene candidates. This signature was tested in an independent set of 36 SCC samples and achieved 84% specificity and 41% sensitivity with an overall predictive accuracy of 68%. Kaplan-Meier analysis showed clear stratification of high-risk and low-risk patients [log-rank P = 0.04; hazard ratio (HR), 2.66; 95% confidence interval (95% CI), 1.01-7.05]. Finally, we combined the SCC classifier with our previously identified adenocarcinoma prognostic signature and showed that the combined classifier had a predictive accuracy of 71% in 72 NSCLC samples also showing significant differences in overall survival (log-rank P = 0.0002; HR, 3.54; 95% CI, 1.74-7.19). This prognostic signature could be used to identify patients with early-stage high-risk NSCLC who might benefit from adjuvant therapy following surgery. (Cancer Res 2006; 66(15): 7466-72)
0

Molecular Classification and Prognostication of Adrenocortical Tumors by Transcriptome Profiling

Thomas Giordano et al.Jan 15, 2009
Our understanding of adrenocortical carcinoma (ACC) has improved considerably, yet many unanswered questions remain. For instance, can molecular subtypes of ACC be identified? If so, what is their underlying pathogenetic basis and do they possess clinical significance?We did a whole genome gene expression study of a large cohort of adrenocortical tissues annotated with clinicopathologic data. Using Affymetrix Human Genome U133 Plus 2.0 oligonucleotide arrays, transcriptional profiles were generated for 10 normal adrenal cortices (NC), 22 adrenocortical adenomas (ACA), and 33 ACCs.The overall classification of adrenocortical tumors was recapitulated using principal component analysis of the entire data set. The NC and ACA cohorts showed little intragroup variation, whereas the ACC cohort revealed much greater variation in gene expression. A robust list of 2,875 differentially expressed genes in ACC compared with both NC and ACA was generated and used in functional enrichment analysis to find pathways and attributes of biological significance. Cluster analysis of the ACCs revealed two subtypes that reflected tumor proliferation, as measured by mitotic counts and cell cycle genes. Kaplan-Meier analysis of these ACC clusters showed a significant difference in survival (P < 0.020). Multivariate Cox modeling using stage, mitotic rate, and gene expression data as measured by the first principal component for ACC samples showed that gene expression data contains significant independent prognostic information (P < 0.017).This study lays the foundation for the molecular classification and prognostication of adrenocortical tumors and also provides a rich source of potential diagnostic and prognostic markers.
0
Citation377
0
Save
0

Guidelines on the management of massive blood loss

D. Stainsby et al.Oct 25, 2006
The guideline group was selected to be representative of UK-based medical experts and included the authors of previous recommendations. Preparation of the guidelines included a review of key literature, including Cochrane Database and MEDLINE and consultation with representatives of relevant specialties. Recommendations are based on appraisal of the relevant literature and expert consensus. The writing group produced the draft guideline, which was subsequently revised by consensus by members of the Transfusion Task Force of the British Committee for Standards in Haematology. The guideline was then reviewed by a sounding board of approximately 100 UK haematologists, the British Committee for Standards in Haematology (BCSH) and the British Society for Haematology Committee and comments incorporated where appropriate. Criteria used to quote levels and grades of evidence are as outlined in appendix 3 of the Procedure for Guidelines Commissioned by the BCSH (http://www.bcshguidelines.com/process1.asp#App3). The objective of this guideline is to provide healthcare professionals with clear guidance on the management of massive blood loss. They do not address the specific problems associated with major obstetric haemorrhage; these are being addressed by the Royal College of Obstetricians. In all cases individual patient circumstances may dictate an alternative approach. These guidelines summarise current opinions regarding the management of massive blood loss and update previous recommendations (Stainsby et al, 2000). These are presented as a template that can be modified to suit local circumstances, and then displayed in clinical areas. The left-hand column outlines the key steps or goals, the centre column adds procedural detail and the right-hand column provides additional advice and information (Table I). Major blood loss jeopardises the survival of patients in many clinical settings and is a challenge for haematological and blood transfusion services. Tensions may arise between those attempting to treat bleeding, those supplying blood and those providing laboratory services. Discord can waste scarce resources, or, worse, result in a bad outcome for the patient. Massive blood loss is arbitrarily defined as the loss of one blood volume within a 24 h period (Mollison et al, 1997), the normal adult blood volume being approximately 7% of ideal body weight in adults and 8–9% in children. Alternative definitions that may be more helpful in the acute situation include a 50% blood volume loss within 3 h or a rate of loss of 150 ml/min (Fakhry & Sheldon, 1994). It is imperative to recognise major blood loss early and institute effective action promptly if shock and its consequences are to be prevented. These are; Maintenance of tissue perfusion and oxygenation by restoration of blood volume and haemoglobin Arrest of bleeding by treating any traumatic, surgical or obstetric source judicious use of blood component therapy to correct coagulopathy A successful outcome requires prompt action and good communication between clinical specialties, diagnostic laboratories, hospital transfusion laboratory staff and the Blood Service. Blood component support takes time to organise and the supplying blood centre may be several hours away from the hospital. Special transfusion requirements for specific indications, e.g. components suitable for neonates, irradiated components for patients at risk of transfusion-associated graft-versus-host disease, (British Committee for Standards in Haematology Blood Transfusion Taskforce, 1996, 2004), should be taken into account if time permits, but it may be necessary to make a pragmatic decision regarding the relative risks of delaying transfusion or giving components that are not of the appropriate specification. Early consultation with senior surgical, anaesthetic and haematology colleagues is essential and the importance of good communication and co-operation in this situation cannot be over-emphasised. Appropriate surgical expertise for the area of bleeding is vital; involvement of vascular surgeons, cardiothoracic surgeons or others with specific interests is crucial to success. Consideration should be given to early referral and if necessary transfer to such expertise. In the more difficult cases, confidence to pack visceral cavities, cross clamp and tie off major vessels may be required. Radiological embolisation or stenting has an established role. An intensive care bed is likely to be required and early warning of this is advisable. A member of the clinical team should be nominated to act as co-ordinator responsible for overall organisation, liaison, communication and documentation. This is a critical role for a designated member of the permanent clinical staff. Accurate documentation of blood components given and the reason for transfusion is necessary in order to enable audit of outcome and satisfy the legal requirement for full traceability (Blood Safety and Quality Regulations, 2005). The hospital transfusion laboratory must be informed of a massive transfusion situation at the earliest possible opportunity. This will provide an opportunity to check stock, reschedule non-urgent work and call in additional staff if required out of hours. Clear local protocols for management of massive blood loss should be accessible in all relevant clinical and laboratory areas and understood by all involved staff. Regular 'drills' can improve awareness and confidence and ensure that the blood transfusion chain works efficiently. It is good practice to review such cases after the event, to assess what went well and what did not, and to update protocols accordingly. The Hospital Transfusion Committee (HTC) has a central role in ensuring the optimum and safe use of blood components. The development of protocols for management of massive transfusion is an important part of its remit. The HTC also provides a forum in which a rapid communication cascade can be agreed and massive transfusion episodes critically reviewed. As part of contingency planning for national blood shortage situations, every hospital should have an Emergency Blood Management Plan in place that provides guidance on clinical priorities for the use of large volumes of blood components. In exceptional circumstances it may be necessary to make a decision to cease energetic transfusion support when the chances of the patient's survival are low, determined on a case-by-case basis. The HTC should establish a mechanism for making such difficult decisions on an individual basis, taking into account such factors as co-morbidity, potential for control of bleeding, reversal of the underlying cause and competing demands for available blood components. The over-riding first requirement is maintenance of tissue perfusion and oxygenation, which is critical in preventing the development of hypovolaemic shock and consequent high mortality from multi-organ failure. Restoration of circulating volume is initially achieved by rapid infusion of crystalloid or colloid through large bore (up to 14 gauge) peripheral cannulae (Donaldson et al, 1992). Alternatively, larger bore central access devices can be used dependent on local skills and availability The use of albumin and non-albumin colloids versus crystalloids for volume replacement has been the subject of debate following controversial meta-analyses (Cochrane Injuries Group Albumin Reviewers, 1998; Schierhout & Roberts, 1998). A controlled trial of normal saline versus 4% human albumin for fluid resuscitation involving over 7000 patients in 16 intensive Care Units in Australia and New Zealand (Finfer et al, 2004) found no difference in outcome at 28 d and concluded that they were clinically equivalent (Grade A recommendation, Level 1b evidence). Hypothermia increases the risk of end organ failure and coagulopathy (Iserson & Huestis, 1991; American College of Surgeons, 1997) and may be prevented by pre-warming of resuscitation fluids, patient warming devices such as warm air blankets and the use of temperature controlled blood warmers (Grade C recommendation, Level IV evidence). Blood samples should be sent to the laboratory at the earliest possible opportunity for blood grouping, antibody screening and compatibility testing, as well as for baseline haematology, coagulation screen (including fibrinogen estimation and thrombin time) and biochemistry investigations. Accurate patient identification is of paramount importance in all aspects of healthcare, and particularly in emergency situations. Every patient must wear an identification wristband, and there must be a robust and tested system in place for identification of unknown unconscious patients, including subsequent merging of clinical and laboratory records. When dealing with an evolving process it is important to check parameters frequently, (and after each therapeutic intervention) to monitor the need for and the efficacy of component therapy. Appropriate use of near-patient testing devices, which can include thromboelastography (TEG), can offer rapid data to guide component therapy (Samama & Ozier, 2003) but requires expert interpretation. Advice should be sought from a consultant with transfusion expertise regarding appropriate investigations, their interpretation and optimum corrective therapy. Allogeneic blood from volunteer donors is a limited and valuable resource that must be used carefully, appropriately and safely. There is a lack of good evidence from randomised controlled trials to support recommendations for the use of blood components in massive transfusions, although the design of such trials in the emergency setting is problematic. The target platelet count and the efficacy of fresh frozen plasma are key areas where further research is needed. All blood components supplied by the UK transfusion services are now leucodepleted as a precaution against transfusion transmission of variant Creutzfeldt-Jakob disease (vCJD), in addition to mandatory testing for viral markers (human immunodeficiency virus [HIV], hepatitis B virus [HBV], hepatitis C virus [HCV] and Human T lymphotropic virus type 1 [HTLV 1]). Benefits of leucodepletion also include reduced non-haemolytic febrile transfusion reactions, reduced transmission of leucocyte-associated viruses, such as cytomegalovirus, reduced immunosuppressive effects of transfusion (Blajchman et al, 2001) and reduced cytokine-mediated organ damage. (Erber, 2002) Transfusion giving sets, which should be changed at least 12-hourly during red cell infusion and prior to platelet infusion, include a screen filter. Any additional filter is unnecessary and may impede blood flow. (McClelland, 2001) The function of red cells is oxygen delivery to tissues; they should not be used as a volume expander. In the UK, the blood services will routinely provide leucodepleted red cells in optimal additive solution, which has low viscosity (Hogman et al, 1983) and contains minimal plasma. Red cells also contribute to haemostasis by their effect on platelet margination and function. The optimal haematocrit to prevent coagulopathy is unknown, but experimental evidence suggests that a relatively high haematocrit, possibly 0·35 l/l, may be required to sustain haemostasis in patients with massive blood loss (Reiss, 2000; Hardy et al, 2004). Red cell transfusion is likely to be required when 30–40% blood volume is lost; over 40% blood volume loss is immediately life-threatening (American College of Surgeons, 1997). Blood loss may be underestimated particularly if concealed and in young fit people, such as in the obstetric setting. Blood replacement should be guided by clinical estimation of blood loss in conjunction with the patient's response to volume replacement. Haemoglobin and haematocrit levels should be measured frequently, but in the knowledge that the haemoglobin level is a poor indicator of blood loss in the acute situation. Red cells are rarely indicated when the haemoglobin concentration is >10 g/dl but almost always indicated when it is <6 g/dl. (British Committee for Standards in Haematology Blood Transfusion Task Force, 2001) (Grade C recommendation, Level IV evidence). Decisions on red cell transfusion at intermediate haemoglobin concentrations should be based on the patient's risk factors for complications of inadequate oxygenation, such as rate of blood loss, cardiorespiratory reserve, oxygen consumption and atherosclerotic disease. Measured physiological variables, such as heart rate, arterial pressure, pulmonary capillary wedge pressure and cardiac output may assist the decision-making process, but it should be emphasised that silent tissue or organ ischaemia may occur in the presence of stable vital signs. The clinician who communicates with the transfusion laboratory should indicate the timescale within which blood is needed at the bedside, (i.e. immediately, within 20 min, within an hour) in order that the laboratory scientist knows how much time is available for ABO and D grouping and pre-transfusion testing. In an extreme situation where blood is required immediately and the patient's blood group is unknown, it may be necessary to issue Group O un-crossmatched red cells. Females of reproductive age (i.e. under 50 years) whose blood group is unknown must be given group O Rh D negative red cells in order to avoid sensitisation and the risk of haemolytic disease of the newborn in subsequent pregnancy. It is acceptable to give O Rh D positive cells to males and older females of unknown blood group (Schwab et al, 1986), as group O Rh D negative blood is a scarce resource. ABO group-specific red cells should be given at the earliest possible opportunity. Blood group determination takes less than 10 min and so it should not be necessary to give large volumes of group O blood. In a patient with known red cell antibodies, the risk of a haemolytic transfusion reaction will need to be assessed against the risk of withholding transfusion until compatible blood can be provided. Red cells undergo changes during 4°C storage (the 'storage lesion') including increase of extracellular potassium, decrease in ATP and 2,3-diphosphoglycerate (2,3 DPG) content and lowering of pH. Although 2,3 DPG is undetectable after 14–21 d storage, regeneration has been demonstrated within 24 h of transfusion (Heaton et al, 1989) and studies have not shown any clinically significant impact on oxygen diffusion when older components are transfused (Ho et al, 2003). Intraoperative blood salvage may be of great value in reducing requirements for allogeneic blood and can be rapidly deployed in hospitals where it is in routine use. (Hughes et al, 2001). Synthetic oxygen-carrying solutions (artificial blood) are theoretically an attractive alternative to allogeneic blood but there is no product currently available in the UK (Prowse, 1999; Hess, 2004). Expert consensus advises that the platelet count should not be allowed to fall below the critical level of 50 × 109/l in the acutely bleeding patient (Contreras, 1998) (Grade C recommendation, level IV evidence), and this is endorsed by the BCSH guidelines for the use of platelet transfusions. (British Committee for Standards in Haematology Blood Transfusion Task Force, 2003) A platelet count of 50 × 109/l may be anticipated when approximately two blood volumes have been replaced by fluid or red cell components (Hiippala et al, 1995) but there is marked individual variation. A platelet transfusion trigger of 75 × 109/l in a patient with ongoing bleeding is therefore recommended here, so as to provide a margin of safety to ensure that the level does not fall below that critical for haemostasis. A higher target level of 100 × 10 9 platelets/l has been recommended for those with multiple high-velocity trauma or central nervous system injury. (Development Task Force of the College of American Pathologists, 1994; Horsey, 1997) (Grade C recommendation, level IV evidence). Empirical platelet transfusion may be required when platelet function is abnormal, as occurs after cardio-pulmonary by-pass, in patients with renal dysfunction or secondary to anti-platelet therapy. In assessing the requirement for platelets, frequent measurements are necessary, and it may be necessary to request platelets from the blood centre at levels above the desired target in order to ensure their availability when needed. Platelets can be given via an unused blood giving set, although a platelet giving set reduces wastage because it has less dead space. Transfusion of platelets through a giving set previously used for red cells is not recommended. Coagulation factor deficiency is the primary cause of coagulopathy in massive transfusion because of dilution of coagulation factors following volume replacement with crystalloid or colloid and transfusion of red cell components. The level of fibrinogen falls first; the critical level of 1·0 g/l is likely to be reached after 150% blood volume loss, followed by the fall of other labile coagulation factors to 25% activity after 200% blood loss. (Hiippala, 1998; Reiss, 2000). Prolongation of the activated partial thromboplastin time (APTT) and prothrombin time (PT) to 1·5 times the mean normal value is correlated with an increased risk of clinical coagulopathy (Ciavarella et al, 1987). It is essential that laboratory tests of coagulation are monitored frequently; these may need interpretation by a haematologist. Fibrinogen should be estimated using the Clauss method, and not derived from the prothrombin time, as this is unreliable. Laboratories should have standard operating procedures in place to ensure that clinical staff are contacted appropriately. Experienced laboratory scientists should be empowered to issue blood components in the first instance using a locally agreed algorithm. It may be necessary to request components before results are available, depending on the rate of bleeding and the laboratory turnaround time. Although 'formula replacement' with fresh plasma is not recommended, it may be required in situations where rapid turnaround of coagulation tests cannot be guaranteed. Infusion of FFP should be considered after one blood volume is lost (Hiippala, 1998). The dose should be large enough to maintain coagulation factors well above the critical level, bearing in mind that the efficacy may be reduced because of rapid consumption (Development Task Force of the College of American Pathologists, 1994; Hiippala, 1998) (Grade C recommendation, level IV evidence). It should be borne in mind that, although FFP is recommended (British Committee for Standards in Haematology Blood Transfusion Taskforce, 2004) and widely used in situations of massive blood loss, there is little evidence of its clinical efficacy from randomised trials. (Stanworth et al, 2004) Fresh frozen plasma alone, if given in sufficient quantity, will correct fibrinogen and most coagulation factor deficiencies, but large volumes may be required. If fibrinogen levels remain critically low (<1·0/g/l), cryoprecipitate therapy should be considered. (Development Task Force of the College of American Pathologists, 1994; Hiippala, 1998) (Grade C recommendation, level IV evidence). Standard FFP contains 2–5 mg fibrinogen per ml, National Blood Service Quality Monitoring data indicates that pooled cryoprecipitate contains approximately 1·8 g per pool (range 1·6–2·0), though the minimum specification is 0·7 g. Hence 1 l of FFP might be expected to provide 2–5 g fibrinogen, whilst an adult therapeutic dose (two pools) of cryoprecipitate provides 3·2–4 g fibrinogen in a volume of 150–200 ml. Cryoprecipitate also contains factor VIII, factor XIII and von Willebrand factor. It should be remembered that transfusion of cryoprecipitate exposes the patient to multiple donors. Virus-inactivated fibrinogen concentrate is used in some European countries but is not licensed in the UK. Fresh frozen plasma, once thawed, may be stored at 4°C for up to 24 h (British Committee for Standards in Haematology Blood Transfusion Taskforce, 2004). It is therefore advisable for the laboratory to thaw a therapeutic dose of FFP as soon as they become aware of a massive transfusion situation, in order to minimise delay. British Committee for Standards in Haematology Guidelines on Oral Anticoagulation recommend prothrombin complex concentrate as an alternative to FFP when major bleeding complicates anticoagulant overdose (British Committee for Standards in Haematology, 1998). Antifibrinolytic drugs, such as tranexamic acid and aprotinin, have been used to reverse established fibrinolysis in the setting of massive blood transfusion. (Koh & Hunt, 2003) Systematic reviews concluded that there is insufficient evidence from randomised controlled trials of antifibrinolytic agents in trauma to either support or refute a clinically important treatment effect (Henry et al, 2001; Coats et al, 2004) and recent evidence is conflicting (Sedrakyan et al, 2006). This drug is licensed for use in haemophiliacs with inhibitors to treat active bleeding or as prophylaxis for surgery. Its use has been described off license as a 'universal haemostatic agent' in various settings of massive blood transfusion and there are many encouraging anecdotal case reports of its successful use. The common theme of these reports is a sudden reduction in blood loss following administration of the drug, with subsequent patient survival from exceptionally high-risk situations. The drug is expensive, but may prove cost effective through transfusion reduction in this setting. The use of rVIIa as 'last ditch' treatment for patients with massive haemorrhage has been shown to be ineffective (Clark et al, 2004). A recent systematic review concluded that the application of rVIIa in patients with severe bleeding is promising and relatively safe (1–2% incidence of thrombotic complications). Sound evidence from controlled trials is not available so far; forthcoming trials are likely to provide more substantiation for its use (Levi et al, 2005). Until such evidence becomes available it is reasonable to consider the use of rVIIa in situations where there is blood loss of >300 ml/h, with no evidence of heparin or warfarin effect, where surgical control of bleeding is not possible and there has been adequate replacement of coagulation factors with FFP, cryoprecipitate and platelets and correction of acidosis. There should be a local protocol in place and the decision should be made at consultant level. Disseminated intravascular coagulation is a feared complication in the acutely bleeding patient but is fortunately rare outside obstetric practice. The cardinal clinical sign of DIC is microvascular oozing, whilst microthrombi in small vessels can result in end-organ damage. A DIC-like syndrome can result from the activation of the coagulation cascade secondary to tissue trauma, resulting in excessive consumption of platelets and coagulation factors. Patients at particular risk are those with tissue damage due to prolonged hypoxia, hypovolaemia or hypothermia, and those with massive head injury or extensive muscle damage (Hardy et al, 2004). This syndrome carries a high mortality, and is difficult to reverse. Prolongation of the PT and APTT in excess of that expected by dilution, together with significant thrombocytopenia and fibrinogen of <1·0 g/l are highly suggestive of a developing DIC-like state and hence frequent estimation of platelet count, fibrinogen (using Clauss method), PT and APTT is strongly recommended. Measurement of D-dimer may also be useful in providing an early warning. Laboratory evidence of a consumption coagulopathy should be sought before microvascular bleeding becomes evident, so that appropriate and aggressive action can be taken to address the underlying cause. Treatment of the coagulation defect consists of platelets, FFP and cryoprecipitate given 'sooner rather than later' in sufficient dosage, but avoiding circulatory overload. The most frequently reported adverse event associated with blood transfusion is the giving of the wrong blood to the patient, which can at worst result in a fatal haemolytic reaction (Stainsby et al, 2005). Reports of such events to the Serious Hazards of Transfusion (SHOT) scheme suggest that the risk of error may be particularly high in an emergency situation. Protocols must be in place for the administration of blood and blood components (British Committee for Standards in Haematology Blood Transfusion Taskforce, 1999) and these must be adhered to whatever the degree of urgency. Transfusion-related acute lung injury (TRALI) and other acute immunologically mediated reactions are uncommon, but occur 5–6 times more frequently following administration of platelets and FFP than red cells (Stainsby et al, 2005). The National Blood Service now produces FFP from male donors to reduce the risk of TRALI. Complex metabolic changes may occur due to hypovolaemia, hypothermia and the infusion of large volumes of stored red cells and blood products, especially plasma. The commonest is ionised hypocalcaemia due to citrate toxicity (Dzik & Kirkley, 1988) This may occur as a result of large volume plasma infusion, particularly in the presence of abnormal liver function, where citrate metabolism is slowed. It should be corrected by intravenous infusion of calcium chloride (not gluconate as this requires liver metabolism to release ionised calcium). A dosage of 10 ml of 10% calcium chloride i.v. has been recommended (Spence & Mintz, 2005), alternatively 2·5 to 5·0 mmol calcium chloride can be given in divided doses over 10 min, when the assay should be repeated. Reduced ionised calcium reduces myocardial contractility, causes vasodilation and exacerbates further bleeding and shock. Ionised calcium is the best measure of active element and most modern blood gas analysers perform this assay. Hyperkalaemia may occur, due to the high extracellular potassium concentration in stored red cell units. This may be compounded by oliguria and the metabolic acidosis associated with shock. If >6 mmol/l it should be treated with glucose insulin regimens together with bicarbonate to correct acidosis. Early haemofiltration is likely to be required after the arrest of bleeding in the most severe cases. Successful treatment of massive haemorrhage depends on prompt action, good communication and involvement of senior clinicians with the necessary expertise. Survival has improved due to better understanding of the associated physiological changes. This has resulted in more aggressive resuscitation, with effective blood component therapy guided by laboratory/near-patient testing, and effective warming techniques (Cinat et al, 1999). Patient age and co-morbidity, duration and degree of shock, and development of DIC influence the outcome. (Erber, 2002) Suggested topics for audit Initial resuscitation with crystalloids should be preceded by blood sampling for full blood count, coagulation screen, biochemistry, blood gases and blood grouping. Documentation (using a designated checklist sheet and identified member of the resuscitation team) should consist of a minimum dataset that must record: type of blood component or replacement fluid, time given, amount (dosage), indication for replacement, effectiveness of the transfusion. Full traceability of blood components given. Local protocols and algorithms must be available and displayed in high-risk units e.g. Accident and emergency, Intensive care units, Theatre and blood banks. Regular practices of emergency management of massive transfusion should be held and learning points documented to inform protocol development. Regular retrospective audit of management of massive transfusions – review by Transfusion Team and Hospital Transfusion Committee against the guidelines with learning points documented to inform protocol review. While the advice and information in these guidelines is believed to be true and accurate at the time of going to press, neither the authors, the British Society for Haematology nor the publishers accept any legal responsibility for the content of these guidelines. None of the authors has declared a conflict of interest. Task force membership at time of writing this guideline was; Dr Frank Boulton (Chair), Dr Dorothy Stainsby (Secretary), Ms Andrea Blest, Dr Hari Boralessa, Dr Hannah Cohen, Mr Chris Elliott, Dr Brian McClelland, Dr Hafiz Qureshi, Dr Megan Rowley, Dr Gillian Turner, Dr Keith Wilson.
0

Myeloid-Derived Suppressor Cells Enhance Stemness of Cancer Cells by Inducing MicroRNA101 and Suppressing the Corepressor CtBP2

Tracy Cui et al.Sep 1, 2013
Myeloid-derived suppressor cells (MDSCs) and cancer stem cells (CSCs) are important cellular components in the cancer microenvironment and may affect cancer phenotype and patient outcome. The nature of MDSCs and their interaction with CSCs in ovarian carcinoma are unclear. We examined the interaction between MDSCs and CSCs in patients with ovarian carcinoma and showed that MDSCs inhibited T cell activation and enhanced CSC gene expression, sphere formation, and cancer metastasis. MDSCs triggered miRNA101 expression in cancer cells. miRNA101 subsequently repressesed the corepressor gene C-terminal binding protein-2 (CtBP2), and CtBP2 directly targeted stem cell core genes resulting in increased cancer cell stemness and increasing metastatic and tumorigenic potential. Increased MDSC density and tumor microRNA101 expression predict poor survival, as does decreased tumor CtBP2 expression, independent of each other. Collectively, our work identifies an immune-associated cellular, molecular, and clinical network involving MDSCs-microRNA101-CtBP2-stem cell core genes, which extrinsically controls cancer stemness and impacts patient outcome.
0
Citation376
0
Save
0

Distinct Transcriptional Profiles of Adrenocortical Tumors Uncovered by DNA Microarray Analysis

Thomas Giordano et al.Feb 1, 2003
Comprehensive expression profiling of tumors using DNA microarrays has been used recently for molecular classification and biomarker discovery, as well as a tool to identify and investigate genes involved in tumorigenesis. Application of this approach to a cohort of benign and malignant adrenocortical tissues would be potentially informative in all of these aspects. In this study, we generated transcriptional profiles of 11 adrenocortical carcinomas (ACCs), 4 adrenocortical adenomas (ACAs), 3 normal adrenal cortices (NCs), and 1 macronodular hyperplasia (MNH) using Affymetrix HG_U95Av2 oligonucleotide arrays representing ∼10,500 unique genes. The expression data set was used for unsupervised hierarchical cluster analysis as well as principal component analysis to visually represent the expression data. An analysis of variance on the three classes (NC, ACA plus MNH, and ACC) revealed 91 genes that displayed at least threefold differential expression between the ACC cohort and both the NC and ACA cohorts at a significance level of P < 0.01. Included in these 91 genes were those known to be up-regulated in adrenocortical tumors, such as insulin-like growth factor (IGF2), as well as novel differentially expressed genes such as osteopontin (SPP) and serine threonine kinase 15 (STK15). Increased expression of IGF2 was identified in 10 of 11 ACCs (90.9%) and was verified by quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction. Select proliferation-related genes (TOP2A and Ki-67) were validated at the protein level using immunohistochemistry and adrenocortical tissue microarrays. Our results demonstrated significant and consistent gene expression changes in ACCs compared to benign adrenocortical lesions. Moreover, we identified several genes that represent potential diagnostic markers and may play a role in the pathogenesis of ACC. Comprehensive expression profiling of tumors using DNA microarrays has been used recently for molecular classification and biomarker discovery, as well as a tool to identify and investigate genes involved in tumorigenesis. Application of this approach to a cohort of benign and malignant adrenocortical tissues would be potentially informative in all of these aspects. In this study, we generated transcriptional profiles of 11 adrenocortical carcinomas (ACCs), 4 adrenocortical adenomas (ACAs), 3 normal adrenal cortices (NCs), and 1 macronodular hyperplasia (MNH) using Affymetrix HG_U95Av2 oligonucleotide arrays representing ∼10,500 unique genes. The expression data set was used for unsupervised hierarchical cluster analysis as well as principal component analysis to visually represent the expression data. An analysis of variance on the three classes (NC, ACA plus MNH, and ACC) revealed 91 genes that displayed at least threefold differential expression between the ACC cohort and both the NC and ACA cohorts at a significance level of P < 0.01. Included in these 91 genes were those known to be up-regulated in adrenocortical tumors, such as insulin-like growth factor (IGF2), as well as novel differentially expressed genes such as osteopontin (SPP) and serine threonine kinase 15 (STK15). Increased expression of IGF2 was identified in 10 of 11 ACCs (90.9%) and was verified by quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction. Select proliferation-related genes (TOP2A and Ki-67) were validated at the protein level using immunohistochemistry and adrenocortical tissue microarrays. Our results demonstrated significant and consistent gene expression changes in ACCs compared to benign adrenocortical lesions. Moreover, we identified several genes that represent potential diagnostic markers and may play a role in the pathogenesis of ACC. Adrenocortical carcinoma (ACC) is a rare but highly lethal cancer with an annual incidence of 0.5 to 2 patients per million population.1Brennan MF Adrenocortical carcinoma.CA Cancer J Clin. 1987; 37: 348-365Crossref PubMed Scopus (89) Google Scholar The pathological diagnosis of ACC is straightforward in most cases, based on well-recognized features of malignancy, including large tumor size and weight, solid growth pattern, extensive tumor necrosis, fibrous bands, lipid-poor cells, abundant mitoses, atypical mitoses, nuclear pleomorphism, capsular invasion, and vascular invasion.2Weiss LM Comparative histologic study of 43 metastasizing and nonmetastasizing adrenocortical tumors.Am J Surg Pathol. 1984; 8: 163-169Crossref PubMed Scopus (779) Google Scholar However, there are occasional adrenocortical tumors whose malignant potential is uncertain. Additionally, based on mitotic activity, it is possible to divide ACCs into prognostically significant low- and high-grade subgroups.3Weiss LM Medeiros LJ Vickery Jr, AL Pathologic features of prognostic significance in adrenocortical carcinoma.Am J Surg Pathol. 1989; 13: 202-206Crossref PubMed Scopus (663) Google Scholar There are also undifferentiated tumors of the retroperitoneum that are not readily identified as adrenocortical in origin using routine pathological methods. Thus, additional insight into the pathology of these tumors is clearly needed. Several genes have been reported to have diagnostic significance in adrenocortical neoplasms. Numerous studies have documented the utility of α-inhibin immunohistochemistry as a marker of adrenocortical differentiation,4Munro LM Kennedy A McNicol AM The expression of inhibin/activin subunits in the human adrenal cortex and its tumours.J Endocrinol. 1999; 161: 341-347Crossref PubMed Scopus (81) Google Scholar, 5McCluggage WG Burton J Maxwell P Sloan JM Immunohistochemical staining of normal, hyperplastic, and neoplastic adrenal cortex with a monoclonal antibody against alpha inhibin.J Clin Pathol. 1998; 51: 114-116Crossref PubMed Scopus (68) Google Scholar, 6Arola J Liu J Heikkila P Voutilainen R Kahri A Expression of inhibin alpha in the human adrenal gland and adrenocortical tumors.Endocr Res. 1998; 24: 865-867Crossref PubMed Scopus (27) Google Scholar, 7Pelkey TJ Frierson Jr, HF Mills SE Stoler MH The alpha subunit of inhibin in adrenal cortical neoplasia.Mod Pathol. 1998; 11: 516-524PubMed Google Scholar, 8Cho EY Ahn GH Immunoexpression of inhibin alpha-subunit in adrenal neoplasms.Appl Immunohistochem Mol Morphol. 2001; 9: 222-228Crossref PubMed Scopus (39) Google Scholar with the ability to distinguish adrenocortical tumors from adrenomedullary tumors, hepatocellular carcinoma and renal tumors,9Renshaw AA Granter SR A comparison of A103 and inhibin reactivity in adrenal cortical tumors: distinction from hepatocellular carcinoma and renal tumors.Mod Pathol. 1998; 11: 1160-1164PubMed Google Scholar resulting in the acceptance of α-inhibin as a clinically useful diagnostic marker. Several studies have investigated the ability of proliferative immunohistochemical markers, such as Ki-67 and topoisomerase II α (TOP2A), to distinguish benign and malignant tumors,10Goldblum JR Shannon R Kaldjian EP Thiny M Davenport R Thompson N Lloyd RV Immunohistochemical assessment of proliferative activity in adrenocortical neoplasms.Mod Pathol. 1993; 6: 663-668PubMed Google Scholar, 11Iino K Sasano H Yabuki N Oki Y Kikuchi A Yoshimi T Nagura H DNA topoisomerase II alpha and Ki-67 in human adrenocortical neoplasms: a possible marker of differentiation between adenomas and carcinomas.Mod Pathol. 1997; 10: 901-907PubMed Google Scholar, 12Nakazumi H Sasano H Iino K Ohashi Y Orikasa S Expression of cell cycle inhibitor p27 and Ki-67 in human adrenocortical neoplasms.Mod Pathol. 1998; 11: 1165-1170PubMed Google Scholar, 13Terzolo M Boccuzzi A Bovio S Cappia S De Giuli P Ali A Paccotti P Porpiglia F Fontana D Angeli A Immunohistochemical assessment of Ki-67 in the differential diagnosis of adrenocortical tumors.Urology. 2001; 57: 176-182Abstract Full Text Full Text PDF PubMed Scopus (79) Google Scholar, 14Wachenfeld C Beuschlein F Zwermann O Mora P Fassnacht M Allolio B Reincke M Discerning malignancy in adrenocortical tumors: are molecular markers useful?.Eur J Endocrinol. 2001; 145: 335-341Crossref PubMed Scopus (75) Google Scholar, 15Gupta D Shidham V Holden J Layfield L Value of topoisomerase II alpha, MIB-1, p53, E-cadherin, retinoblastoma gene protein product, and HER-2/neu immunohistochemical expression for the prediction of biologic behavior in adrenocortical neoplasms.Appl Immunohistochem Mol Morphol. 2001; 9: 215-221Crossref PubMed Scopus (34) Google Scholar resulting in a general consensus that proliferative activity as measured by these markers is significantly higher in ACCs than benign lesions. Interestingly, assessment of proliferation by proliferative cell nuclear antigen immunohistochemistry did not show a correlation with biological behavior.10Goldblum JR Shannon R Kaldjian EP Thiny M Davenport R Thompson N Lloyd RV Immunohistochemical assessment of proliferative activity in adrenocortical neoplasms.Mod Pathol. 1993; 6: 663-668PubMed Google Scholar Finally, several studies have shown that immunoreactivity to p53 is essentially restricted to ACCs.14Wachenfeld C Beuschlein F Zwermann O Mora P Fassnacht M Allolio B Reincke M Discerning malignancy in adrenocortical tumors: are molecular markers useful?.Eur J Endocrinol. 2001; 145: 335-341Crossref PubMed Scopus (75) Google Scholar, 15Gupta D Shidham V Holden J Layfield L Value of topoisomerase II alpha, MIB-1, p53, E-cadherin, retinoblastoma gene protein product, and HER-2/neu immunohistochemical expression for the prediction of biologic behavior in adrenocortical neoplasms.Appl Immunohistochem Mol Morphol. 2001; 9: 215-221Crossref PubMed Scopus (34) Google Scholar, 16Arola J Salmenkivi K Liu J Kahri AI Heikkila P p53 and Ki67 in adrenocortical tumors.Endocr Res. 2000; 26: 861-865Crossref PubMed Scopus (42) Google Scholar Despite some recent advances, the molecular pathogenesis of ACC is poorly understood. Mutations of the p53 tumor suppressor gene have been implicated because of the association of ACC with Li-Fraumeni syndrome17Li FP Fraumeni Jr, JF Soft-tissue sarcomas, breast cancer, and other neoplasms. A familial syndrome?.Ann Intern Med. 1969; 71: 747-752Crossref PubMed Scopus (1176) Google Scholar and confirmed by mutational analyses.18Ohgaki H Kleihues P Heitz PU p53 mutations in sporadic adrenocortical tumors.Int J Cancer. 1993; 54: 408-410Crossref PubMed Scopus (119) Google Scholar, 19Lin SR Lee YJ Tsai JH Mutations of the p53 gene in human functional adrenal neoplasms.J Clin Endocrinol Metab. 1994; 78: 483-491Crossref PubMed Scopus (103) Google Scholar, 20Reincke M Wachenfeld C Mora P Thumser A Jaursch-Hancke C Abdelhamid S Chrousos GP Allolio B p53 mutations in adrenal tumors: Caucasian patients do not show the exon 4 "hot spot" found in Taiwan.J Clin Endocrinol Metab. 1996; 81: 3636-3638PubMed Google Scholar The insulin-like growth factor II gene (IGF2) is involved in the pathogenesis of both familial ACCs, as is the case in Beckwith-Wiedemann syndrome,21Li M Squire JA Weksberg R Molecular genetics of Wiedemann-Beckwith syndrome.Am J Med Genet. 1998; 79: 253-259Crossref PubMed Scopus (121) Google Scholar as well as in sporadic ACCs.22Ilvesmaki V Kahri AI Miettinen PJ Voutilainen R Insulin-like growth factors (IGFs) and their receptors in adrenal tumors: high IGF-II expression in functional adrenocortical carcinomas.J Clin Endocrinol Metab. 1993; 77: 852-858Crossref PubMed Scopus (110) Google Scholar, 23Gicquel C Bertagna X Schneid H Francillard-Leblond M Luton JP Girard F Le Bouc Y Rearrangements at the 11p15 locus and overexpression of insulin-like growth factor-II gene in sporadic adrenocortical tumors.J Clin Endocrinol Metab. 1994; 78: 1444-1453Crossref PubMed Scopus (198) Google Scholar Dysregulation or rearrangement at 11p15.5 results in significant up-regulation of IGF2 in ACC, resulting in an autocrine stimulatory loop.24Logie A Boulle N Gaston V Perin L Boudou P Le Bouc Y Gicquel C Autocrine role of IGF-II in proliferation of human adrenocortical carcinoma NCI H295R cell line.J Mol Endocrinol. 1999; 23: 23-32Crossref PubMed Scopus (87) Google Scholar Gene expression profiling provides the opportunity to assess the expression of thousands of genes simultaneously in a cohort of related tumors. Several practical applications, including but not limited to tumor classification,25Giordano TJ Shedden KA Schwartz DR Kuick R Taylor JM Lee N Misek DE Greenson JK Kardia SL Beer DG Rennert G Cho KR Gruber SB Fearon ER Hanash S Organ-specific molecular classification of primary lung, colon, and ovarian adenocarcinomas using gene expression profiles.Am J Pathol. 2001; 159: 1231-1238Abstract Full Text Full Text PDF PubMed Scopus (183) Google Scholar, 26Beer DG Kardia SL Huang C-C Giordano TJ Levin AL Misek DE Lin L Chen G Gharib TG Thomas DG Lizyness ML Kuick R Hayasaka S Taylor JMG Iannettoni MD Orringer MB Hanash S Gene expression profiles predict survival of patients lung adenocarcinoma.Nat Med. 2002; 62: 4722-4729Google Scholar, 27Schwatrz DR Kardia SL Shedden KA Kuick R Michailidis G Taylor JMG Misek DE Wu R Zhai Y Darrah DM Reed H Ellenson LH Giordano TJ Hanash SM Cho KR Gene expression in ovarian cancer reflects both morphology and biological behavior, distinguishing clear cell from other poor-prognosis ovarian carcinomas.Cancer Res. 2002; 8: 816-824Google Scholar biomarker discovery,28Young AN Amin MB Moreno CS Lim SD Cohen C Petros JA Marshall FF Neish AS Expression profiling of renal epithelial neoplasms: a method for tumor classification and discovery of diagnostic molecular markers.Am J Pathol. 2001; 158: 1639-1651Abstract Full Text Full Text PDF PubMed Scopus (280) Google Scholar and prediction of therapeutic response,29Kihara C Tsunoda T Tanaka T Yamana H Furukawa Y Ono K Kitahara O Zembutsu H Yanagawa R Hirata K Takagi T Nakamura Y Prediction of sensitivity of esophageal tumors to adjuvant chemotherapy by cDNA microarray analysis of gene-expression profiles.Cancer Res. 2001; 61: 6474-6479PubMed Google Scholar are being developed for a variety of tumors, including those of the endocrine system.30Huang Y Prasad M Lemon WJ Hampel H Wright FA Kornacker K LiVolsi V Frankel W Kloos RT Eng C Pellegata NS de la Chapelle A Gene expression in papillary thyroid carcinoma reveals highly consistent profiles.Proc Natl Acad Sci USA. 2001; 98: 15044-15049Crossref PubMed Scopus (370) Google Scholar Furthermore, expression profiles can provide insight into tumorigenesis and identify targets for therapeutic intervention.31Xu XR Huang J Xu ZG Qian BZ Zhu ZD Yan Q Cai T Zhang X Xiao HS Qu J Liu F Huang QH Cheng ZH Li NG Du JJ Hu W Shen KT Lu G Fu G Zhong M Xu SH Gu WY Huang W Zhao XT Hu GX Gu JR Chen Z Han ZG Insight into hepatocellular carcinogenesis at transcriptome level by comparing gene expression profiles of hepatocellular carcinoma with those of corresponding noncancerous liver.Proc Natl Acad Sci USA. 2001; 98: 15089-15094Crossref PubMed Scopus (326) Google Scholar, 32Bertucci F Houlgatte R Nguyen C Viens P Jordan BR Birnbaum D Gene expression profiling of cancer by use of DNA arrays: how far from the clinic?.Lancet Oncol. 2001; 2: 674-682Abstract Full Text Full Text PDF PubMed Scopus (70) Google Scholar Here, we report the generation of extensive gene expression profiles of a cohort of normal, hyperplastic, and neoplastic adrenocortical tissues and show that these profiles can readily distinguish benign from malignant tumors and identify tumors with unusual histopathological features. In addition, we identify numerous differentially expressed transcripts and demonstrate increased IGF2 expression as one of the dominant transcriptional changes in ACC. The adrenocortical tissues analyzed in this study were procured from the University of Michigan Health System between 1994 and 2001 by the Tissue Procurement Service. The transcriptional profiling and validation studies were approved by the University of Michigan Institutional Review Board (IRB-Medicine). All tissues were processed in a similar manner. Frozen tumor samples were embedded in OCT freezing media (Miles Scientific, Naperville, IL), cryotome sectioned (5 μm), and evaluated by routine hematoxylin and eosin (H&E) stains. Areas of relatively pure tumor (at least 90% tumor cells) without necrosis when present in the carcinoma samples were selected for RNA isolation. The corresponding H&E sections from original paraffin blocks and surgical pathology reports were reviewed and evaluated for various pathological features, such as tumor size, tumor weight, tumor grade, and the presence of necrosis, vascular invasion, capsular invasion, and cell type. The characteristics of the tissues used for expression profiling, along with limited clinical and laboratory information, are presented in Table 1. Standard diagnostic criteria2Weiss LM Comparative histologic study of 43 metastasizing and nonmetastasizing adrenocortical tumors.Am J Surg Pathol. 1984; 8: 163-169Crossref PubMed Scopus (779) Google Scholar were used to diagnose the adrenocortical tumors.Table 1Pathological and Clinical Aspects of Adrenocortical Cases Used for Profiling StudiesDesignationTissue typeSideAge*A, Adult; P, child.SexClinical/laboratory aspectsSize of 1° (cm)Weight of 1° (gm)Grade†Tumors graded according to Weiss et al3.Cell typeNecrosisCaps invVasc invMetastatic sitesACC 41° CarcinomaRAFUN>8.0UNHighMixedYNNNoneACC 71° CarcinomaLAFUN172300HighLipid-poorYNYLiverACC 81° CarcinomaLAFUN9180HighMixedYYYSkullACC 11Metastatic carcinomaLAFLiver metastasisUNUNHighMixedYNANALiverACC 131° CarcinomaLAFUN16460LowMixedYNNLung, liver, boneACC 141° CarcinomaRAMR leg edema222000HighLipid-poorYYYLiverACC 15Metastatic carcinomaRAMLung metastasisUNUNHighMixedYNANALung and chest wallACC 171° CarcinomaRAFRight abdominal pain262300HighLipid-poorYYYLung and liverACC 181° CarcinomaLAFCushing's syndrome18900HighMixedYYYNoneACC 191° CarcinomaRAFR Flank pain9UNHighLipid-poorYYNLiverACC 331° CarcinomaLPMIncreased testosterone12450HighLipid-poorYYNLiver, lymph nodesACA 21AdenomaRAFCushing's syndrome4.565NALipid-richNNANANAACA 22AdenomaLAFCushing's syndrome2.512NAMixedNNANANAACA 28AdenomaLAFCushing's syndrome3.525.2NAMixedNNANANAACA 30AdenomaRAFCushing's syndrome2.516NAMixedNNANANAMNH 29Macronodular hyperplasiaRAFCushing's syndrome5.550NALipid-richNNANANANC 6Normal adrenal cortexLAFAdrenalectomy for metastatic lung carcinomaNANANANANANANANANC 9Normal adrenal cortexUNAUNAdrenalectomy for metastatic renal cell carcinomaNANANANANANANANANC 10Normal adrenal cortexUNAUNAdrenalectomy for metastatic gastrinomaNANANANANANANANANA, not applicable; UN, unknown.* A, Adult; P, child.† Tumors graded according to Weiss et al3Weiss LM Medeiros LJ Vickery Jr, AL Pathologic features of prognostic significance in adrenocortical carcinoma.Am J Surg Pathol. 1989; 13: 202-206Crossref PubMed Scopus (663) Google Scholar. Open table in a new tab NA, not applicable; UN, unknown. Single isolates of tissue samples were homogenized in the presence of Trizol reagent (Life Technologies, Inc., Gaithersburg, MD) and total cellular RNA was purified according to manufacturer's procedures. RNA samples were further purified using acid phenol extraction and RNeasy spin columns (Qiagen, Valencia, CA) and used to prepare cRNA probes. RNA quality was assessed by 1% agarose gel electrophoresis in the presence of ethidium bromide. Samples that did not reveal intact 18S and 28S ribosomal bands were excluded from further study. This study used commercially available high-density oligonucleotide microarrays (HG_U95Av2; Affymetrix, Santa Clara, CA). Preparation of cRNA, hybridization, scanning, and image analysis of the arrays were performed according to manufacturer's protocols and as previously described.25Giordano TJ Shedden KA Schwartz DR Kuick R Taylor JM Lee N Misek DE Greenson JK Kardia SL Beer DG Rennert G Cho KR Gruber SB Fearon ER Hanash S Organ-specific molecular classification of primary lung, colon, and ovarian adenocarcinomas using gene expression profiles.Am J Pathol. 2001; 159: 1231-1238Abstract Full Text Full Text PDF PubMed Scopus (183) Google Scholar, 33Rickman DS Bobek MP Misek DE Kuick R Blaivas M Kurnit DM Taylor J Hanash SM Distinctive molecular profiles of high-grade and low-grade gliomas based on oligonucleotide microarray analysis.Cancer Res. 2001; 61: 6885-6891PubMed Google Scholar The U95A arrays consist of 12,625 probe sets, each representing a transcript. Each probe set typically consists of 16 perfectly complementary 25 base long probes (PMs) as well as 16 mismatch probes (MMs) that are identical except for an altered central base. A normal adrenal cortex sample was selected as the standard and probe pairs for which PM-MM <−100 on the standard were excluded from further analysis. The average of the middle 50% of the PM-MM differences was used as the expression measure for each probe set. A quantile normalization procedure was used to adjust for differences in the probe intensity distribution across different chips. We applied a monotone linear spline to each chip that mapped quantiles 0.01 up to 0.99 (in increments of 0.01) exactly to the corresponding quantiles of the standard. Then, the transform log[100 + max(X + 100; 0)] was applied to the data from each chip. Code to perform these computations is freely available at http://dot.ped.umich.edu:2000/ourimage/pub/index.html. A tissue microarray34Kononen J Bubendorf L Kallioniemi A Barlund M Schraml P Leighton S Torhorst J Mihatsch MJ Sauter G Kallioniemi OP Tissue microarrays for high-throughput molecular profiling of tumor specimens.Nat Med. 1998; 4: 844-847Crossref PubMed Scopus (3558) Google Scholar containing 4 normal adrenal cortex (NC) samples, 24 adrenocortical adenoma (ACA) samples, 12 adrenocortical hyperplasias (including both diffuse and macronodular types), 62 ACC samples, along with 3 pheochromocytomas and several various normal tissues, was constructed for immunohistochemical validation studies using the Beecher manual tissue arrayer and 0.6-mm-diameter cylindrical cores. Donor blocks were retrieved from the archives of the University of Michigan Department of Pathology and the corresponding H&E slides were reviewed and representative viable areas were chosen for sampling. Given the relatively homogeneous nature of adrenocortical tumors in general, each case was arrayed in duplicate. Immunohistochemistry was performed using formalin-fixed, paraffin-embedded sections from routine paraffin blocks (mib-1) or the adrenal tissue microarray (TOP2A) using the avidin-biotin complex method.35Sheibani K Tubbs RR Enzyme immunohistochemistry: technical aspects.Semin Diagn Pathol. 1984; 1: 235-250PubMed Google Scholar The following antibodies, dilutions, and pretreatment conditions were used: anti-human Ki-67, mib-1 antibody (DAKO, Carpinteria, CA), 1:100 dilution, Tris-ethylenediaminetetraacetic acid, microwave, pH 9.0; anti-human TOP2A, clone 3F6 (Novocastra Laboratories, Newcastle, UK), 1:40 dilution, citric acid, microwave, pH 6.0; and anti-human α-inhibin (Serotec, Raleigh, NC), prediluted antibody, Tris-ethylenediaminetetraacetic acid, microwave, pH 9.0. The mib-1 and TOP2A immunostains were evaluated by counting the number of mib-1 or TOP2A immunoreactive tumor nuclei and the total number of tumor nuclei. The results for both immunostains were recorded as the percentage of immunoreactive tumor nuclei/total tumor nuclei. Tonsil with germinal centers was used as a positive control and negative controls were performed with no primary antibody. cDNA was synthesized from 1 μg of total RNA using a first strand synthesis kit for RT-PCR (Retroscript; Ambion, Austin, TX) and poly(dT) primers. The relative abundance of IGF2 transcripts was assessed using the 5′ fluorogenic nuclease assay to perform real-time Q-PCR.36Heid CA Stevens J Livak KJ Williams PM Real time quantitative PCR.Genome Res. 1996; 6: 986-994Crossref PubMed Scopus (5040) Google Scholar IGF2 primers (forward 5″-CCGTGCTTCCGGACAACT-3, reverse 5′-GGACTGCTTCCAGGTGTCATATT-3′) and a fluorogenic probe (5′-CCCCAGATACCCCGTGGGCAA-3′) were designed using the Primer Express software package (Applied Biosystems, Foster City, CA) and obtained from Applied Biosystems. The sequence of the IGF2 amplicon was compared to reported genomic sequences using the BLAST program to assure the amplicon was unique. The primers and probe set were optimized with respect to MgCl2 concentration and time and temperature of the hybridization step. Multiplex Q-PCR using a SmartCycler (Cepheid, Sunnyvale, CA) was performed in 30-μl reactions consisting of 1× Q-PCR Supermix-UDG reaction mix (Life Technologies, Inc., Gaithersburg, MD) supplemented with the appropriate MgCl2 concentration. Relative expression of mRNA for IGF2 was calculated using the comparative CT method as described37Collins C Rommens JM Kowbel D Godfrey T Tanner M Hwang SI Polikoff D Nonet G Cochran J Myambo K Jay KE Froula J Cloutier T Kuo WL Yaswen P Dairkee S Giovanola J Hutchinson JB Isola J Kallioniemi OP Palazzolo M Martin C Ericsson C Pinkel D Albertson DL Li WB Gray JW Positional cloning of ZNF217 and NABC1: genes amplified at 20q13.2 and overexpressed in breast carcinoma.Proc Natl Acad Sci USA. 1998; 95: 8703-8708Crossref PubMed Scopus (275) Google Scholar using the CT of GAPDH as the reference. Transcriptional profiles of 11 ACCs (nine primary and two metastatic), 4 ACAs, 3 NCs, and 1 macronodular hyperplasia (MNH) were generated using oligonucleotide arrays with 12,625 probe sets interrogating ∼10,500 genes. To provide visual representations of the tissues and tumors based on gene expression, we used principal component analysis (PCA) to locate the two-dimensional views that capture the greatest amount of variability in the data, using several thousand of the most variable probe sets. The resulting PCA view showed a clear separation between the ACC and benign cohorts (Figure 1A). The greatest variability was seen within the ACC cohort, with two tumors, ACC19 and ACC14, located far from the remaining ACCs. One of these tumors (ACC19) was a high-grade ACC with little morphological (Figure 2) or transcriptional evidence of adrenocortical differentiation, although the tumor was focally and weakly positive for α-inhibin (not shown). The other outlying tumor, ACC14, was a myxoid variant of ACC, a rare but recognized variant38Brown FM Gaffey TA Wold LE Lloyd RV Myxoid neoplasms of the adrenal cortex: a rare histologic variant.Am J Surg Pathol. 2000; 24: 396-401Crossref PubMed Scopus (66) Google Scholar (Figure 2). Interestingly, the ACC closest to the NC/ACA cohort, ACC13, was a low-grade ACC2Weiss LM Comparative histologic study of 43 metastasizing and nonmetastasizing adrenocortical tumors.Am J Surg Pathol. 1984; 8: 163-169Crossref PubMed Scopus (779) Google Scholar that shared some histological features with the benign cohort (Figure 2). A typical high-grade ACC (ACC17) is also shown for comparison in Figure 2. The PCA view showed little differences between the NC and the ACA/MNH cohorts (Figure 1A), a not entirely unexpected finding based on their similar morphologies.Figure 2Histology of typical ACC and the three outlying tumors identified by PCA. ACC13 is a well-differentiated or low-grade ACC. ACC14 is a myxoid variant of ACC. ACC19 is a poorly differentiated ACC. ACC17 is a typical high-grade ACC. H&E; original magnification, ×200.View Large Image Figure ViewerDownload Hi-res image Download (PPT) In addition to PCA, we used hierarchical clustering to generate another visual relationship between the adrenocortical tissues and tumors. The resulting dendrogram (Figure 1B) placed 10 of 11 ACCs on the same branch, with the low-grade tumor ACC13 on the branch with the NCs, ACAs, and MNH, which likely reflects its well-differentiated nature. However, the dendrogram clearly showed a difference between ACC13 and the NC/ACA cohort. With respect to this cohort, the hierarchical clustering was in agreement with the PCA analysis (Figure 1A), as the dendrogram (Figure 1B) showed minimal differences within the NC/ACA cohort. One of the main interests in this study was to identify transcripts of greater abundance in ACC samples than in ACA/MNH and NC samples. A simple one-way analysis of variance using the entire data set of 12,625 probe sets on these three groups of samples obtained 677 probe sets that gave P < 0.01 when comparing ACCs with ACAs, and 473 when ACCs were compared with NCs. These numbers of probe sets are several times larger than the number expected by chance alone. To highlight those differences of potentially greatest biological interest, as well as to reduce the fraction of false-positive findings, we further required that expression values in the ACCs be at least twofold different from the average value in the other group, and that the probe sets meet these requirements in both comparisons (ACC versus NC, ACC versus ACA). One hundred fifty-eight probe sets met these criteria, and for 91 probe sets the fold changes were greater than three for both comparisons. Randomly permuting the sample labels 10,000 times, on average less than one probe set met the final criterion of P < 0.01 and fold change larger than three for both comparisons, and no permutations gave more than the observed number of 91 probe sets. This permutation result shows that very few of the selected 91 genes have been identified because of chance variation alone. A PCA view of the data for these 91 probe sets (Figure 1C), similar to the previous PCA view based on thousands of variable probe sets (Figure 1A), showed a greater relative distance between the ACC and benign cohorts, as expected because of the method of probe set selection. Interestingly, there was persistent intragroup variability
0
Citation372
0
Save
0

Molecular classification of papillary thyroid carcinoma: distinct BRAF, RAS, and RET/PTC mutation-specific gene expression profiles discovered by DNA microarray analysis

Thomas Giordano et al.Jun 27, 2005
Thyroid cancer poses a significant clinical challenge, and our understanding of its pathogenesis is incomplete. To gain insight into the pathogenesis of papillary thyroid carcinoma, transcriptional profiles of four normal thyroids and 51 papillary carcinomas (PCs) were generated using DNA microarrays. The tumors were genotyped for their common activating mutations: BRAF V600E point mutation, RET/PTC1 and 3 rearrangement and point mutations of KRAS, HRAS and NRAS. Principal component analysis based on the entire expression data set separated the PCs into three groups that were found to reflect tumor morphology and mutational status. By combining expression profiles with mutational status, we defined distinct expression profiles for the BRAF, RET/PTC and RAS mutation groups. Using small numbers of genes, a simple classifier was able to classify correctly the mutational status of all 40 tumors with known mutations. One tumor without a detectable mutation was predicted by the classifier to have a RET/PTC rearrangement and was shown to contain one by fluorescence in situ hybridization analysis. Among the mutation-specific expression signatures were genes whose differential expression was a direct consequence of the mutation, as well as genes involved in a variety of biological processes including immune response and signal transduction. Expression of one mutation-specific differentially expressed gene, TPO, was validated at the protein level using immunohistochemistry and tissue arrays containing an independent set of tumors. The results demonstrate that mutational status is the primary determinant of gene expression variation within these tumors, a finding that may have clinical and diagnostic significance and predicts success for therapies designed to prevent the consequences of these mutations.
0
Citation367
0
Save
0

HER2 Drives Luminal Breast Cancer Stem Cells in the Absence of HER2 Amplification: Implications for Efficacy of Adjuvant Trastuzumab

Suthinee Ithimakin et al.Feb 27, 2013
Although current breast cancer treatment guidelines limit the use of HER2-blocking agents to tumors with HER2 gene amplification, recent retrospective analyses suggest that a wider group of patients may benefit from this therapy. Using breast cancer cell lines, mouse xenograft models and matched human primary and metastatic tissues, we show that HER2 is selectively expressed in and regulates self-renewal of the cancer stem cell (CSC) population in estrogen receptor-positive (ER(+)), HER2(-) luminal breast cancers. Although trastuzumab had no effects on the growth of established luminal breast cancer mouse xenografts, administration after tumor inoculation blocked subsequent tumor growth. HER2 expression is increased in luminal tumors grown in mouse bone xenografts, as well as in bone metastases from patients with breast cancer as compared with matched primary tumors. Furthermore, this increase in HER2 protein expression was not due to gene amplification but rather was mediated by receptor activator of NF-κB (RANK)-ligand in the bone microenvironment. These studies suggest that the clinical efficacy of adjuvant trastuzumab may relate to the ability of this agent to target the CSC population in a process that does not require HER2 gene amplification. Furthermore, these studies support a CSC model in which maximal clinical benefit is achieved when CSC targeting agents are administered in the adjuvant setting. Cancer Res; 73(5); 1635-46. ©2012 AACR.
0
Citation232
0
Save
Load More