BackgroundHER-2/neu gene amplification has predictive value in breast cancer patients responding to trastuzumab. We wanted to investigate the frequency and clinical significance of HER-2/neu amplification in gastric carcinoma.Patients and methodsThe frequency of HER-2/neu and Topoisomerase IIα gene amplification was studied in adenocarcinomas of the stomach (n = 131) and the gastroesophageal junction (n = 100) by chromogenic in situ hybridization (CISH). Sensitivity of a gastric cancer cell line N87 with HER-2/neu amplification to trastuzumab was studied by a cell viability assay and compared with that of a HER-2 amplified breast cancer cell line SKBR-3. Growth inhibition of N87 cells was also verified in vivo in N87 xenograft tumors.ResultsHER-2/neu amplification was present in 16 (12.2%) of the 131 gastric and in 24 (24.0%) of the 100 gastroesophageal adenocarcinomas. Co-amplification of Topoisomerase IIα was present in the majority of gastric (63%) and esophagogastric junction cancers (68%) with HER-2/neu amplification. HER-2/neu amplification was more common in the intestinal histologic type of gastric cancer (21.5%) than in the diffuse (2%) or the mixed/anaplastic type (5%, P = 0.0051), but it was not associated with gender, age at diagnosis or clinical stage. Presence of HER-2/neu amplification was associated with poor carcinoma-specific survival (P = 0.0089). HER-2/neu targeting antibody trastuzumab inhibited the growth of a p185HER-2/neu overexpressing gastric and breast carcinoma cell lines (N87 and SKBR-3) with equal efficacy.ConclusionsHER-2/neu amplification is common in the intestinal type of gastric carcinoma, and it is associated with a poor outcome. HER-2 might be a useful target in this disease, and this hypothesis deserves to be investigated in clinical trials.

Abstract Ischemic heart disease is globally the leading cause of death. It plays a central role in the electrical and structural remodeling of the right atrium, predisposing to arrhythmias, heart failure, and sudden death. Here, we provide the first dissection of the gene expression changes in the live right atrial tissue, using single-nuclei RNA-seq and spatial transcriptomics. We investigate matched samples of the tissue and pericardial fluid and reveal substantial differences in disease- associated gene expression in all cell types, leading to inflammatory microvascular dysfunction and changes in the tissue composition. Our study demonstrates the importance of creating high- resolution cellular maps and partitioning disease signals beyond epicardial coronary arteries and ischemic left ventricle to identify candidate mechanisms leading to more severe types of human cardiovascular disease. One-Sentence Summary Single-cell dissection of ex vivo heart biopsies and pericardial fluid in ischemic heart disease and heart failure

Abstract Single nuclei RNA sequencing (snRNA-seq) remains a challenge for many human tissues, as incomplete removal of background signal masks cell-type-specific signals and interferes with downstream analyses. Here, we present QClus, a droplet-filtering algorithm targeted toward challenging samples, using cardiac tissue as an example. QClus uses specific metrics such as cell-type-specific marker gene expression to cluster nuclei and filter empty and highly contaminated droplets, providing reliable cleaning of samples with varying number of nuclei and contamination levels. In a benchmarking analysis against seven alternative methods across six datasets consisting of 252 samples and over 1.9 million nuclei, QClus achieved the highest quality in the greatest number of samples over all evaluated quality metrics and recorded no processing failures, while robustly retaining numbers of nuclei within the expected range. QClus combines high quality, automation, and robustness with flexibility and user-adjustability, catering to diverse experimental needs and datasets.

ABSTRACT Combining cytotoxic chemotherapy or novel anticancer drugs with T-cell modulators holds great promise in treating advanced cancers. However, the response varies depending on the tumor immune microenvironment (TIME). Therefore, there is a clear need for pharmacologically tractable models of the TIME to dissect its influence on mono- and combination treatment response at the individual level. Here we establish a Patient-Derived Explant Culture (PDEC) model of breast cancer, which retains the immune contexture of the primary tumor, recapitulating cytokine profiles and CD8+ T cell cytotoxic activity. We explored the immunomodulatory action of a synthetic lethal BCL2 inhibitor venetoclax + metformin drug combination ex vivo , discovering metformin cannot overcome the lymphocyte-depleting action of venetoclax. Instead, metformin promotes dendritic cell maturation through inhibition of mitochondrial complex I, increasing their capacity to co-stimulate CD4+ T cells and thus facilitating anti-tumor immunity. Our results establish PDECs as a feasible model to identify immunomodulatory functions of anticancer drugs in the context of patient-specific TIME.

Single-nuclei RNA sequencing remains a challenge for many human tissues, as incomplete removal of background signal masks cell-type-specific signals and interferes with downstream analyses. Here, we present Quality Clustering (QClus), a droplet filtering algorithm targeted toward challenging samples. QClus uses additional metrics, such as cell-type-specific marker gene expression, to cluster nuclei and filter empty and highly contaminated droplets, providing reliable filtering of samples with varying number of nuclei and contamination levels. In a benchmarking analysis against seven alternative methods across six datasets, consisting of 252 samples and over 1.9 million nuclei, QClus achieved the highest quality in the greatest number of samples over all evaluated quality metrics and recorded no processing failures, while robustly retaining numbers of nuclei within the expected range. QClus combines high quality, automation and robustness with flexibility and user-adjustability, catering to diverse experimental needs and datasets.

ABSTRACT Tumor-resident immune cells play a crucial role in eliciting anti-tumor immunity and immunomodulatory drug responses, yet these functions have been difficult to study without tractable models of tumor immune microenvironment (TIME). Patient-derived ex vivo models contain authentic resident immune cells and therefore, could provide new mechanistic insights into how TIME responds to tumor or immune cell-directed therapies. Here, we assessed the reproducibility and robustness of immunomodulatory drug responses across two different ex vivo models of breast cancer TIME and one of renal cell carcinoma. These independently developed TIME models were treated with a panel of clinically relevant immunomodulators, revealing remarkably similar changes in gene expression and cytokine profiles among the three models in response to T cell activation and STING-agonism while still preserving individual patient-specific response patterns. Moreover, we found two common core signatures of adaptive or innate immune responses present across all three models and both types of cancer, potentially serving as a benchmark for drug-induced immune activation in ex vivo models of TIME. The robust reproducibility of immunomodulatory drug responses observed across diverse ex vivo models of TIME underscores the significance of human patient-derived models in elucidating the complexities of antitumor immunity and therapeutic interventions.

Abstract Papillary thyroid carcinoma (PTC) is the most frequent histological subtype of thyroid cancers (TC), and BRAF V600E genetic alteration is found in 60% of this endocrine cancer. This oncogene is associated with poor prognosis, resistance to radioiodine therapy and tumor progression. Histological follow-up by anatomo-pathologists reveals that 2/3 of surgically-removed thyroids do not present malignant lesions. Continued fundamental research into the molecular mechanisms of TC downstream of BRAF V600E remains thus central to better understand the clinical behavior of these tumors. To study PTC, we used a mouse model in which expression of BRAF V600E is specifically switched on in thyrocytes by doxycycline administration. Upon daily intraperitoneal doxycycline injection, thyroid tissue rapidly acquired histological features mimicking human PTC. Transcriptomic analysis revealed major changes in immune signaling pathways upon BRAF V600E induction. Multiplex immunofluorescence confirmed the abundant recruitment of macrophages, among which a population of LYVE-1+/CD206+/STABILIN-1+ was dramatically increased. By genetically inactivating the gene coding for the scavenger receptor STABILIN-1, we showed an increase of CD8+ T cells in this in situ BRAF V600E dependent TC. Finally, we demonstrated the presence of CD206+/STABILIN-1+ macrophages in human thyroid pathologies. Altogether, we revealed the recruitment of immunosuppressive STABILIN-1 macrophages a PTC mouse model and the relevance of these observations in human thyroid tissues.