Abstract Early and economical diagnosis of acute ischemic stroke (AIS) is pivotal for therapeutic efficacy, particularly for the settings where medical imaging resource is deficient. We have obtained evidence supporting our hypothesis that collective properties of the green autofluorescence (AF) of the fingernails and certain skin’s positions may be a novel diagnostic biomarker for AIS: Both the green AF intensity and AF asymmetry of the AIS patients in their Index Fingernails and most examined skin’s positions were significantly higher than that of the healthy subjects and the Non-AIS subjects. ROC analyses and machine learning-based analyses on the AF properties showed that AUC was 0.93 and 0.87, respectively, for differentiating the AIS patients from the healthy subjects and for differentiating the AIS patients from the Non-AIS subjects. The AIS patients had significantly higher AF intensity and AF asymmetry at several examined positions, compared to those of the patients of Parkinson’s disease, pulmonary infection and transient ischemic attack. The AUC was 0.79 – 0.88 for differentiating AIS patients from each of these diseases. There was evidence suggesting that the AF originates from keratins. Collectively, our study has indicated that the characteristic AIS’s ‘Pattern of AF’ is a novel diagnostic biomarker for the disease. The ‘Pattern of AF Technology’ holds excellent potential to become a new non-invasive, label-free and economical diagnostic approach for AIS, which is particularly valuable when MRI or CT imaging resource is deficient.

Abstract It is critical to discover biomarkers for non-invasive evaluation of the levels of inflammation and oxidative stress in human body - two key pathological factors in numerous diseases. Our study has indicated keratin 1-based epidermal autofluorescence (AF) as a biomarker of this type: Inducers of both inflammation and oxidative stress dose-dependently increased epidermal green AF with polyhedral structure in mice, with the AF intensity being highly associated with the dosages of the inducers. Lung cancer also induced increased epidermal green AF of mice, which was mediated by inflammation. Significant and asymmetrical increases in green AF intensity with polyhedral structure were found in the Dorsal Index Fingers’ skin of acute ischemic stroke (AIS) patients. While the AF intensity of the subjects with high risk for developing AIS, ischemic stroke patients in recovery phase and lung cancer patients was significantly higher than that of healthy controls, both AF intensity and AF asymmetry of these four groups were markedly lower than those of the AIS patients, which have shown promise for AIS diagnosis. Several lines of evidence have indicated K1 as an origin of the AF, e.g., K1 siRNA administration attenuated the oxidative stress-induced AF increase of mice. Collectively, our study has indicated K1-based epidermal AF as a biomarker for non-invasive evaluation of the levels of inflammation and oxidative stress in the body. These findings have established a basis for novel keratin’s AF-based biomedical imaging technology for non-invasive, efficient and economic diagnosis and screening of such inflammation- and oxidative stress-associated diseases as AIS.

Early diagnosis is critical for improving the 5-year survival rate of lung cancer patients. Our current study tested our hypothesis that increased autofluorescence (AF) of skin and nails may become a novel diagnostic biomarker of lung cancer, which has generated the following findings: First, the AF intensity of the untreated lung cancer patients was significantly higher than that of the healthy persons and the pulmonary infection patients at certain examined locations of the skin and fingernails. Second, the ‘Pattern of AF’ of healthy controls, pulmonary infection patients and untreated lung cancer patients was markedly different from each other, e.g., in a majority of the locations examined, a higher percentage of the untreated lung cancer patients had increased AF intensity compared with pulmonary infection patients. Third, when the number of the locations with increased AF was used as the sole diagnostic parameter, our ROC analysis showed that the AUC was 0.9067 for differentiating the healthy controls and the untreated lung cancer patients. Fourth, the AF intensity of the right Dorsal Antebrachium of the chemotherapy-treated lung cancer patients was significantly lower than that of the untreated lung cancer patients. Collectively, our study has indicated that the ‘Pattern of AF’ of lung cancer patients could become a novel biomarker of lung cancer, which holds great promise for non-invasive, rapid and economic diagnosis and screening of lung cancer.

Abstract Moso bamboo, recognized for its wide distribution and economic importance, encounters challenges in varietal enhancement due to its protracted sexual reproduction cycle. This study employed whole-genome resequencing to uncover spontaneous mutations in Moso bamboo and investigated mutagenesis using atmospheric and room temperature plasma (ARTP). Through the sequencing results, we identified the population of flowering bamboo as an asexual breeding line. Notably, the flowering Moso bamboo population, exclusively derived from asexual reproduction, exhibited a high spontaneous mutation rate (4.54 × 10-4 to 1.15 × 10-3/bp) during sexual reproduction, considering parental and cross-pollination effects. Genetic disparities between offspring and parents exhibited a bimodal distribution, indicating a substantial cross-pollination rate. ARTP mutagenesis increased structural variations in offspring, while changes in SNPs and INDELs were less pronounced. Sanger sequencing validated a gene subset, providing a foundation for spontaneous mutation rate investigation via whole-genome sequencing. These insights, particularly from mutagenized offspring sequencing, contribute to Moso bamboo breeding strategies. Highlight Moso bamboo breeding revolutionized—high spontaneous mutations in asexually derived flowering population. ARTP mutagenesis boosts structural variations, shaping innovative breeding approaches.

Early and noninvasive diagnosis is critical for enhancing the survival rates of lung cancer patients. In current study we determined the green autoflorescence (AF) of the pulmonary parenchyma of lung cancer patients, using 488 nm and 500 to 550 nm as excitation wavelength and emission wavelength, respectively. Our study has suggested that decreased green AF intensity of pulmonary parenchyma may be a potential diagnostic biomarker for lung cancer: First, the green AF intensity of the cancerous tissues is less than 40% of those of distant non-neoplastic tissues and perineoplastic tissues; second, the green AF intensity of both the distant non-neoplastic tissues and cancerous tissues of squamous carcinoma is significantly lower than that of adenocarcinoma; third, the AF intensity of the perineoplastic tissues of the lung cancer patients is negatively correlated with the stages of lung cancer; and fourth, our study on the AF spectrum of pulmonary parenchyma has suggested that the AF may result from the AF of the keratins or FAD of the pulmonary parenchyma. Collectively, our study has suggested that decreased green AF intensity of pulmonary parenchyma may become a novel biomarker for non-invasive diagnosis of lung cancer. The green AF intensity may also be used to non-invasively differentiate squamous carcinoma and adenocarcinoma, as well as the stages of lung cancer. Moreover, our diagnostic approach for lung cancer may also be used for image-guided surgery of lung cancer for the lesions that have not been identified by CT.

Objective: The possible enhancing effect of anlotinib on programmed death receptor ligand (PD-L1) antibody and the efficacy-predicting power of PD-L1 in micro-conduit endothelium, including lymphatic endothelial cells (LECs) and blood endothelial cells (BECs), were determined to identify patients who would benefit from this treatment. Methods: PD-L1 positivity in LECs, BECs, and tumor cells (TCs) was assessed using paraffin sections with multicolor immunofluorescence in an investigator’s brochure clinical trial of TQB2450 (PD-L1 antibody) alone or in combination with anlotinib in patients with non-small cell lung cancer. Progression-free survival (PFS) with different levels of PD-L1 expression was compared between the two groups. Results: Among 75 patients, the median PFS (mPFS) was longer in patients who received TQB2450 with anlotinib [10 and 12 mg (161 and 194 days, respectively)] than patients receiving TQB2450 alone (61 days) [hazard ratio (HR)10 mg = 0.390 (95% confidence interval {CI}, 0.201–0.756), P = 0.005; HR12 mg = 0.397 (0.208–0.756), P = 0.005]. The results were similar among 58 patients with high PD-L1 expression in LECs and TCs [159 and 209 vs. 82 days, HR10 mg = 0.445 (0.210–0.939), P = 0.034; HR12 mg = 0.369 (0.174–0.784), P = 0.009], and 53 patients with high PD-L1 expression in BECs and TCs [161 and 209 vs. 41 days, HR10 mg = 0.340 (0.156–0.742), P = 0.007; HR12 mg = 0.340 (0.159–0.727), P = 0.005]. No differences were detected in the mPFS between the TQB2450 and combination therapy groups in 13 low/no LEC-expressing and 18 low/no BEC-expressing PD-L1 cases. Conclusions: Mono-immunotherapy is not effective in patients with high PD-L1 expression in LECs and/or BECs. Anlotinib may increase efficacy by downregulating PD-L1 expression in LECs and/or BECs, which is presumed to be a feasible marker for screening the optimal immune patient population undergoing anti-angiogenic therapy.