The distinction between Burkitt's lymphoma and diffuse large-B-cell lymphoma is unclear. We used transcriptional and genomic profiling to define Burkitt's lymphoma more precisely and to distinguish subgroups in other types of mature aggressive B-cell lymphomas.

Purpose The prognostic value of genetic alterations characteristic of glioblastoma in patients treated according to present standards of care is unclear. Patients and Methods Three hundred one patients with glioblastoma were prospectively recruited between October 2004 and December 2006 at the clinical centers of the German Glioma Network. Two hundred fifty-eight patients had radiotherapy, 199 patients had temozolomide, 189 had both, and seven had another chemotherapy as the initial treatment. The tumors were investigated for TP53 mutation, p53 immunoreactivity, epidermal growth factor receptor, cyclin-dependent kinase CDK 4 or murine double minute 2 amplification, CDKN2A homozygous deletion, allelic losses on chromosome arms 1p, 9p, 10q, and 19q, O 6 -methylguanine methyltransferase (MGMT) promoter methylation, and isocitrate dehydrogenase 1 (IDH1) mutations. Results Median progression-free (PFS) and overall survival (OS) were 6.8 and 12.5 months. Multivariate analysis revealed younger age, higher performance score, MGMT promoter methylation, and temozolomide radiochemotherapy as independent factors associated with longer OS. MGMT promoter methylation was associated with longer PFS (relative risk [RR], 0.5; 95% CI, 0.38 to 0.68; P < .001) and OS (RR, 0.39; 95% CI, 0.28 to 0.54; P < .001) in patients receiving temozolomide. IDH1 mutations were associated with prolonged PFS (RR, 0.42; 95% CI, 0.19 to 0.91; P = .028) and a trend for prolonged OS (RR, 0.43; 95% CI, 0.15 to 1.19; P = .10). No other molecular factor was associated with outcome. Conclusion Molecular changes associated with gliomagenesis do not predict response to therapy in glioblastoma patients managed according to current standards of care. MGMT promoter methylation and IDH1 mutational status allow for stratification into prognostically distinct subgroups.

Abstract The epithelial lining of the fallopian tube is of critical importance for human reproduction and has been implicated as a site of origin of high-grade serous ovarian cancer. Here we report on the establishment of long-term, stable 3D organoid cultures from human fallopian tubes, indicative of the presence of adult stem cells. We show that single epithelial stem cells in vitro can give rise to differentiated organoids containing ciliated and secretory cells. Continuous growth and differentiation of organoids depend on both Wnt and Notch paracrine signalling. Microarray analysis reveals that inhibition of Notch signalling causes downregulation of stem cell-associated genes in parallel with decreased proliferation and increased numbers of ciliated cells and that organoids also respond to oestradiol and progesterone treatment in a physiological manner. Thus, our organoid model provides a much-needed basis for future investigations of signalling routes involved in health and disease of the fallopian tube.

The transition zones (TZ) between squamous and columnar epithelium constitute hotspots for the emergence of cancers. Carcinogenesis at these sites is often preceded by the development of metaplasia, where one epithelial type invades the neighboring one. It remains unclear how these niches are restrained at the boundary between the two epithelial types and what factors contribute to metaplasia. Here we show that the cervical squamo-columnar junction derives from two distinct stem cell lineages that meet at the TZ. In contrast to the prevailing notion, our analysis of cervical tissue showed that the TZ is devoid of any locally restricted, specialized stem cell population, which has been implicated as precursor of both cervical squamous cell carcinoma and adenocarcinoma. Instead, we reveal that these cancers originate from two separate stem cell lineages. We show that the switch in the underlying Wnt signaling milieu of the stroma is a key determinant of proliferation or quiescence of epithelial stem cell lineages at the TZ. Strikingly, while the columnar lineage of the endocervix is driven by Wnt signaling, the maintenance of squamous stratified epithelium of the ectocervix and emergence of squamous metaplasia requires inhibition of Wnt signaling via expression of Dickkopf2 (Dkk2) in the underlying stroma. Moreover, Notch signaling is required for squamous cell stratification. Thus, our results indicate that homeostasis at the TZ is not maintained by a transition from one epithelial type to another but rather results from alternative signals from the stromal compartment driving the differential proliferation of the respective cell lineages at the squamo-columnar junction.

Abstract Cervical mucosa is continually confronted by coinfections with pathogenic microbes. In addition to human papillomavirus, coinfections with Chlamydia trachomatis have been associated with an increased risk of cervical cancer. However, the dynamics of coinfections, their impact on the epithelia, and their contribution to pathogenesis remain obscure. Using a novel human ectocervical squamous stratified epithelial organoids, we recapitulated the natural infections of the cervix by Chlamydia, HPV, and their coinfections. Towards this, we genetically manipulated the healthy organoids to mimic in vivo HPV persistence by introducing E6E7 oncogenes into the host genome. HPV persistent organoids show enhanced tissue regeneration, increased proliferation and differentiation of stem cells, and nuclear atypia resembling cervical intraepithelial neoplasia grade 1. We found that HPV interferes with normal Chlamydia development. Further, a unique transcriptional host response induced by Chlamydia and HPV leads to distinct reprogramming of host cell processes. Strikingly, in coinfections, Chlamydia impedes HPV-induced mechanisms that maintain cellular and genome integrity, including mismatch repair (MMR). Distinct post-translational proteasomal-degradation and E2F-mediated transcriptional regulation delineate the inverse regulation of MMR during coinfections. Our study employing organoids demonstrates the jeopardy of multiple sequential infection processes and the unique cellular microenvironment they create, accelerating neoplastic progression.

High-grade serous ovarian cancer (HGSOC) likely originates from the fallopian tube (FT) epithelium. Here, we established 15 organoid lines from HGSOC primary tumor deposits that closely match the parental tumor mutational profile and phenotype. We found that Wnt pathway activation leads to growth arrest of these cancer organoids. Moreover, active BMP signaling is almost always required for generation of HGSOC organoids, while healthy FT organoids depend on BMP suppression by Noggin. Interestingly, FT organoids modified by stable shRNA knockdown (KD) of p53, PTEN, and Retinoblastoma (RB), also require a low Wnt environment for long-term growth, while FT organoid medium triggers growth arrest. Thus, early changes in the stem cell niche environment are needed to support outgrowth of these genetically altered cells. Indeed, comparative analysis of gene expression pattern and phenotype of normal and KD organoids confirmed that depletion of tumor suppressors triggers changes in the regulation of stemness and differentiation.

Gastric intestinal metaplasia (GIM) constitutes a pre-neoplastic stage in the development of stomach cancer. While strong evidence points to a role of infection with CagA positive Helicobacter pylori in the development of GIM, currently available experimental models have not provided mechanistic clues on this association. Here, we ectopically expressed the H. pylori CagA protein in human gastric organoids derived from normal, primary epithelial cells. Native CagA protein was produced and rapidly processed to yield a tyrosine-phosphorylated C-terminal fragment of ~35 kDa. It led to an activation of the STAT3 pathway and aberrant elevation of CDX2 expression, a marker of intestinal type of cells, as well as other intestinal markers. Thus, CagA drives re-programming of gastric cells towards an intestinal-like phenotype, towards GIM. In summary, we describe a cooperative mechanism of CagA-induced STAT3 signaling and intestinal-like trans-differentiation, promoting a pre-neoplastic state. Our model provides mechanistic evidence for a direct role of CagA in driving premalignancy in gastric pathogenesis.

Abstract Background Epigenetic modifications in mammalian DNA are commonly manifested by DNA methylation. In the stomach, altered DNA methylation patterns have been observed following chronic Helicobacter pylori infections and in gastric cancer. In the context of epigenetic regulation, the regional nature of the stomach has been rarely considered in detail. Results Here, we describe the DNA methylation landscape across the phenotypically different regions of the healthy human stomach (i.e., antrum, corpus, fundus) together with the corresponding transcriptomes. We show that stable regional DNA methylation differences translate to a limited extent into regulation of the transcriptomic phenotype, indicating a largely permissive epigenetic regulation. We identify a small number of transcription factors with novel region-specific activity and likely epigenetic impact in the stomach, including GATA4, IRX5, IRX2, PDX1, and CDX2. Detailed analysis of the Wnt pathway reveals differential regulation along the craniocaudal axis, which involves non-canonical Wnt signaling in determining cell fate in the proximal stomach. Conclusions By extending our analysis to pre-neoplastic lesions and gastric cancers, we conclude that epigenetic dysregulation already characterizes intestinal metaplasia as a founding basis for functional changes in gastric cancer. Finally, our study provides a well-defined resource of regional stomach transcription and epigenetics as a starting point for further studies.

Colibactin, a potent genotoxin of Escherichia coli, causes DNA double strand breaks (DSBs) in human cells. We investigated if colibactin creates a particular DNA damage signature in infected cells by identifying DSBs in colon cells after infection with pks+ E.coli. Interestingly, genomic contexts of DSBs were enriched for AT-rich penta-/hexameric sequence motifs, exhibiting a particularly narrow minor groove width and extremely negative electrostatic potential. This corresponded with the binding characteristics of colibactin to double-stranded DNA, as elucidated by docking and molecular dynamics simulations. A survey of somatic mutations at the colibactin target sites of several thousand cancer genomes revealed significant enrichment of the identified motifs in colorectal cancers. Our work provides direct evidence for a role of colibactin in the etiology of human cancer.