Islet transplantation offers the potential to improve glycemic control in a subgroup of patients with type 1 diabetes mellitus who are disabled by refractory hypoglycemia. We conducted an international, multicenter trial to explore the feasibility and reproducibility of islet transplantation with the use of a single common protocol (the Edmonton protocol).

Abstract Methylation patterns of circulating cell-free DNA (cfDNA) contain rich information about recent cell death events in the body. Here, we present an approach for unbiased determination of the tissue origins of cfDNA, using a reference methylation atlas of 25 human tissues and cell types. The method is validated using in silico simulations as well as in vitro mixes of DNA from different tissue sources at known proportions. We show that plasma cfDNA of healthy donors originates from white blood cells (55%), erythrocyte progenitors (30%), vascular endothelial cells (10%) and hepatocytes (1%). Deconvolution of cfDNA from patients reveals tissue contributions that agree with clinical findings in sepsis, islet transplantation, cancer of the colon, lung, breast and prostate, and cancer of unknown primary. We propose a procedure which can be easily adapted to study the cellular contributors to cfDNA in many settings, opening a broad window into healthy and pathologic human tissue dynamics.

OBJECTIVE To describe trends of primary efficacy and safety outcomes of islet transplantation in type 1 diabetes recipients with severe hypoglycemia from the Collaborative Islet Transplant Registry (CITR) from 1999 to 2010. RESEARCH DESIGN AND METHODS A total of 677 islet transplant-alone or islet-after-kidney recipients with type 1 diabetes in the CITR were analyzed for five primary efficacy outcomes and overall safety to identify any differences by early (1999–2002), mid (2003–2006), or recent (2007–2010) transplant era based on annual follow-up to 5 years. RESULTS Insulin independence at 3 years after transplant improved from 27% in the early era (1999–2002, n = 214) to 37% in the mid (2003–2006, n = 255) and to 44% in the most recent era (2007–2010, n = 208; P = 0.006 for years-by-era; P = 0.01 for era alone). C-peptide ≥0.3 ng/mL, indicative of islet graft function, was retained longer in the most recent era (P < 0.001). Reduction of HbA1c and resolution of severe hypoglycemia exhibited enduring long-term effects. Fasting blood glucose stabilization also showed improvements in the most recent era. There were also modest reductions in the occurrence of adverse events. The islet reinfusion rate was lower: 48% by 1 year in 2007–2010 vs. 60–65% in 1999–2006 (P < 0.01). Recipients that ever achieved insulin-independence experienced longer duration of islet graft function (P < 0.001). CONCLUSIONS The CITR shows improvement in primary efficacy and safety outcomes of islet transplantation in recipients who received transplants in 2007–2010 compared with those in 1999–2006, with fewer islet infusions and adverse events per recipient.

OBJECTIVE Impaired awareness of hypoglycemia (IAH) and severe hypoglycemic events (SHEs) cause substantial morbidity and mortality in patients with type 1 diabetes (T1D). Current therapies are effective in preventing SHEs in 50–80% of patients with IAH and SHEs, leaving a substantial number of patients at risk. We evaluated the effectiveness and safety of a standardized human pancreatic islet product in subjects in whom IAH and SHEs persisted despite medical treatment. RESEARCH DESIGN AND METHODS This multicenter, single-arm, phase 3 study of the investigational product purified human pancreatic islets (PHPI) was conducted at eight centers in North America. Forty-eight adults with T1D for >5 years, absent stimulated C-peptide, and documented IAH and SHEs despite expert care were enrolled. Each received immunosuppression and one or more transplants of PHPI, manufactured on-site under good manufacturing practice conditions using a common batch record and standardized lot release criteria and test methods. The primary end point was the achievement of HbA1c <7.0% (53 mmol/mol) at day 365 and freedom from SHEs from day 28 to day 365 after the first transplant. RESULTS The primary end point was successfully met by 87.5% of subjects at 1 year and by 71% at 2 years. The median HbA1c level was 5.6% (38 mmol/mol) at both 1 and 2 years. Hypoglycemia awareness was restored, with highly significant improvements in Clarke and HYPO scores (P > 0.0001). No study-related deaths or disabilities occurred. Five of the enrollees (10.4%) experienced bleeds requiring transfusions (corresponding to 5 of 75 procedures), and two enrollees (4.1%) had infections attributed to immunosuppression. Glomerular filtration rate decreased significantly on immunosuppression, and donor-specific antibodies developed in two patients. CONCLUSIONS Transplanted PHPI provided glycemic control, restoration of hypoglycemia awareness, and protection from SHEs in subjects with intractable IAH and SHEs. Safety events occurred related to the infusion procedure and immunosuppression, including bleeding and decreased renal function. Islet transplantation should be considered for patients with T1D and IAH in whom other, less invasive current treatments have been ineffective in preventing SHEs.

Significance We describe a blood test for detection of cell death in specific tissues based on two principles: ( i ) dying cells release fragmented DNA to the circulation, and ( ii ) each cell type has a unique DNA methylation pattern. We have identified tissue-specific DNA methylation markers and developed a method for sensitive detection of these markers in plasma or serum. We demonstrate the utility of the method for identification of pancreatic β-cell death in type 1 diabetes, oligodendrocyte death in relapsing multiple sclerosis, brain cell death in patients after traumatic or ischemic brain damage, and exocrine pancreas cell death in pancreatic cancer or pancreatitis. The approach allows minimally invasive monitoring of tissue dynamics in humans in multiple physiological and pathological conditions.

Liver transplantation is an important treatment option for selected patients with nonresectable hepatocellular carcinoma (HCC). Several reports have suggested a lower risk of posttransplant tumor recurrence with the use of sirolimus and a higher one with calcineurin inhibitors, but the selection of an ideal immunosuppression protocol is still a matter of debate. The aim of this study was to define the immunosuppression associated with the best survival after liver transplantation for HCC. It was based on the Scientific Registry of Transplant Recipients and included 2,491 adult recipients of isolated liver transplantation for HCC and 12,167 for non-HCC diagnoses between March 2002 and March 2009. All patients remained on stable maintenance immunosuppression protocols for at least 6 months posttransplant. In a multivariate analysis, only anti-CD25 antibody induction and sirolimus-based maintenance therapy were associated with improved survivals after transplantation for HCC (hazard ratio [HR] 0.64, 95% confidence interval [CI]: 0.45–0.9, P ≤ 0.01; HR 0.53, 95% CI: 0.31–0.92, P ≤ 0.05, respectively). The other studied drugs, including calcineurin inhibitors, did not demonstrate a significant impact. In an effort to understand whether the observed effects were due to a direct impact of the drug on tumor or more on liver transplant in general, we conducted a similar analysis on non-HCC patients. Although anti-CD25 induction was again associated with a trend toward improved survival, sirolimus showed a trend toward lower rates of survival in non-HCC recipients, confirming the specificity of its beneficial impact to cancer patients. Conclusion: According to these data, sirolimus-based immunosuppression has unique posttransplant effects on HCC patients that lead to improved survival. (HEPATOLOGY 2010.)

Abstract DNA methylation is a fundamental epigenetic mark that governs gene expression and chromatin organization, thus providing a window into cellular identity and developmental processes 1 . Current datasets typically include only a fraction of methylation sites and are often based either on cell lines that underwent massive changes in culture or on tissues containing unspecified mixtures of cells 2–5 . Here we describe a human methylome atlas, based on deep whole-genome bisulfite sequencing, allowing fragment-level analysis across thousands of unique markers for 39 cell types sorted from 205 healthy tissue samples. Replicates of the same cell type are more than 99.5% identical, demonstrating the robustness of cell identity programmes to environmental perturbation. Unsupervised clustering of the atlas recapitulates key elements of tissue ontogeny and identifies methylation patterns retained since embryonic development. Loci uniquely unmethylated in an individual cell type often reside in transcriptional enhancers and contain DNA binding sites for tissue-specific transcriptional regulators. Uniquely hypermethylated loci are rare and are enriched for CpG islands, Polycomb targets and CTCF binding sites, suggesting a new role in shaping cell-type-specific chromatin looping. The atlas provides an essential resource for study of gene regulation and disease-associated genetic variants, and a wealth of potential tissue-specific biomarkers for use in liquid biopsies.

These preliminary data from an ongoing first-in-human phase 1/2, open-label study provide proof-of-concept that pluripotent stem cell-derived pancreatic endoderm cells (PEC-01) engrafted in type 1 diabetes patients become islet cells releasing insulin in a physiologically regulated fashion. In this study of 17 subjects aged 22-57 with type 1 diabetes, PEC-01 cells were implanted subcutaneously in VC-02 macroencapsulation devices, allowing for direct vascularization of the cells. Engraftment and insulin expression were observed in 63% of VC-02 units explanted from subjects at 3-12 months post-implant. Six of 17 subjects (35.3%) demonstrated positive C-peptide as early as 6 months post-implant. Most reported adverse events were related to surgical implant or explant procedures (27.9%) or to side-effects of immunosuppression (33.7%). Initial data suggest that pluripotent stem cells, which can be propagated to the desired biomass and differentiated into pancreatic islet-like tissue, may offer a scalable, renewable alternative to pancreatic islet transplants.