The development of the microbiome from infancy to childhood is dependent on a range of factors, with microbial–immune crosstalk during this time thought to be involved in the pathobiology of later life diseases1–9 such as persistent islet autoimmunity and type 1 diabetes10–12. However, to our knowledge, no studies have performed extensive characterization of the microbiome in early life in a large, multi-centre population. Here we analyse longitudinal stool samples from 903 children between 3 and 46 months of age by 16S rRNA gene sequencing (n = 12,005) and metagenomic sequencing (n = 10,867), as part of the The Environmental Determinants of Diabetes in the Young (TEDDY) study. We show that the developing gut microbiome undergoes three distinct phases of microbiome progression: a developmental phase (months 3–14), a transitional phase (months 15–30), and a stable phase (months 31–46). Receipt of breast milk, either exclusive or partial, was the most significant factor associated with the microbiome structure. Breastfeeding was associated with higher levels of Bifidobacterium species (B. breve and B. bifidum), and the cessation of breast milk resulted in faster maturation of the gut microbiome, as marked by the phylum Firmicutes. Birth mode was also significantly associated with the microbiome during the developmental phase, driven by higher levels of Bacteroides species (particularly B. fragilis) in infants delivered vaginally. Bacteroides was also associated with increased gut diversity and faster maturation, regardless of the birth mode. Environmental factors including geographical location and household exposures (such as siblings and furry pets) also represented important covariates. A nested case–control analysis revealed subtle associations between microbial taxonomy and the development of islet autoimmunity or type 1 diabetes. These data determine the structural and functional assembly of the microbiome in early life and provide a foundation for targeted mechanistic investigation into the consequences of microbial–immune crosstalk for long-term health. Metagenomic sequencing analysis of stool samples from 903 children as part of the TEDDY study shows that breastfeeding was the most important factor associated with microbiome structure, and the cessation of breast milk resulted in faster maturation of the gut microbiome.

Lymphangioleiomyomatosis (LAM) is a progressive, cystic lung disease in women; it is associated with inappropriate activation of mammalian target of rapamycin (mTOR) signaling, which regulates cellular growth and lymphangiogenesis. Sirolimus (also called rapamycin) inhibits mTOR and has shown promise in phase 1–2 trials involving patients with LAM.

Among patients with malignant brain tumors, infants and very young children have the worst prognosis and the most severe treatment-related neurotoxic effects. Therefore, in 1986, the Pediatric Oncology Group began a study in which postoperative chemotherapy was given in order to permit a delay in the delivery of radiation to the developing brain.Children under 36 months of age with biopsy-proved malignant brain tumors were treated postoperatively with two 28-day cycles of cyclophosphamide plus vincristine, followed by one 28-day cycle of cisplatin plus etoposide. This sequence was repeated until the disease progressed or for two years in 132 children 24 months of age at diagnosis and for one year in 66 children 24 to 36 months of age at diagnosis. After this, the patients received radiation therapy. The response to the first two cycles of chemotherapy was measured in 102 patients with residual postoperative disease.The first two cycles of cyclophosphamide and vincristine produced complete or partial responses in 39 percent of the 102 patients who could be evaluated. The response rates were highest among patients with medulloblastomas, malignant gliomas, or ependymomas. Patients with brain-stem gliomas or embryonal tumors (primitive neuroectodermal tumors) had little or no response. The progression-free survival rate was 41 percent at one year for children who were 24 to 36 months old at diagnosis and 39 percent at two years for those under 24 months of age at diagnosis. Multivariate analysis identified embryonal tumors as a significant adverse prognostic feature (relative risk, 2.2; 95 percent confidence interval, 1.4 to 3.4) and complete resection as a favorable feature (relative risk, 0.33; 95 percent confidence interval, 0.20 to 0.54). Complete responses to chemotherapy were associated with a progression-free survival rate approaching that achieved with gross total resection. A comparison of cognitive evaluations obtained at base line and after one year of chemotherapy revealed no evidence of deterioration in cognitive function.Chemotherapy appears to be an effective primary postoperative treatment for many malignant brain tumors in young children. Disease control for one or two years in a large minority of patients permitted a delay in the delivery of radiation and, on the basis of preliminary results, a reduction in neurotoxicity. For patients who had undergone total surgical resection or who had a complete response to chemotherapy, the results are sufficiently encouraging to suggest that radiation therapy may not be needed in this subgroup of children after at least one year of chemotherapy.

It is unknown whether insulin therapy can delay or prevent diabetes in nondiabetic relatives of patients with diabetes.

Type 1 diabetes is a chronic autoimmune disease that leads to destruction of insulin-producing beta cells and dependence on exogenous insulin for survival. Some interventions have delayed the loss of insulin production in patients with type 1 diabetes, but interventions that might affect clinical progression before diagnosis are needed.We conducted a phase 2, randomized, placebo-controlled, double-blind trial of teplizumab (an Fc receptor-nonbinding anti-CD3 monoclonal antibody) involving relatives of patients with type 1 diabetes who did not have diabetes but were at high risk for development of clinical disease. Patients were randomly assigned to a single 14-day course of teplizumab or placebo, and follow-up for progression to clinical type 1 diabetes was performed with the use of oral glucose-tolerance tests at 6-month intervals.A total of 76 participants (55 [72%] of whom were ≤18 years of age) underwent randomization - 44 to the teplizumab group and 32 to the placebo group. The median time to the diagnosis of type 1 diabetes was 48.4 months in the teplizumab group and 24.4 months in the placebo group; the disease was diagnosed in 19 (43%) of the participants who received teplizumab and in 23 (72%) of those who received placebo. The hazard ratio for the diagnosis of type 1 diabetes (teplizumab vs. placebo) was 0.41 (95% confidence interval, 0.22 to 0.78; P = 0.006 by adjusted Cox proportional-hazards model). The annualized rates of diagnosis of diabetes were 14.9% per year in the teplizumab group and 35.9% per year in the placebo group. There were expected adverse events of rash and transient lymphopenia. KLRG1+TIGIT+CD8+ T cells were more common in the teplizumab group than in the placebo group. Among the participants who were HLA-DR3-negative, HLA-DR4-positive, or anti-zinc transporter 8 antibody-negative, fewer participants in the teplizumab group than in the placebo group had diabetes diagnosed.Teplizumab delayed progression to clinical type 1 diabetes in high-risk participants. (Funded by the National Institutes of Health and others; ClinicalTrials.gov number, NCT01030861.).

Abstract BACKGROUND It is believed that BRCA1 and BRCA2 germline mutations account for the majority of hereditary ovarian carcinomas; however, to the authors' knowledge, there are scant data on the prevalence and spectrum of mutations, genotype/phenotype correlations, tumor histology, and family history characteristics. To address this gap, the authors conducted a population‐based study of 232 incident epithelial ovarian carcinomas in the Tampa Bay area. METHODS Genetic testing for the BRCA1 and BRCA2 genes was performed through full sequencing and BRCA1 rearrangement testing. RESULTS Of 209 women with invasive ovarian carcinoma, 32 women (15.3%) had mutations in BRCA1 or BRCA2 , including 20 BRCA1 mutations and 12 BRCA2 mutations. Of the BRCA2 mutations, 58% were outside the “ovarian cancer cluster region” (OCCR). Variants of uncertain significance were detected in 8.2% of women with invasive ovarian carcinoma. No mutations were identified in women with borderline or invasive mucinous tumors. Among the BRCA mutation‐positive women, 63% had serous tumors. A family history of breast and/or ovarian carcinoma was reported in 65%, 75%, and 43.5% of relatives of BRCA1 carriers, BRCA2 carriers, and non‐ BRCA1 / BRCA2 carriers, respectively. CONCLUSIONS The data from this study suggested that 1) previous studies may have underestimated the frequency of BRCA1 and BRCA2 mutations in ovarian carcinomas, especially outside the OCCR; 2) it may be reasonable to offer genetic counseling to any woman with an invasive, nonmucinous epithelial ovarian tumor; and 3) among patients with invasive ovarian carcinoma, family history is not sufficiently accurate to predict mutation status. Cancer 2005. © 2005 American Cancer Society.

Type 1 diabetes (T1D) is an autoimmune disease that targets pancreatic islet beta cells and incorporates genetic and environmental factors1, including complex genetic elements2, patient exposures3 and the gut microbiome4. Viral infections5 and broader gut dysbioses6 have been identified as potential causes or contributing factors; however, human studies have not yet identified microbial compositional or functional triggers that are predictive of islet autoimmunity or T1D. Here we analyse 10,913 metagenomes in stool samples from 783 mostly white, non-Hispanic children. The samples were collected monthly from three months of age until the clinical end point (islet autoimmunity or T1D) in the The Environmental Determinants of Diabetes in the Young (TEDDY) study, to characterize the natural history of the early gut microbiome in connection to islet autoimmunity, T1D diagnosis, and other common early life events such as antibiotic treatments and probiotics. The microbiomes of control children contained more genes that were related to fermentation and the biosynthesis of short-chain fatty acids, but these were not consistently associated with particular taxa across geographically diverse clinical centres, suggesting that microbial factors associated with T1D are taxonomically diffuse but functionally more coherent. When we investigated the broader establishment and development of the infant microbiome, both taxonomic and functional profiles were dynamic and highly individualized, and dominated in the first year of life by one of three largely exclusive Bifidobacterium species (B. bifidum, B. breve or B. longum) or by the phylum Proteobacteria. In particular, the strain-specific carriage of genes for the utilization of human milk oligosaccharide within a subset of B. longum was present specifically in breast-fed infants. These analyses of TEDDY gut metagenomes provide, to our knowledge, the largest and most detailed longitudinal functional profile of the developing gut microbiome in relation to islet autoimmunity, T1D and other early childhood events. Together with existing evidence from human cohorts7,8 and a T1D mouse model9, these data support the protective effects of short-chain fatty acids in early-onset human T1D. An analysis of more than 10,000 metagenomes from the TEDDY study provides a detailed functional profile of the gut microbiome in relation to islet autoimmunity, and supports the protective effects of short-chain fatty acids in early-onset type 1 diabetes.

OBJECTIVE—This randomized, double-masked, placebo-controlled clinical trial tested whether oral insulin administration could delay or prevent type 1 diabetes in nondiabetic relatives at risk for diabetes. RESEARCH DESIGN AND METHODS—We screened 103,391 first- and second-degree relatives of patients with type 1 diabetes and analyzed 97,273 samples for islet cell antibodies. A total of 3,483 were antibody positive; 2,523 underwent genetic, immunological, and metabolic staging to quantify risk of developing diabetes; 388 had a 5-year risk projection of 26–50%; and 372 (median age 10.25 years) were randomly assigned to oral insulin (7.5 mg/day) or placebo. Oral glucose tolerance tests were performed every 6 months. The median follow-up was 4.3 years, and the primary end point was diagnosis of diabetes. RESULTS—Diabetes was diagnosed in 44 oral insulin and 53 placebo subjects. Annualized rate of diabetes was similar in both groups: 6.4% with oral insulin and 8.2% with placebo (hazard ratio 0.764, P = 0.189). In a hypothesis-generating analysis of a subgroup with insulin autoantibody (IAA) levels confirmed (on two occasions) ≥80 nU/ml (n = 263), there was the suggestion of benefit: annualized diabetes rate 6.2% with oral insulin and 10.4% with placebo (0.566, P = 0.015). CONCLUSIONS—It is possible to identify individuals at high risk for type 1 diabetes and to enroll them in a large, multisite, randomized, controlled clinical trial. However, oral insulin did not delay or prevent type 1 diabetes. Further studies are needed to explore the potential role of oral insulin in delaying diabetes in relatives similar to those in the subgroup with higher IAA levels.

Summary

Background

 The immunopathogenesis of type 1 diabetes mellitus is associated with T-cell autoimmunity. To be fully active, immune T cells need a co-stimulatory signal in addition to the main antigen-driven signal. Abatacept modulates co-stimulation and prevents full T-cell activation. We evaluated the effect of abatacept in recent-onset type 1 diabetes. 

Methods

 In this multicentre, double-blind, randomised controlled trial, patients aged 6–45 years recently diagnosed with type 1 diabetes were randomly assigned (2:1) to receive abatacept (10 mg/kg, maximum 1000 mg per dose) or placebo infusions intravenously on days 1, 14, 28, and monthly for a total of 27 infusions over 2 years. Computer-generated permuted block randomisation was used, with a block size of 3 and stratified by participating site. Neither patients nor research personnel were aware of treatment assignments. The primary outcome was baseline-adjusted geometric mean 2-h area-under-the-curve (AUC) serum C-peptide concentration after a mixed-meal tolerance test at 2 years' follow-up. Analysis was by intention to treat for all patients for whom data were available. This trial is registered at ClinicalTrials.gov, NCT00505375. 

Findings

 112 patients were assigned to treatment groups (77 abatacept, 35 placebo). Adjusted C-peptide AUC was 59% (95% CI 6·1–112) higher at 2 years with abatacept (n=73, 0·378 nmol/L) than with placebo (n=30, 0·238 nmol/L; p=0·0029). The difference between groups was present throughout the trial, with an estimated 9·6 months' delay (95% CI 3·47–15·6) in C-peptide reduction with abatacept. There were few infusion-related adverse events (36 reactions occurred in 17 [22%] patients on abatacept and 11 reactions in six [17%] on placebo). There was no increase in infections (32 [42%] patients on abatacept vs 15 [43%] on placebo) or neutropenia (seven [9%] vs five [14%]). 

Interpretation

 Co-stimulation modulation with abatacept slowed reduction in β-cell function over 2 years. The beneficial effect suggests that T-cell activation still occurs around the time of clinical diagnosis of type 1 diabetes. Yet, despite continued administration of abatacept over 24 months, the decrease in β-cell function with abatacept was parallel to that with placebo after 6 months of treatment, causing us to speculate that T-cell activation lessens with time. Further observation will establish whether the beneficial effect continues after cessation of abatacept infusions. 

Funding

 US National Institutes of Health.

PURPOSE To determine the incidence of clinical cardiotoxicity from anthracycline chemotherapy in children with cancer and to identify associated risk factors. PATIENTS AND METHODS The study population consisted of 6,493 children with cancer who had received anthracycline chemotherapy on Pediatric Oncology Group (POG) protocols from 1974 to 1990. Cardiotoxicity, defined as congestive heart failure not due to other causes, abnormal measurements of cardiac function that prompted discontinuation of therapy, or sudden death from presumed cardiac causes, was determined by a review of protocol records. RESULTS Cardiotoxicity was confirmed in 106 patients (1.6%): 58 had congestive heart failure, 43 had changes in measures of cardiac function that prompted the discontinuation of therapy, and five died suddenly from presumed cardiac causes. In a multivariate analysis, factors that contributed to the relative risk (RR) of toxicity were a cumulative anthracycline dose > or = 550 mg/m2 of body-surface area (RR = 5.2), maximal dose > or = 50 mg/m2 (RR = 2.8), female sex (RR = 1.9), black race (RR = 1.7), presence of trisomy 21 (RR = 3.4), and exposure to amsacrine (RR = 2.6). Cardiotoxicity within 1 year after the completion of anthracycline treatment (early cardiotoxicity) represented 89.5% of all cases. CONCLUSION Early clinical cardiotoxicity in children treated with anthracycline is rare. A high maximal dose, or cumulative dose of anthracycline, female sex, black race, presence of trisomy 21, and treatment with amsacrine increase the risk for anthracycline-associated cardiotoxicity.