Exosomes are lipid-bilayer-enclosed extracellular vesicles that contain proteins and nucleic acids. They are secreted by all cells and circulate in the blood. Specific detection and isolation of cancer-cell-derived exosomes in the circulation is currently lacking. Using mass spectrometry analyses, we identify a cell surface proteoglycan, glypican-1 (GPC1), specifically enriched on cancer-cell-derived exosomes. GPC1+ circulating exosomes (crExos) were monitored and isolated using flow cytometry from the serum of patients and mice with cancer. GPC1+ crExos were detected in the serum of patients with pancreatic cancer with absolute specificity and sensitivity, distinguishing healthy subjects and patients with a benign pancreatic disease from patients with early- and late-stage pancreatic cancer. Levels of GPC1+ crExos correlate with tumour burden and the survival of pre- and post-surgical patients. GPC1+ crExos from patients and from mice with spontaneous pancreatic tumours carry specific KRAS mutations, and reliably detect pancreatic intraepithelial lesions in mice despite negative signals by magnetic resonance imaging. GPC1+ crExos may serve as a potential non-invasive diagnostic and screening tool to detect early stages of pancreatic cancer to facilitate possible curative surgical therapy. Glypican-1 identifies cancer exosomes and serves as a biomarker for detection of early pancreatic cancer in patients and mouse models of the disease; the findings may enable early and non-invasive identification, and prevention of malignant cancer. Most cells shed so-called extracellular vesicles or exosomes consisting of proteins and nucleic acids enclosed in phospholipid bilayers. Exosomes derived from cancer cells can be isolated from the blood circulation of cancer patients and carry tumour-derived material. Raghu Kalluri and colleagues now identify exosomes containing glypican-1 as a biomarker for early pancreatic cancer, in patients and in mouse models of the disease. These findings may enable non-invasive tests for the early detection of pancreatic cancers.

Background

 Posthepatectomy liver failure is a feared complication after hepatic resection and a major cause of perioperative mortality. There is currently no standardized definition of posthepatectomy liver failure that allows valid comparison of results from different studies and institutions. The aim of the current article was to propose a definition and grading of severity of posthepatectomy liver failure. 

Methods

 A literature search on posthepatectomy liver failure after hepatic resection was conducted. Based on the normal course of biochemical liver function tests after hepatic resection, a simple and easily applicable definition of posthepatectomy liver failure was developed by the International Study Group of Liver Surgery. Furthermore, a grading of severity is proposed based on the impact on patients' clinical management. 

Results

 No uniform definition of posthepatectomy liver failure has been established in the literature addressing hepatic surgery. Considering the normal postoperative course of serum bilirubin concentration and International Normalized Ratio, we propose defining posthepatectomy liver failure as the impaired ability of the liver to maintain its synthetic, excretory, and detoxifying functions, which are characterized by an increased international normalized ratio and concomitant hyperbilirubinemia (according to the normal limits of the local laboratory) on or after postoperative day 5. The severity of posthepatectomy liver failure should be graded based on its impact on clinical management. Grade A posthepatectomy liver failure requires no change of the patient's clinical management. The clinical management of patients with grade B posthepatectomy liver failure deviates from the regular course but does not require invasive therapy. The need for invasive treatment defines grade C posthepatectomy liver failure. 

Conclusion

 The current definition of posthepatectomy liver failure is simple and easily applicable in clinical routine. This definition can be used in future studies to allow objective and accurate comparisons of operative interventions in the field of hepatic surgery.

Background Despite the potentially severe impact of bile leakage on patients’ perioperative and long-term outcome, a commonly used definition of this complication after hepatobiliary and pancreatic operations has not yet been established. The aim of the present article is to propose a uniform definition and severity grading of bile leakage after hepatobiliary and pancreatic operative therapy. Methods An international study group of hepatobiliary and pancreatic surgeons was convened. A consensus definition of bile leakage after hepatobiliary and pancreatic operative therapy was developed based on the postoperative course of bilirubin concentrations in patients’ serum and drain fluid. Results After evaluation of the postoperative course of bilirubin levels in the drain fluid of patients who underwent hepatobiliary and pancreatic operations, bile leakage was defined as bilirubin concentration in the drain fluid at least 3 times the serum bilirubin concentration on or after postoperative day 3 or as the need for radiologic or operative intervention resulting from biliary collections or bile peritonitis. Using this criterion severity of bile leakage was classified according to its impact on patients’ clinical management. Grade A bile leakage causes no change in patients’ clinical management. A Grade B bile leakage requires active therapeutic intervention but is manageable without relaparotomy, whereas in Grade C, bile leakage relaparotomy is required. Conclusion We propose a simple definition and severity grading of bile leakage after hepatobiliary and pancreatic operative therapy. The application of the present proposal will enable a standardized comparison of the results of different clinical trials and may facilitate an objective evaluation of diagnostic and therapeutic modalities in the field of hepatobiliary and pancreatic operative therapy. Despite the potentially severe impact of bile leakage on patients’ perioperative and long-term outcome, a commonly used definition of this complication after hepatobiliary and pancreatic operations has not yet been established. The aim of the present article is to propose a uniform definition and severity grading of bile leakage after hepatobiliary and pancreatic operative therapy. An international study group of hepatobiliary and pancreatic surgeons was convened. A consensus definition of bile leakage after hepatobiliary and pancreatic operative therapy was developed based on the postoperative course of bilirubin concentrations in patients’ serum and drain fluid. After evaluation of the postoperative course of bilirubin levels in the drain fluid of patients who underwent hepatobiliary and pancreatic operations, bile leakage was defined as bilirubin concentration in the drain fluid at least 3 times the serum bilirubin concentration on or after postoperative day 3 or as the need for radiologic or operative intervention resulting from biliary collections or bile peritonitis. Using this criterion severity of bile leakage was classified according to its impact on patients’ clinical management. Grade A bile leakage causes no change in patients’ clinical management. A Grade B bile leakage requires active therapeutic intervention but is manageable without relaparotomy, whereas in Grade C, bile leakage relaparotomy is required. We propose a simple definition and severity grading of bile leakage after hepatobiliary and pancreatic operative therapy. The application of the present proposal will enable a standardized comparison of the results of different clinical trials and may facilitate an objective evaluation of diagnostic and therapeutic modalities in the field of hepatobiliary and pancreatic operative therapy.

Abstract Hepatocellular carcinoma (HCC) can have viral or non-viral causes 1–5 . Non-alcoholic steatohepatitis (NASH) is an important driver of HCC. Immunotherapy has been approved for treating HCC, but biomarker-based stratification of patients for optimal response to therapy is an unmet need 6,7 . Here we report the progressive accumulation of exhausted, unconventionally activated CD8 + PD1 + T cells in NASH-affected livers. In preclinical models of NASH-induced HCC, therapeutic immunotherapy targeted at programmed death-1 (PD1) expanded activated CD8 + PD1 + T cells within tumours but did not lead to tumour regression, which indicates that tumour immune surveillance was impaired. When given prophylactically, anti-PD1 treatment led to an increase in the incidence of NASH–HCC and in the number and size of tumour nodules, which correlated with increased hepatic CD8 + PD1 + CXCR6 + , TOX + , and TNF + T cells. The increase in HCC triggered by anti-PD1 treatment was prevented by depletion of CD8 + T cells or TNF neutralization, suggesting that CD8 + T cells help to induce NASH–HCC, rather than invigorating or executing immune surveillance. We found similar phenotypic and functional profiles in hepatic CD8 + PD1 + T cells from humans with NAFLD or NASH. A meta-analysis of three randomized phase III clinical trials that tested inhibitors of PDL1 (programmed death-ligand 1) or PD1 in more than 1,600 patients with advanced HCC revealed that immune therapy did not improve survival in patients with non-viral HCC. In two additional cohorts, patients with NASH-driven HCC who received anti-PD1 or anti-PDL1 treatment showed reduced overall survival compared to patients with other aetiologies. Collectively, these data show that non-viral HCC, and particularly NASH–HCC, might be less responsive to immunotherapy, probably owing to NASH-related aberrant T cell activation causing tissue damage that leads to impaired immune surveillance. Our data provide a rationale for stratification of patients with HCC according to underlying aetiology in studies of immunotherapy as a primary or adjuvant treatment.

It remains unclear how obesity worsens treatment outcomes in patients with pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC). In normal pancreas, obesity promotes inflammation and fibrosis. We found in mouse models of PDAC that obesity also promotes desmoplasia associated with accelerated tumor growth and impaired delivery/efficacy of chemotherapeutics through reduced perfusion. Genetic and pharmacologic inhibition of angiotensin-II type-1 receptor reverses obesity-augmented desmoplasia and tumor growth and improves response to chemotherapy. Augmented activation of pancreatic stellate cells (PSC) in obesity is induced by tumor-associated neutrophils (TAN) recruited by adipocyte-secreted IL1β. PSCs further secrete IL1β, and inactivation of PSCs reduces IL1β expression and TAN recruitment. Furthermore, depletion of TANs, IL1β inhibition, or inactivation of PSCs prevents obesity-accelerated tumor growth. In patients with pancreatic cancer, we confirmed that obesity is associated with increased desmoplasia and reduced response to chemotherapy. We conclude that cross-talk between adipocytes, TANs, and PSCs exacerbates desmoplasia and promotes tumor progression in obesity.Considering the current obesity pandemic, unraveling the mechanisms underlying obesity-induced cancer progression is an urgent need. We found that the aggravation of desmoplasia is a key mechanism of obesity-promoted PDAC progression. Importantly, we discovered that clinically available antifibrotic/inflammatory agents can improve the treatment response of PDAC in obese hosts. Cancer Discov; 6(8); 852-69. ©2016 AACR.See related commentary by Bronte and Tortora, p. 821This article is highlighted in the In This Issue feature, p. 803.

Solid stress and tissue stiffness affect tumour growth, invasion, metastasis and treatment. Unlike stiffness, which can be precisely mapped in tumours, the measurement of solid stresses is challenging. Here, we show that two-dimensional spatial mappings of solid stress and the resulting elastic energy in excised or in situ tumours with arbitrary shapes and wide size ranges can be obtained via three distinct and quantitative techniques that rely on the measurement of tissue displacement after disruption of the confining structures. Application of these methods in models of primary tumours and metastasis revealed that: (i) solid stress depends on both cancer cells and their microenvironment; (ii) solid stress increases with tumour size; and (iii) mechanical confinement by the surrounding tissue significantly contributes to intratumoural solid stress. Further study of the genesis and consequences of solid stress, facilitated by the engineering principles presented here, may lead to significant discoveries and new therapies.

Abstract Measurements of metabolic compounds inside cells or tissues are of high informative potential since they represent the endpoint of biological information flow and a snapshot of the integration of many regulatory processes. However, it requires careful extraction to quantify their abundance. Here we present a comprehensive study using ten extraction protocols on four human sample types (liver tissue, bone marrow, HL60 and HEK cells) targeting 630 metabolites of different chemical classes. We show that the extraction efficiency and stability is highly variable across protocols and tissues by using different quality metrics including the limit of detection and variability between replicates as well as the sum of concentration as a global estimate of extraction stability. The profile of extracted metabolites depends on the used solvents - an observation which has implications for measurements of different sample types and metabolic compounds of interest. To identify the optimal extraction method for future metabolomics studies, the benchmark dataset was implemented in an easy-to-use, interactive and flexible online resource (R/shiny app MetaboExtract).

Robotic hepatectomy (RH) has been increasingly adopted for the treatment of liver malignancies despite lacking evidence from randomised trials. We aimed to determine the effect of RH compared to laparoscopic hepatectomy (LH) on quality of life in patients undergoing minimally invasive hepatectomy for liver malignancies.

Abstract The most common primary malignancy of the liver, hepatocellular carcinoma (HCC), is a heterogeneous tumor entity with high metastatic potential and complex pathophysiology. Increasing evidence suggests that tissue mechanics plays a critical role in tumor onset and progression. Here we show that plectin, a major cytoskeletal crosslinker protein, plays a crucial role in mechanical homeostasis and mechanosensitive oncogenic signaling that drives hepatocarcinogenesis. Our expression analyses revealed elevated plectin levels in liver tumors, which correlated with poor prognosis for HCC patients. Using autochthonous and orthotopic mouse models we demonstrated that genetic and pharmacological inactivation of plectin potently suppressed the initiation and growth of HCC. Moreover, plectin targeting potently inhibited the invasion potential of human HCC cells and reduced their metastatic outgrowth in the lung. Proteomic and phosphoproteomic profiling linked plectin-dependent disruption of cytoskeletal networks to attenuation of oncogenic FAK, MAPK/Erk, and PI3K/AKT signatures. Importantly, by combining cell line-based and murine HCC models, we show that plectin inhibitor plecstatin-1 (PST) is well-tolerated and capable of overcoming therapy resistance in HCC. In conclusion, our study demonstrates that plectin-controlled cytoarchitecture is a key determinant of HCC development and suggests that pharmacologically induced disruption of mechanical homeostasis may represent a new therapeutic strategy for HCC treatment.

WNT1-inducible signalling pathway protein 1 (WISP1) promotes progression of several tumor entities often correlating with worse prognosis. Here its expression regulation and role in the progression of chronic liver diseases (CLD) was investigated. WISP1 expression was analyzed in human HCC datasets, in biopsies and serum samples and an HCC patient tissue microarray (TMA) including correlation to clinicopathological parameters. Spatial distribution of WISP1 expression was determined using RNAscope analysis. Regulation of WISP1 expression was investigated in cytokine-stimulated primary mouse hepatocytes (PMH) by array analysis and qRT-PCR. Outcome of WISP1 stimulation was analyzed by IncuCyte S3-live cell imaging, qRT-PCR, and immunoblotting in murine AML12 cells. In a TMA, high WISP1 expression was positively correlated with early HCC stages and male sex. Highest WISP1 expression levels were detected in patients with cirrhosis as compared to healthy individuals, patients with early fibrosis, and non-cirrhotic HCC in liver biopsies, expression datasets and serum samples. WISP1 transcripts were predominantly detected in hepatocytes of cirrhotic rather than tumorous liver tissue. High WISP1 expression was associated with better survival. In PMH, AML12 and HepaRG, WISP1 was identified as a specific TGF-β1 target gene. Accordingly, expression levels of both cytokines positively correlated in human HCC patient samples. WISP1-stimulation induced the expression of Bcl-xL, PCNA and p21 in AML12 cells. WISP1 expression is induced by TGF-β1 in hepatocytes and is associated with cirrhotic liver disease. We propose a crucial role of WISP1 in balancing pro- and anti-tumorigenic effects during premalignant stages of CLD.