Introduction:This study aimed to validate the utility of the new histological classification proposed by the International Association for the Study of Lung Cancer (IASLC), American Thoracic Society (ATS), and European Respiratory Society (ERS) for identifying the prognostic subtypes of adenocarcinomas in Japanese patients; correlations between the classification and the presence of EGFR or KRAS mutation status were also investigated.Methods:We retrospectively reviewed 440 patients with lung adenocarcinoma, who underwent resection. The tumors were classified according to the IASLC/ATS/ERS classification. EGFR and KRAS mutations were detected using the established methods.Results:Five-year disease-free survival rates were: 100% for adenocarcinoma in situ (n = 20) and minimally invasive adenocarcinoma (n = 33), 93.8% for lepidic-predominant adenocarcinoma (n = 36), 88.8% for invasive mucinous adenocarcinoma (n = 10), 66.7% for papillary-predominant adenocarcinoma (n = 179), 69.7% for acinar-predominant adenocarcinoma (n = 61), 43.3% for solid-predominant adencoarcinoma (n = 78), and 0% for micropapillary-predominant adenocarcinoma (n = 19). Multivariate analysis revealed that the new classification was an independent predictor of disease-free survival. EGFR and KRAS mutations were detected in 90 cases (53.9%) and 21 cases (13.3%), respectively; EGFR mutations were significantly associated with adenocarcinoma in situ, minimally invasive adenocarcinoma, lepidic- and papillary-predominant adenocarcinoma, and KRAS mutations adenocarcinomas with mucinous tumor subtypes.Conclusions:We found that the IASLC/ATS/ERS classification identified prognostic histologic subtypes of lung adenocarcinomas among Japanese patients. Histologic subtyping and molecular testing for EGFR and KRAS mutations can help predict patient prognosis and select those who require adjuvant chemotherapy.

Immunoglobulin A (IgA) promotes health by regulating the composition and function of gut microbiota, but the molecular requirements for such homeostatic IgA function remain unknown. We found that a heavily glycosylated monoclonal IgA recognizing ovalbumin coats Bacteroides thetaiotaomicron (B. theta), a prominent gut symbiont of the phylum Bacteroidetes. In vivo, IgA alters the expression of polysaccharide utilization loci (PUL), including a functionally uncharacterized molecular family provisionally named Mucus-Associated Functional Factor (MAFF). In both mice and humans, MAFF is detected predominantly in mucus-resident bacteria, and its expression requires the presence of complex microbiota. Expression of the MAFF system facilitates symbiosis with other members of the phylum Firmicutes and promotes protection from a chemically induced model of colitis. Our data reveal a novel mechanism by which IgA promotes symbiosis and colonic homeostasis.

Information thermodynamics has recently greatly developed the application for analysis of biological phenomenon. During the signal transduction, entropy production from phosphorylation of signal molecule is produced at individual step production. Using this value, average entropy production rate (AEPR) is computable. In the current study, AEPR in each signal step was analyzed using experimental data from previously reported studies of the mitogen-activated protein kinases (MAPK) cascade. The result revealed that the differences of AEPR is smaller when using ligands, suggesting that AEPR is one of the attributes of the given cascade and useful for quantitative analysis. This consistency of AEPR suggests that the number of signal events is maximized, in other words, signaling efficiency is maximized. In conclusion, the current information theoretical approach provides not only a quantitative means for comparison of responses to a specified extracellular stimulation, but also a method for evaluation of active cascades.

Abstract RNA polymerase (RNAP) is an enzyme that catalyzes RNA synthesis from a DNA template via translocation on the DNA. Several studies on RNAP translocation have shown an unexplainable discrepancy in the experimental value of the average free energy change ( ΔG ) required for RNAP translocation. To address this inconsistency, we propose a model of the transcription system based on information thermodynamics integrating information theory and thermodynamics. The state function of RNAP was defined from its position on the template DNA, its migration direction, and the deoxyribonucleotide (dNTP) that it transcribes. Based on the state function, ΔG was defined consisting of ΔG th required for determining its position m and other thermodynamic factors, and ΔG d required for determining movement orientation or ΔG N value from the dNTP sequence information of the DNA transcribed by RNAP. ΔG d was calculated using the fluctuation theorem applying movement orientation and ΔG N was estimated based on information thermodynamics of mutual information given by dNTP appearance ratio. It was found that the involvement of either ΔG(d) or ΔG(N) in free energy caused a discrepancy in ΔG values. In conclusion, information thermodynamics can be a framework for information processing in the cell, and RNAP serves as a good model of molecular machine moves through the conversion of information. Significance Statement RNA polymerase directly converts deoxyribonucleotide sequence information from template DNA to free energy for its movement along the DNA strand.