Abstract Pancreatic neuroendocrine tumors (PanNETs) are a heterogeneous population of neoplasms that arise from hormone-secreting islet cells of the pancreas and have increased markedly in incidence over the past four decades. Non-functional PanNETs, which occur more frequently than hormone-secreting tumors, are often not diagnosed until later stages of tumor development and have poorer prognoses. Development of successful therapeutics for PanNETs has been slow, partially due to a lack of diverse animal models for pre-clinical testing. Here, we report development of an inducible, conditional mouse model of PanNETs by using a bitransgenic system for regulated expression of the aberrant activator of Cdk5, p25, specifically in β–islet cells. This model produces a heterogeneous population of PanNETs that includes a subgroup of well-differentiated, non-functional tumors. The utility of this model is enhanced by ability to form tumor-derived allografts. Production of these tumors demonstrates the causative potential of aberrantly active Cdk5 for generation of PanNETs. Further, we show that human PanNETs express Cdk5 pathway components, are dependent on Cdk5 for growth, and share genetic and transcriptional overlap with the INS-p25OE model. This new model of PanNETs will facilitate molecular delineation of Cdk5-dependent PanNETs and the development of new targeted therapeutics.

Mechanistic modeling of cancers such as Medullary Thyroid Carcinoma (MTC) to emulate patient-specific phenotypes is challenging. The discovery of potential diagnostic markers and druggable targets in MTC urgently requires clinically relevant animal models. Here we established orthotopic mouse models of MTC driven by aberrantly active Cdk5 using cell-specific promoters. Each of the two models elicits distinct growth differences that recapitulate the less or more aggressive forms of human tumors. The comparative mutational and transcriptomic landscape of tumors revealed significant alterations in mitotic cell cycle processes coupled with the slow-growing tumor phenotype. Conversely, perturbation in metabolic pathways emerged as critical for aggressive tumor growth. Moreover, an overlapping mutational profile was identified between mouse and human tumors. Gene prioritization revealed putative downstream effectors of Cdk5 which may contribute to the slow and aggressive growth in the mouse MTC models. In addition, Cdk5/p25 phosphorylation sites identified as biomarkers for Cdk5-driven neuroendocrine tumors (NETs) were detected in both slow and rapid onset models and were also histologically present in human MTC. Thus, this study directly relates mouse and human MTC models and uncovers vulnerable pathways potentially responsible for differential tumor growth rates. Functional validation of our findings may lead to better prediction of patient-specific personalized combinational therapies.

ABSTRACT Background Germicidal ultraviolet (UV-C) light has been shown as an effective modality for disinfection in laboratory settings and in the operative room. Traditionally, short-wavelength UV-C devices, which have previously been shown to cause DNA damage, are utilized only for disinfection in pre- and post-operative settings and are not continuously active during operations. Continuous use of intraoperative UV light can potentially decrease pathogens and subsequent surgical site infections (SSIs), which arise in approximately 5-15% of operative cases. SSIs are a significant determinant of patient morbidity, readmission rates, and overall cost. Therefore, a method of UV light disinfection with a low risk of DNA damage is needed so that greater antimicrobial protection can be afforded to patients during the entirety of their surgical procedures. A new disinfection device that harnesses longer-wavelength UV-A light to disinfect the surgical field throughout the entirety of the procedure, including pre- and post-operation, has been developed. Methods This study aimed to determine if intraoperatively administered UV-A light was safe, as defined by the minimal presence of DNA damage and safe amounts of reflection upon medical personnel. Using in vitro models, we examined the differential impacts of UV-C and UV-A light on DNA damage and repair pathways. In a murine model, we looked at the difference in production of DNA damage photoproducts between UV-A and UV-C exposure. Results Our results show UV-A light does not induce a significant amount of DNA damage at the cellular or tissue level. Furthermore, a preclinical porcine study showed that surgical personnel were exposed to safe levels of UV-A irradiance from an overhead UV-A light used during an operation. The amount of UV-A transmitted through surgical personal protective equipment (PPE) also remained within safe levels. Conclusions In conclusion, we found that UV-A may be a safe for intraoperative use.