ABSTRACT We propose a novel pipeline for the analysis of imaging mass cytometry data, comparing an unbiased approach, representing the actual gold standard, with a novel biased method. We made use of both synthetic/ controlled datasets as well as two datasets obtained from FFPE sections of follicular lymphoma, and head and neck patients, stained with a 14 and 29-markers panels respectively. The novel pipeline, denominated RUNIMC, has been completely developed in R and contained in a single package. The novelty resides in the ease with which multi-class random forest classifier can be used to classify image features, making the pathologist’s and expert classification pivotal, and the use of a random forest regression approach that permits a better detection of cell boundaries, and alleviates the necessity of relying on a perfect nuclear staining.

Abstract Chemotherapy, the standard of care treatment for cancer patients with advanced disease, has been increasingly recognised to activate host immune responses to produce durable outcomes. Here, in colorectal adenocarcinoma (CRC) we identify chemotherapy-induced Thioredoxin Interacting Protein ( TXNIP), a MondoA-dependent tumor suppressor gene, as a negative regulator of Growth/Differentiation Factor 15 (GDF15). GDF15 is a negative prognostic factor in CRC and promotes the differentiation of regulatory T cells (Tregs), through CD48 ligation. Intriguingly, multiple models including patient-derived tumor organoids demonstrate that loss of TXNIP/GDF15 axis functionality is associated with advanced disease or chemotherapeutic resistance, with transcriptomic or proteomic GDF15/TXNIP ratios showing potential as a prognostic biomarker. These findings illustrate a potentially common pathway where chemotherapy-induced epithelial stress drives local immune remodelling for patient benefit, with disruption of this pathway seen in refractory or advanced cases.

Oxidative stress during sepsis could play a crucial role in the pathogenesis of several diseases, especially cardiovascular disorders. In fact, myocardial dysfunction during sepsis is caused by a number of chemicals, one of which is hydrogen peroxide (H2O2). Therefore, sepsis‐induced cardiomyopathy can be controlled through modulation of oxidative stress. Despite the encouraging pharmacological activities demonstrated by inorganic nanostructures, the mechanisms behind their blood protein interaction and antioxidant activity remain unclear. In order to advance the investigation for fabricating nanostructure platforms and studying their antioxidant effects as well as blood protein binding affinities, we explored the synthesis of manganese oxide (Mn3O4) nanorods via hydrothermal method and subsequent characterization using various techniques. The antioxidant effects against H2O2-induced oxidative stress in AC16 cardiomyocytes were then evaluated by different cellular and molecular assays. Additionally, the interaction of Mn3O4 nanorods with hemoglobin was investigated by experimental and and docking analyses. The results showed that synthesized Mn3O4 nanorods had an absorption peak in the range of 260 to 420 nm, vibration bands centered at 510 cm−1, 629 cm−1 and 410 cm−1, 13 distinct XRD peaks, a rod-like morphology with a diameter range of 10 to 75 nm, a hydrodynamic size of 371.7 nm, and a zeta potential of −43.3 mV. Moreover, the antioxidant assays indicated that synthesized Mn3O4 nanorods can trigger a protective effect against H2O2-induced oxidative stress in AC16 cardiomyocytes through inhibition of reactive oxygen species (ROS) overproduction, increased content of superoxide dismutase (SOD) and catalase and glutathione (GSH), and reduction of caspase-3 activity. Furthermore, the fluorescence quenching mechanism of hemoglobin by Mn3O4 nanorods was determined to be controlled by a spontaneous and static quenching process, involvement of hydrogen bonds, a binding affinity (Kb) value of 104 M−1, and number of binding site (n) of around 1.03. Additionally, it was found that Mn3O4 nanorods induced a slight conformational change in the hemoglobin structure, where Tyr35 and Trp37 move to a hydrophilic microenvironment. In conclusion, it can be suggested that Mn3O4 nanorods with a reasonable plasma protein binding affinity can be used as an antioxidant co-therapy in cardiac dysfunction during sepsis.

Cartilage defects in large joints are a common occurrence in numerous degenerative diseases, especially in osteoarthritis. The hydrogel-on-metal composite has emerged as a potential candidate material, as hydrogels, to some extent, replicate the composition of human articular cartilage consisting of collagen fibers and proteoglycans. However, achieving tough bonding between the hydrogel and titanium alloy remains a significant challenge due to the swelling of the hydrogel in a liquid medium. This swelling results in reduced interfacial toughness between the hydrogel and titanium alloy, limiting its potential clinical applications. Herein, our approach aimed to achieve durable bonding between a hydrogel and a titanium alloy composite in a swollen state by modifying the surface texture of the titanium alloy. Various textures, including circular and triangular patterns, with dimple densities ranging from 10 to 40%, were created on the surface of the titanium alloy. Subsequently, poly(vinyl alcohol) (PVA) hydrogel was deposited onto the textured titanium alloy using a casting-drying method. Our findings revealed that PVA hydrogel on the textured titanium alloy with a 30% texture density exhibited the highest interfacial toughness in the swollen state, measuring at 1300 J m

Hesperidin, a flavanone glycoside abundant in citrus is known to possess anti-carcinogenic properties. However, its main interaction with cancer cells and blood proteins is not well-studied yet. Here we have explored the interactions of hesperidin with human colorectal cancer cells, HCT116, and human hemoglobin (HHb) with several experimental and theoretical studies. Cellular assays showed that hesperidin interacted with colorectal cancer cells and induced membrane damage, colony formation inhibition, oxidative stress, mitochondrial dysfunction, Bax/Bcl-2, caspase-9, and caspase-3 upregulation, and cytochrome c release determined by cellular, qPCR and ELISA assays. The interaction of the hesperidin with HHb indicated the formation of a static complex mainly with the assistance of hydrogen bonds which lead to partial folding of protein determined by spectroscopy, molecular docking, and molecular dynamic studies. In conclusion, these findings show that hesperidin with potential biding affinity with plasma protein model and slight induced conformational changes can also show promising anticancer activities against colorectal cancer cells.

Immune checkpoint inhibitors (ICIs) have greatly improved cancer treatment, but the role of genes related to T cell-mediated tumor killing (TTK) sensitivity in ovarian cancer (OV) is unclear. This study analyzed 1367 OV patients and 11 independent cohorts. The unsupervised clustering was conducted to identify three tumor subtypes based on genes that regulate tumor cell sensitivity to TTK (GSTTKs). The biological characteristics, genetic variations, immunological landscape, and therapeutic evaluation for each subtype were further explored. Patients were divided into three reproducible subtypes based on 61 GSTKKs associated with prognosis. C1 was likely to be an invasive subtype with the worst prognosis and highly unstable genome. C2 might be an immune-active subtype with the best prognosis, high immune infiltration and preferable response to immunotherapy. C3 might be a metabolic subtype, resistant to immunotherapy, but sensitive to drug therapy. Following an extensive exploration into a variety of distinct molecular features between the three subtypes, the results suggested that C2 patients were considered to derive significant efficacy from immunotherapy. For C1 and C3 patients, chemotherapy might be an ideal treatment strategy. In this study, three GSTKKs-based subtypes were identified by assessing TTK patterns in OV. These new insights further improved our understanding of GSTTKs and might refine clinical treatment strategies for OV patients.