It has emerged recently that exosomes are potential carriers of pro-tumorigenic factors that participate in oncogenesis. However, whether oncogenic transcription factors are transduced by exosomes is unknown. Hypoxia-inducible factor-1α (HIF1α) transcriptionally regulates numerous key aspects of tumor development and progression by promoting a more aggressive tumor phenotype, characterized by increased proliferation and invasiveness coupled with neoangiogenesis. It has been shown that the principal oncoprotein of Epstein–Barr virus (EBV), latent membrane protein 1 (LMP1), drives oncogenic processes and tumor progression of the highly invasive EBV malignancy, nasopharyngeal carcinoma (NPC). We now demonstrate that endogenous HIF1α is detectable in exosomes and that LMP1 significantly increases levels of HIF1α in exosomes. HIF1 recovered from exosomes retains DNA-binding activity and is transcriptionally active in recipient cells after exosome uptake. We also show that treatment of EBV-negative cells with LMP1-exosomes increases migration and invasiveness of NP cell lines in functional assays, which correlates with the phenotype associated with epithelial–mesenchymal transition (EMT). In addition, we provide evidence that HIF1α itself participates in exosome-mediated pro-metastatic effects in recipient cells, as exosome-mediated delivery of active and inactive forms of HIF1α results in reciprocal changes in the expression of E- and N-cadherins associated with EMT. Further, immunohistochemical analysis of NPC tumor tissues revealed direct correlation between protein levels of LMP1 and of the endosome/exosome marker tetraspanin, CD63, which suggests an increase in exosome formation in this EBV-positive malignancy. We hypothesize that exosome-mediated transfer of functional pro-metastatic factors by LMP1-positive NPC cells to surrounding tumor cells promotes cancer progression.

Abstract A morphologically present but non-functioning synapse is termed a silent synapse. Silent synapses are categorized into “postsynaptically silent synapses,” where AMPA receptors are either absent or non-functional, and “presynaptically silent synapses,” where neurotransmitters cannot be released from nerve terminals. The presence of presynaptically silent synapses remains enigmatic, and their physiological significance is highly intriguing. In this study, we examined the distribution and developmental changes of presynaptically active and silent synapses in individual neurons. Our findings show a gradual increase in the number of excitatory synapses, along with a corresponding decrease in the percentage of presynaptically silent synapses during neuronal development. To pinpoint the distribution of presynaptically active and silent synapses, i.e., their positional information, we enhanced the traditional Sholl analysis and introduced a novel method termed “donut analysis.” Our results indicate that the distribution of presynaptically silent synapses within a single neuron does not exhibit a distinct pattern during synapse development in different areas. However, irrespective of neuronal development, the proportion of presynaptically silent synapses tends to rise as the projection site moves farther from the cell body, suggesting that synapses near the cell body may exhibit higher synaptic transmission efficiency. This study represents the first observation of changes in the distribution of presynaptically active and silent synapses within a single neuron. Additionally, we propose that donut analysis can serve as a valuable analytical tool for evaluating synaptic positional information. Scope statement A morphologically present but non-functioning synapse is termed a silent synapse. The presence of presynaptically silent synapses remains enigmatic, and their physiological significance is highly intriguing. This study focused on the distribution and developmental changes of presynaptically active and silent synapses in individual neurons. To pinpoint the distribution of presynaptically active and silent synapses, we enhanced the traditional Sholl analysis and introduced a novel method termed “donut analysis.” We found that the distribution of presynaptically silent synapses within a single neuron does not exhibit a distinct pattern during synapse development in different areas. However, irrespective of neuronal development, the proportion of presynaptically silent synapses tends to rise as the projection site moves farther from the cell body. This is a new paper that applies “Sholl analysis,” a method invented 70 years ago that is now the gold standard of morphological analysis of the single neuron. This study represents the first observation of changes in the distribution of presynaptically active and silent synapses within a single neuron. Additionally, we propose that donut analysis can serve as a valuable analytical tool for evaluating synaptic positional information for the design of “synaptic maps” in neural circuits.

Background Cancer immune responses are generated in secondary lymphoid organs, such as the lymph nodes and tonsils. In the current study, transcriptional profiles of peritumoral tonsillar tissues (PTTs) from oropharyngeal cancers (OPCs) were assessed and compared with those of inflammatory tonsils and regional lymph nodes (rLNs). Methods RNA samples of PTTs and rLNs from 13 OPCs, and 4 inflammatory tonsils were subjected to microarray analysis, and differentially expressed genes (DEGs) identified from 730 nCounter Panel immune-related genes. Gene Set enrichment Analysis (GSEA) was used for DEG profiling of PTTs and rLNs between lymph node metastasis-negative and metastasis-positive cases. The top 20 genes, as ranked by GSEA metric scores, were extracted and subjected to principal component analysis (PCA). The correlation of each patient’s PCA score with lymph node status was assessed by Receiver Operating Characteristics (ROC) analysis. Results Comparing DEG analyses of PTTs with those of inflammatory tonsils and rLNs revealed 144 and 45 upregulated genes, respectively. ClueGO, a widely used Cytoscape plug-in, revealed activated pathways in PTTs, including lymphocyte proliferation (followed by T cell activation involved in the immune response) and positive regulation of leukocyte migration (followed by antimicrobial humoral immune response mediated by antimicrobial peptides) as the most significantly enriched immune system process functions in the gene ontology when comparing inflammatory tonsils and rLNs. The area under the ROC curves of PTTs and rLNs were 0.806 and 0.389, and were significant by DeLong’s test (p = 0.025). Conclusion PTTs exhibit unique immunological features distinguishing them from inflammatory tonsils and rLNs. Gene expression analysis of PTTs is useful for investigating the mechanism of OPC lymphatic spread, even compared with analysis of rLNs.