Abstract Immune checkpoint blockade of the inhibitory immune receptors PD-L1, PD-1 and CTLA-4 has emerged as a successful treatment strategy for several advanced cancers. Here we demonstrate that miR-424(322) regulates the PD-L1/PD-1 and CD80/CTLA-4 pathways in chemoresistant ovarian cancer. miR-424(322) is inversely correlated with PD-L1, PD-1, CD80 and CTLA-4 expression. High levels of miR-424(322) in the tumours are positively correlated with the progression-free survival of ovarian cancer patients. Mechanistic investigations demonstrated that miR-424(322) inhibited PD-L1 and CD80 expression through direct binding to the 3′-untranslated region. Restoration of miR-424(322) expression reverses chemoresistance, which is accompanied by blockage of the PD-L1 immune checkpoint. The synergistic effect of chemotherapy and immunotherapy is associated with the proliferation of functional cytotoxic CD8+ T cells and the inhibition of myeloid-derived suppressive cells and regulatory T cells. Collectively, our data suggest a biological and functional interaction between PD-L1 and chemoresistance through the microRNA regulatory cascade.

The propensity of the activated neutrophils to form extracellular traps (NETs) is demonstrated in multiple inflammatory conditions. In this study, we investigated the roles of NETs in metastasis of hepatocellular carcinoma (HCC) and further explored the underlying mechanism of how NETs affect metastasis as well as the therapeutic value.The neutrophils were isolated from the blood of human HCC patients and used to evaluate the formation of NETs. The expression of NET markers was detected in tumor specimens. A LPS-induced NET model was used to investigate the role of NETs on HCC metastasis. RNA-seq was performed to identify the key molecular event triggered by NETs, and their underlying mechanism and therapeutic significance were explored using both in vitro and in vivo assays.NET formation was enhanced in neutrophils derived from HCC patients, especially those with metastatic HCCs. NETs trapped HCC cells and subsequently induced cell-death resistance and enhanced invasiveness to trigger their metastatic potential, which was mediated by internalization of NETs into trapped HCC cells and activation of Toll-like receptors TLR4/9-COX2 signaling. Inhibition of TLR4/9-COX2 signaling abrogated the NET-aroused metastatic potential. A combination of DNase 1 directly wrecking NETs with anti-inflammation drugs aspirin/hydroxychloroquine effectively reduced HCC metastasis in mice model.NETs trigger tumorous inflammatory response and fuel HCC metastasis. Targeting NETs rather than neutrophils themselves can be a practice strategy against HCC metastasis.

Background and Aims Recently, clinical trials of lenvatinib plus pembrolizumab in HCC have displayed an impressive objective response rate. This study aimed to clarify the mechanism for optimal patient selection. Approach and Results First, in patients with HCC, lenvatinib‐treated recurrent tumors had lower programmed death ligand 1 (PD‐L1) expression and regulatory T cell (Treg) infiltration compared with matched primary tumors. Consistently, in C57BL/6 wild‐type mice receiving anti–programmed cell death 1 (PD‐1) therapy, PD‐L1 expression and Treg infiltration in s.c. tumors were reduced when adding lenvatinib to the scheme. Mechanistically, on the one hand, FGF receptor 4 (FGFR4) was the most pivotal target in PD‐L1 down‐regulation by lenvatinib in vitro . Furthermore, lenvatinib reinforced the proteasomal degradation of PD‐L1 by blocking the FGFR4–glycogen synthase kinase 3β axis and rescued the sensitivity of interferon‐γ‐pretreated HCC cells to T‐cell killing by targeting FGFR4. On the other hand, the level of IL‐2 increased after anti‐PD‐1 treatment, but IL‐2‐mediated Treg differentiation was blocked by lenvatinib through targeting FGFR4 to restrain signal transducer and activator of transcription 5 (STAT5) phosphorylation. By regulating the variations in the number of Tregs and the tumor FGFR4 level in C57BL/6–forkhead box protein P3 ( Foxp3DTR ) mice, we found that high levels of FGFR4 and Treg infiltration sensitized tumors to the combination treatment. Finally, high levels of FGFR4 and Foxp3 conferred immune tolerance but better response to the combined therapy in patient cohorts. Conclusions Lenvatinib reduced tumor PD‐L1 level and Treg differentiation to improve anti‐PD‐1 efficacy by blocking FGFR4. Levels of FGFR4 expression and Treg infiltration in tumor could serve as biomarkers for screening patients with HCC using lenvatinib plus anti‐PD‐1 combination therapy.

Highly complex tumor microenvironment makes hepatocellular carcinoma (HCC) as one of the most malignant tumors worldwide. The role of cellular senescence in HCC has been gradually recognized. The present study aimed to comprehensively elucidate the senescence-related features of HCC in single-cell and spatial dimension.

Abstract Genetic heterogeneity of tumor is closely related to clonal evolution, phenotypic diversity and treatment resistance. Such heterogeneity has been characterized in liver cancer at single-cell sub-chromosomal scale, and a more precise single-variant resolution analysis is lacking. Here we employed a strategy to analyze both the single-cell genomic mutations and transcriptomic changes in 5 patients with liver cancer. Target sequencing was done for a total of 480 single cells in a patient-specific manner. DNA copy number status of point mutations was obtained from single-cell mutational profiling. The clonal structures of liver cancers were then uncovered at single-variant resolution, and mutation combinations in single cells enabled reconstruction of their evolutionary history. A common origin but independent evolutionary fate was revealed for primary liver tumor and intrahepatic metastatic portal vein tumor thrombus. The mutational signature suggested early evolutionary process may be related to specific etiology like aristolochic acids. By parallel single-cell RNA-Seq, the transcriptomic phenotype was found to be related with genetic heterogeneity in liver cancer. We reconstructed the single-cell and single-variant resolution clonal evolutionary history of liver cancer, and dissection of both genetic and phenotypic heterogeneity provides knowledge for mechanistic understanding of liver cancer initiation and progression.

Abstract Introduction Endometriosis is a heritable, complex chronic inflammatory disease, for which much of the causal pathogenic mechanism remain unknown.Despite the high prevalence of ovarian chocolate cyst, its origin is still under debate. Methods Prevailing retrograde menstruation model predicts that ectopic endometrial cells migrate and develop into ovarian chocolate cyst. However, other models were also proposed. Genome-wide association studies (GWASs) have proved successful in identifying common genetic variants of moderate effects for various complex diseases. Results A growing body of evidence shows that the remodeling of retrograde endometrial tissues to the ectopic endometriotic lesions involves multiple epigenetic alterations, such as DNA methylation, histone modification, and microRNA expression.Because DNA methylation states exhibit a tissue specific pattern, we profiled the DNA methylation for ovarian cysts and paired eutopic endometrial and ovarian tissues from four patients. Surprisingly, DNA methylation profiles showed the ovarian cysts were closely grouped with normal ovarian but not endometrial tissues. Conclusions These results suggested alterative origin of ovarian cysts or strong epigenetic reprogramming of infiltrating endometrial cells after seeding the ovarian tissue. The data provide contributing to the pathogenesis and pathophysiology of endometriosis.

Gossypol plays an important role in defense mechanism of Gossypium species and the presence of gossypol also limits the utilization of cottonseeds. However, little is known about the metabolism of gossypol in cotton plant. Here, Detection on the dynamic tendency of gossypol content illustrated that at the germination stage, the main source of gossypol was cotyledon, and at the later stages, gossypol mainly came from root system. Plant grafting between cottons and sunflower proved that gossypol was mainly synthesized in the root systems of cotton plants and both of the glanded and glandless cottons had the ability of gossypol biosynthesis. Besides, the pigment glands expression was uncoupled with gossypol biosynthesis. Root tip and rootless seedling organ culture in vitro further revealed other parts of the seedlings also got the ability to synthesize gossypol except root system. Moreover, root system produced the racemic gossypol and plant synthesized the optically active gossypol. The expression profiling of key genes in the gossypol biosynthetic pathway suggested that downstream key genes had relatively high expression levels in root systems which confirmed that gossypol was mainly synthesized in the root systems. Taken together, our results helped to clarify the complex mechanism of gossypol metabolism.

Abstract Background: Colorectal cancer (CRC) ranks third in both the incidence and mortality rates among male and female cancers, and it is the leading digestive system cancer. Due to the inter- and intratumor heterogeneity of cancer, the TNM system is insufficient for predicting prognosis, necessitating the use of molecular biomarkers for prognostic prediction. Toll-like receptors (TLRs) have been associated with CRC survival rates. This study focused on the investigation of the role and potential value of TLRs in CRC genotyping to aid in immunotherapy for CRC patients. Methods: Differential gene expression analysis was performed on CRC transcriptomic data from The Cancer Genome Atlas database. TLRs were referred from the literature, and their intersection with differentially expressed genes (DEGs) in CRC yielded TLR-DEGs. The expression patterns of TLR-DEGs were predicted using the STRING website, and copy number variations of TLR-DEGs were analyzed. Gene Ontology (GO) and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) enrichment analyses were conducted on TLR-DEGs. ConsensusClusterPlus R package was used for clustering CRC patients, and ESTIMATE and GSEAbase were employed to analyze immune characteristics of different subtypes. Immune phenotyping scores and tumor immune dysfunction and exclusion scores were evaluated. DEGs of different subtypes were analyzed, followed by GO and KEGG enrichment analyses, the protein–protein interaction (PPI) network analysis, and further selection of hub genes. The sensitivity of drugs was assessed using the identified hub genes. Results: We identified 37 TLR-DEGs, and the PPI analysis revealed their coexpression, although they were distributed on different chromosomes. Enrichment analyses indicated that the 37 TLR-DEGs were linked to cancer cell immune response. Based on these TLR-DEGs, CRC patients were classified into three subtypes. Cluster2 exhibited lower survival rates and higher immune infiltration levels and predicted poorer response to immune checkpoint inhibitor therapy. The intersection of DEGs from cluster2 and cluster1 with DEGs from cluster2 and cluster3 yielded a set of 426 commonly shared DEGs. Enrichment analyses revealed that these shared DEGs might regulate immune cell viability. Eight common hub genes for different subtypes were further identified to predict drug-related correlations. Conclusion: The developed TLR genotyping was used to predict the survival status and tumor microenvironment of CRC, providing a foundation for understanding the molecular mechanisms of TLR signaling and deepening its clinical significance.

Objective This study aimed to investigate the prevalence of cognitive impairment among patients with major depressive disorder (MDD) hospitalized during the acute phase and to analyze the in-depth association between this cognitive impairment and clinical correlation factors. Methods In this cross-sectional study, we recruited 126 patients aged between 18 and 65 years who were diagnosed with MDD. All these patients were inpatients from the Department of Psychiatry at the Second People’s Hospital of Hunan Province. We employed a series of assessment tools, including the Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI), the 16-item Dysfunctional Beliefs and Attitudes about Sleep Scale (DBAS-16), the Pre-sleep Arousal Scale (PSAS), the Morningness-Eveningness Questionnaire (MEQ), the Hamilton Anxiety Rating Scale (HAMA), and the 17-item Hamilton Depression Rating Scale (HAMD-17). The patients were divided into a cognitive impairment group and a non-cognitive impairment group based on their scores on the Montreal Cognitive Assessment Scale (MoCA). Through Spearman’s correlation analysis, we explored the correlation between the total MoCA score and the score of each factor. Additionally, we utilized binary logistic regression analysis to investigate the relationship between cognitive impairment and clinically relevant factors in MDD patients hospitalized during the acute phase and plotted ROC curves to evaluate their clinical efficacy. Results In this study, we found that the prevalence of cognitive impairment among MDD patients hospitalized during the acute phase was as high as 63.49%. Through statistical analysis, we observed significant differences between the cognitive impairment group and the non-cognitive impairment group in terms of age, place of residence, education level, and HAMD-17 scores. In the Spearman correlation analysis, we noted the following trends: visuospatial and executive abilities were negatively correlated with the HAMD-17 score ( P < 0.05); naming ability was positively correlated with the PSAS score but negatively correlated with the MEQ score ( P < 0.05); memory was also negatively correlated with the MEQ score ( P < 0.05); attention was negatively correlated with the HAMA score; and abstract cognitive ability was negatively correlated with the MEQ score ( P < 0.05). Through binary logistic regression analysis, we further revealed the relationship between cognitive impairment and factors such as living in a rural area (OR = 2.7, 95% CI = 1.083-6.731, P < 0.05), increased age (OR = 1.049, 95% CI = 1.013-1.087, P < 0.01), and the HAMD-17 score (OR = 1.10295, 95% CI = 1.031-11.79, P < 0.01). Additionally, ROC curve analysis demonstrated a significant correlation between the HAMD-17 score and the prediction of cognitive function in MDD patients hospitalized during the acute phase ( P < 0.001). Specifically, the AUC for the HAMD-17 score was 0.73, with an optimal cut-off value of 19.5, sensitivity of 70.0%, and specificity of 63.0%. Furthermore, the AUC for age was 0.71, with an optimal cut-off value of 33.5, sensitivity of 59.0%, and specificity of 80.0%. Conclusions This study indicates that MDD patients hospitalized during the acute phase have a higher prevalence of cognitive impairment. This phenomenon reflects a significant correlation between clinical factors such as age, sleep-related characteristics, and the severity of depression with cognitive impairment. Therefore, regular assessment of cognitive function in MDD patients and early intervention may be crucial for the treatment and prognosis of the disease.

Metabolic dysfunction-associated steatohepatitis (MASH) is a significant risk factor for gallstone formation, but mechanisms underlying MASH-related gallstone formation remain unclear. Golgi membrane protein 1 (GOLM1) participates in hepatic cholesterol metabolism and is upregulated in MASH. Here, we aimed to explore the role of GOLM1 in MASH-related gallstone formation.