Judith Bovée and colleagues report the identification of somatic mosaic mutations in IDH1 and IDH2 in tumors from individuals with Ollier disease and Maffucci syndrome, which are non-hereditary skeletal disorders characterized by multiple enchondromas. Ollier disease and Maffucci syndrome are non-hereditary skeletal disorders characterized by multiple enchondromas (Ollier disease) combined with spindle cell hemangiomas (Maffucci syndrome). We report somatic heterozygous mutations in IDH1 (c.394C>T encoding an R132C substitution and c.395G>A encoding an R132H substitution) or IDH2 (c.516G>C encoding R172S) in 87% of enchondromas (benign cartilage tumors) and in 70% of spindle cell hemangiomas (benign vascular lesions). In total, 35 of 43 (81%) subjects with Ollier disease and 10 of 13 (77%) with Maffucci syndrome carried IDH1 (98%) or IDH2 (2%) mutations in their tumors. Fourteen of 16 subjects had identical mutations in separate lesions. Immunohistochemistry to detect mutant IDH1 R132H protein suggested intraneoplastic and somatic mosaicism. IDH1 mutations in cartilage tumors were associated with hypermethylation and downregulated expression of several genes. Mutations were also found in 40% of solitary central cartilaginous tumors and in four chondrosarcoma cell lines, which will enable functional studies to assess the role of IDH1 and IDH2 mutations in tumor formation.

ABSTRACT Early hematopoiesis is a continuous process in which hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) gradually differentiate toward specific lineages. Aging and myeloid malignant transformation are characterized by changes in the composition and regulation of HSPCs. In this study, we used single cell RNA sequencing (scRNAseq) to characterize an enriched population of human hematopoietic stem and progenitor cells (HSPC) obtained from young and elderly healthy individuals. Based on their transcriptional profile, we identified changes in the proportions of progenitor compartments during aging, and differences in their functionality, as evidenced by gene set enrichment analysis. Trajectory inference revealed that altered gene expression dynamics accompanied cell differentiation, which could explain age-associated changes in hematopoiesis. Next, we focused on key regulators of transcription by constructing gene regulatory networks and detected regulons that were specifically active in elderly individuals. Using previous findings in healthy cells as a reference, we analyzed scRNA-seq data obtained from patients with myelodysplastic syndrome (MDS) and detected specific alterations of the expression dynamics of genes involved in erythroid differentiation in all patients with MDS such as TRIB2. In addition, the comparison between transcriptional programs and GRN regulating normal HSPCs and MDS HSPCs allowed identification of regulons that were specifically active in MDS cases such as SMAD1, HOXA6, POU2F2 and RUNX1 suggesting a role of these TF in the pathogenesis of the disease. In summary, we demonstrate that the combination of single cell technologies with computational analysis tools enable the study of a variety of cellular mechanisms involved in early hematopoiesis and can be used to dissect perturbed differentiation trajectories associated with aging and malignant transformation. Furthermore, the identification of abnormal regulatory mechanisms associated with myeloid malignancies could be exploited for personalized therapeutic approaches in individual patients.

ABSTRACT Myelodysplastic syndromes (MDS) are hematopoietic stem cell (HSC) malignancies characterized by ineffective hematopoiesis, with increased incidence in elderly individuals. In this work, we analyzed the transcriptome of human HSCs purified from young and elderly healthy donors, as well as MDS patients, identifying transcriptional alterations following eight different patterns of expression. While aging-associated lesions seemed to predispose HSCs to myeloid transformation, disease-specific alterations may trigger MDS development. Among MDS-specific lesions, we detected the upregulation of the transcription factor DDIT3 . Overexpression of DDIT3 in human healthy HSCs induced an MDS-like transcriptional state, and a delay in erythropoiesis. Such effect was associated with downregulation of transcription factors required for normal erythropoiesis, and with a failure in the activation of their transcriptional programs. Moreover, DDIT3 knockdown in CD34 + cells from MDS patients with anemia was able to restore erythropoiesis. These results identify DDIT3 as a driver of dyserythropoiesis, and a potential therapeutic target to restore the inefficient erythropoiesis characterizing MDS patients. STATEMENT OF SIGNIFICANCE This study defines how human aging and MDS development are characterized by transcriptional alterations in HSCs that follow different patterns, some of which may contribute to myeloid transformation. Among them, we demonstrate how MDS-specific upregulation of DDIT3 in HSCs induces dyserythropoiesis, while its knockdown in HSPCs from MDS patients restores proper erythroid differentiation.

In recent decades, the trend toward early same-day discharge (SDD) after surgery has dramatically increased. Efforts to develop adequate risk stratification tools to guide decision-making regarding SDD versus prolonged hospitalization after total hip arthroplasty (THA) remain largely incomplete. The purpose of this report is to identify the most frequent causes and risk factors associated with SDD failure in patients undergoing THA and total knee arthroplasty (TKA). A systematic search following PRISMA guidelines of four bibliographic databases was conducted for comparative studies between patients who were successfully discharged on the same day and those who failed. Outcomes of interests were causes and risk factors associated with same-day discharge failure. Odds ratios (OR) were calculated for dichotomous variables, whereas mean differences (MD) were calculated for continuous variables. Meta-analysis was performed using RevMan software. Random effects were used if there was evidence of heterogeneity. Eight studies with 3492 patients were included. The most common cause of SDD failure was orthostatic hypotension, followed by inadequate physical condition, nausea/vomiting, pain, and urinary retention. Female sex was a risk factor for failure (OR 0.77, 95% CI 0.63-0.93), especially in the THA subgroup. ASA score IV (OR 0.33, 95% CI 0.14-0.76) and III (OR 0.72, 95% CI 0.52-0.99) were risk factors, as were having > 2 allergies and smoking patients. General anesthesia increased failure risk (OR 0.58, 95% CI 0.42-0.80), while spinal anesthesia was protective (OR 1.62, 95% CI 1.17-2.24). The direct anterior and posterior approaches showed no significant differences. In conclusion, orthostatic hypotension was the primary cause of SDD failure. Risk factors identified for SDD failure in orthopedic surgery include female sex, ASA III and IV classifications, a higher number of allergies, smoking patients and the use of general anesthesia. These factors can be addressed to enhance SDD outcomes.