Abstract The precise molecular mechanisms behind life-threatening lung abnormalities during severe SARS-CoV-2 infections are still unclear. To address this challenge, we performed whole transcriptome sequencing of lung autopsies from 31 patients suffering from severe COVID-19 related complications and 10 uninfected controls. Using a metatranscriptome analysis of lung tissue samples we identified the existence of two distinct molecular signatures of lethal COVID-19. The dominant “classical” signature (n=23) showed upregulation of unfolded protein response, steroid biosynthesis and complement activation supported by massive metabolic reprogramming leading to characteristic lung damage. The rarer signature (n=8) potentially representing “Cytokine Release Syndrome” (CRS) showed upregulation of cytokines such IL1 and CCL19 but absence of complement activation and muted inflammation. Further, dissecting expression of individual genes within enriched pathways for patient signature suggests heterogeneity in host response to the primary infection. We found that the majority of patients cleared the SARS-CoV-2 infection, but all suffered from acute dysbiosis with characteristic enrichment of opportunistic pathogens such as Staphylococcus cohnii in “classical” patients and Pasteurella multocida in CRS patients. Our results suggest two distinct models of lung pathology in severe COVID-19 patients that can be identified through the status of the complement activation, presence of specific cytokines and characteristic microbiome. This information can be used to design personalized therapy to treat COVID-19 related complications corresponding to patient signature such as using the identified drug molecules or mitigating specific secondary infections.

Abstract Introduction The treatment approach for recently diagnosed advanced non-small cell lung cancer (NSCLC) with EGFR mutations primarily relies on confirming the tissue diagnosis as non-squamous NSCLC. This routine clinical practice of tissue diagnosis imposes several barriers and delays in turnaround time (TAT) for biomarker testing, significantly delaying the time to treatment. The objective of this study is to investigate the ‘plasma first’ approach for detection of EGFR mutation in advanced stage treatment naïve NSCLC patients. Methods We prospectively collected blood samples of treatment naïve patients with clinical and radiological suspicion of advanced stage NSCLC prior to obtaining tissue biopsy. Plasma cfDNA was tested for EGFR mutation using two different methods. We compared the sensitivity and TAT of liquid biopsy with tissue biopsy. Results In total, we analyzed plasma cell-free DNA (cfDNA) of 236 patients suspected of having advanced NSCLC for EGFR mutations. We observed a notably shorter turnaround time (TAT) of 3 days, which was significantly quicker compared to the 12-day TAT for tissue biopsy ( p < 0.05). The ddPCR method had a sensitivity of 82.8%, which was higher than 66.34% sensitivity of ARMS-PCR. The current study also highlights that there is no significant difference in the clinical outcome of the patients whether treated based on liquid biopsy only or tissue biopsy (median progression-free survival of 11.56 vs. 11.9 months; p = 0.94). Conclusions Utilizing a ‘plasma first’ strategy, given its shorter turnaround time, strong positive concordance and comparable outcomes to tissue biopsy, emerges as a highly specific and reliable method for detecting EGFR mutations in advanced-stage NSCLC.

Desmoid tumours of the brachial plexus are rare locally infiltrative aggressive, monoclonal, fibroblastic proliferations characterized by a variable and often unpredictable clinical course. Only 21 patients have been reported in the literature. We add another one, and report function-preserving surgery in a 34-year-old man with a desmoid tumour of the brachial plexus. The patient presented with paraesthesia and gradually progressive distal muscle weakness in the left upper limb. Electrodiagnostic studies revealed preganglionic changes in segments C8–D1. Contrast-enhanced magnetic resonance imaging showed an enhancing mass with irregular margins in the left paravertebral region encasing the subclavian artery, pre- and post-ganglionic C6–D1 nerve roots and trunks of the brachial plexus. Using an anterior transclavicular approach the tumour was decompressed, which led to a major improvement in paraesthesia and partial motor recovery. He was doing well at 6 months of follow-up. Histopathological examination showed findings consistent with desmoid tumour. A tailored multidisciplinary surgical approach, with the aim to preserve function over radiological clearance, is an acceptable treatment strategy in preserving patient’s quality of life for such infiltrating desmoid tumours encasing the brachial plexus. Following surgery, observation and close radiological surveillance offer an optimal strategy without jeopardizing the quality of life.

Aims This study was undertaken to compare and expand the clinicopathological characteristics of SMARCA4-deficient thoracic undifferentiated tumour (SMARCA4-dUT) and switch/sucrose non-fermentable-deficient non-small cell lung carcinomas (SWI/SNF-dNSCLC) and to address cases with intermediate features. Methods The pathology department archive was searched for all primary mediastinal, pleural and lung-based malignancies that showed aberrant expression of two SWI/SNF proteins the Brahma (BRM) aka SMARCA2 and/or (Brahma-related gene 1 (BRG1) aka SMARCA4 . Patient demographics, treatment and clinical outcomes were collected from records and telephonic interviews. Differences in histopathological features and immunohistochemical stains were analysed. Cases with characteristics intermediate between both tumour entities were sequenced to advance our understanding of their biology and to assign them a more accurate classification. Results We identified 50 tumours with SMARCA4 and/or SMARCA2 deficiencies, including 23 (46%) SMARCA4-dUT, 18 (36%) SMARCA4-dNSCLC and 2 (4%) SMARCA2-dNSCLC. Dyscohesive or undifferentiated cellular morphology versus frank gland formation along with keratin, claudin-4 and expression of >1 stem cell marker helped classify the SWI/SNF deficient tumours as SMARCA4-dUT or SWI/SNF-dNSCLC (p<0.05). Seven (14%) cases with BRG1 deficiency displayed ‘intermediate’ features of both SMARCA4-dNSCLC and SMARCA4-dUT and had the shortest overall survival. The smoking-related gene signature was observed on sequencing in all four cases examined. Conclusion Tumours with intermediate features between SMARCA4-dUT and SWI/SNF-dNSCLC exist and portend an equally poor prognoses. Immunostains, including keratin, claudin-4, TTF1, HepPar1, stem cell markers, along with BRG1 and BRM testing, are essential adjuncts to morphology, while molecular studies can offer supplementary evidence in challenging cases.