Background We aimed to examine whether stereotactic radiosurgery without whole-brain radiotherapy (WBRT) as the initial treatment for patients with five to ten brain metastases is non-inferior to that for patients with two to four brain metastases in terms of overall survival. Methods This prospective observational study enrolled patients with one to ten newly diagnosed brain metastases (largest tumour <10 mL in volume and <3 cm in longest diameter; total cumulative volume ≤15 mL) and a Karnofsky performance status score of 70 or higher from 23 facilities in Japan. Standard stereotactic radiosurgery procedures were used in all patients; tumour volumes smaller than 4 mL were irradiated with 22 Gy at the lesion periphery and those that were 4–10 mL with 20 Gy. The primary endpoint was overall survival, for which the non-inferiority margin for the comparison of outcomes in patients with two to four brain metastases with those of patients with five to ten brain metastases was set as the value of the upper 95% CI for a hazard ratio (HR) of 1·30, and all data were analysed by intention to treat. The study was finalised on Dec 31, 2012, for analysis of the primary endpoint; however, monitoring of stereotactic radiosurgery-induced complications and neurocognitive function assessment will continue for the censored subset until the end of 2014. This study is registered with the University Medical Information Network Clinical Trial Registry, number 000001812. Findings We enrolled 1194 eligible patients between March 1, 2009, and Feb 15, 2012. Median overall survival after stereotactic radiosurgery was 13·9 months [95% CI 12·0–15·6] in the 455 patients with one tumour, 10·8 months [9·4–12·4] in the 531 patients with two to four tumours, and 10·8 months [9·1–12·7] in the 208 patients with five to ten tumours. Overall survival did not differ between the patients with two to four tumours and those with five to ten (HR 0·97, 95% CI 0·81–1·18 [less than non-inferiority margin], p=0·78; pnon-inferiority<0·0001). Stereotactic radiosurgery-induced adverse events occurred in 101 (8%) patients; nine (2%) patients with one tumour had one or more grade 3–4 event compared with 13 (2%) patients with two to four tumours and six (3%) patients with five to ten tumours. The proportion of patients who had one or more treatment-related adverse event of any grade did not differ significantly between the two groups of patients with multiple tumours (50 [9%] patients with two to four tumours vs 18 [9%] with five to ten; p=0·89). Four patients died, mainly of complications relating to stereotactic radiosurgery (two with one tumour and one each in the other two groups). Interpretation Our results suggest that stereotactic radiosurgery without WBRT in patients with five to ten brain metastases is non-inferior to that in patients with two to four brain metastases. Considering the minimal invasiveness of stereotactic radiosurgery and the fewer side-effects than with WBRT, stereotactic radiosurgery might be a suitable alternative for patients with up to ten brain metastases. Funding Japan Brain Foundation.

Partial reprogramming by expression of reprogramming factors (Oct4, Sox2, Klf4 and c-Myc) for short periods of time restores a youthful epigenetic signature to aging cells and extends the life span of a premature aging mouse model. However, the effects of longer-term partial reprogramming in physiologically aging wild-type mice are unknown. Here, we performed various long-term partial reprogramming regimens, including different onset timings, during physiological aging. Long-term partial reprogramming lead to rejuvenating effects in different tissues, such as the kidney and skin, and at the organismal level; duration of the treatment determined the extent of the beneficial effects. The rejuvenating effects were associated with a reversion of the epigenetic clock and metabolic and transcriptomic changes, including reduced expression of genes involved in the inflammation, senescence and stress response pathways. Overall, our observations indicate that partial reprogramming protocols can be designed to be safe and effective in preventing age-related physiological changes. We further conclude that longer-term partial reprogramming regimens are more effective in delaying aging phenotypes than short-term reprogramming.

Mammals have limited regenerative capacity, whereas some vertebrates, like fish and salamanders, are able to regenerate their organs efficiently. The regeneration in these species depends on cell dedifferentiation followed by proliferation. We generate a mouse model that enables the inducible expression of the four Yamanaka factors (Oct-3/4, Sox2, Klf4, and c-Myc, or 4F) specifically in hepatocytes. Transient in vivo 4F expression induces partial reprogramming of adult hepatocytes to a progenitor state and concomitantly increases cell proliferation. This is indicated by reduced expression of differentiated hepatic-lineage markers, an increase in markers of proliferation and chromatin modifiers, global changes in DNA accessibility, and an acquisition of liver stem and progenitor cell markers. Functionally, short-term expression of 4F enhances liver regenerative capacity through topoisomerase2-mediated partial reprogramming. Our results reveal that liver-specific 4F expression in vivo induces cellular plasticity and counteracts liver failure, suggesting that partial reprogramming may represent an avenue for enhancing tissue regeneration.

Merkel cell carcinoma (MCC) is an aggressive malignancy with neuroendocrine (NE) features, limited treatment options, and a lack of druggable targets. There is no reported involvement of the MUC1-C oncogenic protein in MCC progression. We show here that MUC1-C is broadly expressed in MCCs and at higher levels in Merkel cell polyomavirus (MCPyV)-positive (MCCP) relative to MCPyV-negative (MCCN) tumors. Our results further demonstrate that MUC1-C is expressed in MCCP, as well as MCCN, cell lines and regulates common sets of signaling pathways related to RNA synthesis, processing, and transport in both subtypes. Mechanistically, MUC1-C (i) interacts with MYCL, which drives MCC progression, (ii) is necessary for expression of the OCT4, SOX2, KLF4, MYC, and NANOG pluripotency factors, and (iii) induces the NEUROD1, BRN2 and ATOH1 NE lineage dictating transcription factors. We show that MUC1-C is also necessary for MCCP and MCCN cell survival by suppressing DNA replication stress, the p53 pathway, and apoptosis. In concert with these results, targeting MUC1-C genetically and pharmacologically inhibits MCC self-renewal capacity and tumorigenicity. These findings demonstrate that MCCP and MCCN cells are addicted to MUC1-C and identify MUC1-C as a potential target for MCC treatment.