Extracellular vesicles (EVs) have stimulated considerable scientific and clinical interest, yet protein profiling and sizing of individual EVs remains challenging due to their small particle size, low abundance of proteins, and overall heterogeneity. Building upon a laboratory-built high-sensitivity flow cytometer (HSFCM), we report here a rapid approach for quantitative multiparameter analysis of single EVs down to 40 nm with an analysis rate up to 10 000 particles per minute. Statistically robust particle size distribution was acquired in minutes with a resolution and profile well matched with those of cryo-TEM measurements. Subpopulations of EVs expressing CD9, CD63, and/or CD81 were quantified upon immunofluorescent staining. When HSFCM was used to analyze blood samples, a significantly elevated level of CD147-positive EVs was identified in colorectal cancer patients compared to healthy controls (P < 0.001). HSFCM provides a sensitive and rapid platform for surface protein profiling and sizing of individual EVs, which could greatly aid the understanding of EV-mediated intercellular communication and the development of advanced diagnostic and therapeutic strategies.

Abstract Radiotherapy combined with immune checkpoint blockade holds great promise for synergistic antitumor efficacy. Targeted radionuclide therapy delivers radiation directly to tumor sites. LNC1004 is a fibroblast activation protein (FAP)-targeting radiopharmaceutical, conjugated with the albumin binder Evans Blue, which has demonstrated enhanced tumor uptake and retention in previous preclinical and clinical studies. Herein, we demonstrate that 68 Ga/ 177 Lu-labeled LNC1004 exhibits increased uptake and prolonged retention in MC38/NIH3T3-FAP and CT26/NIH3T3-FAP tumor xenografts. Radionuclide therapy with 177 Lu-LNC1004 induced a transient upregulation of PD-L1 expression in tumor cells. The combination of 177 Lu-LNC1004 and anti-PD-L1 immunotherapy led to complete eradication of all tumors in MC38/NIH3T3-FAP tumor-bearing mice, with mice showing 100% tumor rejection upon rechallenge. Immunohistochemistry, single-cell RNA sequencing (scRNA-seq), and TCR sequencing revealed that combination therapy reprogrammed the tumor microenvironment in mice to foster antitumor immunity by suppressing malignant progression and increasing cell-to-cell communication, CD8 + T-cell activation and expansion, M1 macrophage counts, antitumor activity of neutrophils, and T-cell receptor diversity. A preliminary clinical study demonstrated that 177 Lu-LNC1004 was well-tolerated and effective in patients with refractory cancers. Further, scRNA-seq of peripheral blood mononuclear cells underscored the importance of addressing immune evasion through immune checkpoint blockade treatment. This was emphasized by the observed increase in antigen processing and presentation juxtaposed with T cell inactivation. In conclusion, our data supported the efficacy of immunotherapy combined with 177 Lu-LNC1004 for cancer patients with FAP-positive tumors.

Detection of colorectal carcinomas at a time when there are more treatment options is associated with better outcomes. This prospective case-control study assessed the 5-hydroxymethylcytosine (5hmC) biomarkers in circulating cell-free DNA (cfDNA) for early detection of colorectal carcinoma and advanced adenomas (AA).

The Cruising Unmanned Aerial Vehicle (CUAV) exemplifies an advanced system integrating UAV and munitions technology. The primary challenge lies in devising strategies to achieve precision strikes. Achieving precision strikes is a critical combat mission for CUAV and serves as the primary focus of this research. This paper introduces a three-loop pseudo-angle-of-attack acceleration autopilot design with proportional–integral (PI) correction, overcoming the limitations of existing two-loop and three-loop systems. The existing two-loop acceleration autopilot with PI correction suffers from low robustness, whereas the three-loop autopilot exhibits slow response to acceleration deviations. The proposed design overcomes these shortcomings by optimizing the autopilot for high-dynamic and fast-response scenarios. The design methodology leverages pole assignment, referencing the pole co-circle method and accommodating servo bandwidth limitations. A comparison of the designed three-loop acceleration autopilot with PI correction with other acceleration autopilots reveals superior accuracy advantages. The reliability and robustness of the proposed autopilot were validated through flight tests, achieving a drop point accuracy of less than 0.5 m. This study demonstrates the engineering application of a pseudo-angle-of-attack three-loop acceleration autopilot with PI correction, designed using the pole assignment method, on a short-range CUAV. Future efforts will focus on optimizing the autopilot to further enhance its adaptability and robustness.

Background Regular rehabilitation during or after cancer treatment can bring numerous benefits to colorectal cancer survivors. However, there is a lack of convenient and mobile rehabilitation support systems tailored specifically for this group. The metaverse, as a virtual reality environment, offers an innovative platform for implementing rehabilitation. Hence, our study aims to develop a metaverse-based multimodal rehabilitation program and assess its effects on enhancing outcome measures such as quality of life in colorectal cancer patients. Methods and analysis This study was designed as a randomized, single-blind controlled trial design featuring two arms: a rehabilitation group and a conventional care group. Sixty colorectal cancer survivors who have undergone curative surgery followed by adjuvant chemotherapy will be recruited for this study. The intervention will take place within the metaverse over a 4-week period. Assessments will be conducted at baseline and after 4 weeks. The intervention is grounded in the behavior change wheel framework and encompasses dietary intervention, exercise intervention, psychological support, and behavior management. Through the implementation of diverse strategies such as training, education, and motivation, our objective is to enhance patients’ capacity, opportunities, and motivation, ultimately fostering healthy behaviors. Outcome measures will encompass quality of life, fear of recurrence, and lifestyle. Results The analysis includes statistical description and inference. Quantitative data will be summarized using mean ± standard deviation for normally distributed data and medians with percentiles for non-normally distributed data. Categorical data will be presented as frequencies and percentages. Statistical tests will detect significant differences between pre- and post-intervention periods. Subgroup analysis will explore CRC stage, age, and gender in relation to outcome measures to identify factors affecting intervention efficacy. Conclusions The findings from this research will offer valuable insights and practical implications for the implementation of remote interventions and family-based interventions in the context of colorectal cancer survivorship. Trial Registration NCT05956990 (Registered 21 July 2023)

Background Fibroblast activation protein (FAP)-targeted radioligand therapy, with immunomodulatory effects, has shown efficacy in both preclinical and clinical studies. We recently reported on a novel dimeric FAP-targeting radiopharmaceutical, 68 Ga/ 177 Lu-DOTA-2P(FAPI) 2 , which demonstrated increased tumor uptake and prolonged retention in various cancers. However, further exploration is required to understand the therapeutic efficacy and underlying mechanisms of combining 68 Ga/ 177 Lu-DOTA-2P(FAPI) 2 radioligand therapy with PD-1/PD-L1 immunotherapy. Methods Regarding the change in PD-L1 expression and DNA double-strand breaks induced by radiopharmaceuticals, CT26-FAP tumor cells were incubated with 68 Ga and 177 Lu labeled DOTA-2P(FAPI) 2 , respectively. Monotherapy with 68 Ga-DOTA-2P(FAPI) 2 , 177 Lu-DOTA-2P(FAPI) 2 , and PD-L1 immunotherapy as well as combination therapy ( 68 Ga/ 177 Lu-DOTA-2P(FAPI) 2 and PD-L1 immunotherapy) were tested and evaluated to evaluate in vivo antitumor efficacy. Furthermore, immunohistochemical staining and single-cell RNA sequencing were used to analyze changes in the tumor microenvironment (TME) and elucidate the underlying mechanisms of action of this combination therapy. Results Our findings indicated that FAP-targeting radiopharmaceuticals can induce DNA double-strand breaks and upregulate PD-L1 expression, with 177 Lu-DOTA-2P(FAPI) 2 proving to be more effective than 68 Ga-DOTA-2P(FAPI) 2 . Both 68 Ga-DOTA-2P(FAPI) 2 and 177 Lu-DOTA-2P(FAPI) 2 radiopharmaceuticals significantly improved therapeutic outcomes when combined with anti-PD-L1 monoclonal antibody (αPD-L1 mAb). Notably, the combination of 177 Lu-DOTA-2P(FAPI) 2 with αPD-L1 mAb immunotherapy eliminated tumors in mouse models. Mice treated with this regimen not only exhibited exceptional responses to the initial immune checkpoint inhibitor therapy but also showed 100% tumor rejection on subsequent tumor cell re-inoculation. Further mechanistic studies have shown that 177 Lu-DOTA-2P(FAPI) 2 combined with αPD-L1 mAb can reprogram the TME, enhancing antitumor intercellular communication, which activates antitumor-related intercellular contacts such as FasL-Fas interactions between T cells and NK cells with tumor cells and increasing the proportion of infiltrating CD8+ T-cells while reducing regulatory T cells and inhibiting tumor progression. Our research also demonstrates that mature neutrophils play a role in enhancing the efficacy of the combined therapy, as shown in neutrophil-blocking experiments. Conclusions Our study robustly advocates for use of FAP-targeting radiopharmaceuticals, particularly 177 Lu-DOTA-2P(FAPI) 2 , alongside immunotherapy in treating FAP-positive tumors. This combination therapy transforms the TME and enables a translatable approach to increasing the sensitivity to PD-1/PD-L1 immunotherapy, leading to improved complete remission rates and extended overall survival.