In most cases of sporadic colorectal cancers, tumorigenesis is a multistep process, involving genomic alterations in parallel with morphologic changes. In addition, accumulating evidence suggests that the human gut microbiome is linked to the development of colorectal cancer. Here we performed fecal metagenomic and metabolomic studies on samples from a large cohort of 616 participants who underwent colonoscopy to assess taxonomic and functional characteristics of gut microbiota and metabolites. Microbiome and metabolome shifts were apparent in cases of multiple polypoid adenomas and intramucosal carcinomas, in addition to more advanced lesions. We found two distinct patterns of microbiome elevations. First, the relative abundance of Fusobacterium nucleatum spp. was significantly (P < 0.005) elevated continuously from intramucosal carcinoma to more advanced stages. Second, Atopobium parvulum and Actinomyces odontolyticus, which co-occurred in intramucosal carcinomas, were significantly (P < 0.005) increased only in multiple polypoid adenomas and/or intramucosal carcinomas. Metabolome analyses showed that branched-chain amino acids and phenylalanine were significantly (P < 0.005) increased in intramucosal carcinomas and bile acids, including deoxycholate, were significantly (P < 0.005) elevated in multiple polypoid adenomas and/or intramucosal carcinomas. We identified metagenomic and metabolomic markers to discriminate cases of intramucosal carcinoma from the healthy controls. Our large-cohort multi-omics data indicate that shifts in the microbiome and metabolome occur from the very early stages of the development of colorectal cancer, which is of possible etiological and diagnostic importance. Colorectal cancer stages are associated with distinct microbial and metabolomic profiles that could shed light on cancer progression.

Abstract Gaps in colonoscopy skills among endoscopists, primarily due to experience, have been identified, and solutions are critically needed. Hence, the development of a real-time robust detection system for colorectal neoplasms is considered to significantly reduce the risk of missed lesions during colonoscopy. Here, we develop an artificial intelligence (AI) system that automatically detects early signs of colorectal cancer during colonoscopy; the AI system shows the sensitivity and specificity are 97.3% (95% confidence interval [CI] = 95.9%–98.4%) and 99.0% (95% CI = 98.6%–99.2%), respectively, and the area under the curve is 0.975 (95% CI = 0.964–0.986) in the validation set. Moreover, the sensitivities are 98.0% (95% CI = 96.6%–98.8%) in the polypoid subgroup and 93.7% (95% CI = 87.6%–96.9%) in the non-polypoid subgroup; To accelerate the detection, tensor metrics in the trained model was decomposed, and the system can predict cancerous regions 21.9 ms/image on average. These findings suggest that the system is sufficient to support endoscopists in the high detection against non-polypoid lesions, which are frequently missed by optical colonoscopy. This AI system can alert endoscopists in real-time to avoid missing abnormalities such as non-polypoid polyps during colonoscopy, improving the early detection of this disease.

Abstract Background In an extensive genomic analysis of lung adenocarcinomas (LUADs), driver mutations have been recognized as potential targets for molecular therapy. However, there remain cases where target genes are not identified. Super-enhancers and structural variants are frequently identified in several hundred loci per case. Despite this, most cancer research has approached the analysis of these data sets separately, without merging and comparing the data, and there are no examples of integrated analysis in LUAD. Methods We performed an integrated analysis of super-enhancers and structural variants in a cohort of 174 LUAD cases that lacked clinically actionable genetic alterations. To achieve this, we conducted both WGS and H3K27Ac ChIP-seq analyses using samples with driver gene mutations and those without, allowing for a comprehensive investigation of the potential roles of super-enhancer in LUAD cases. Results We demonstrate that most genes situated in these overlapped regions were associated with known and previously unknown driver genes and aberrant expression resulting from the formation of super-enhancers accompanied by genomic structural abnormalities. Hi-C and long-read sequencing data further corroborated this insight. When we employed CRISPR-Cas9 to induce structural abnormalities that mimicked cases with outlier ERBB2 gene expression, we observed an elevation in ERBB2 expression. These abnormalities are associated with a higher risk of recurrence after surgery, irrespective of the presence or absence of driver mutations. Conclusions Our findings suggest that aberrant gene expression linked to structural polymorphisms can significantly impact personalized cancer treatment by facilitating the identification of driver mutations and prognostic factors, contributing to a more comprehensive understanding of LUAD pathogenesis.

INTRODUCTION: There is considerable concern about whether endoscopic resection (ER) before additional surgery (AS) for T1 colorectal cancer (CRC) has oncologically potential adverse effects. Therefore, the aim of this study was to compare the long-term outcomes, including overall survival (OS), of patients treated with AS after ER vs primary surgery (PS) for T1 CRC using a propensity score-matched analysis from a large observational study. METHODS: This study investigated 6,105 patients with T1 CRC treated with either ER or surgical resection between 2009 and 2016 at 27 high-volume Japanese institutions, with those undergoing surgery alone included in the PS group and those undergoing AS after ER included in the AS group. Propensity score matching was used for long-term outcomes of mortality and recurrence analysis. RESULTS: After propensity score matching, 1,219 of 2,438 patients were identified in each group. The 5-year OS rates in the AS and PS groups were 97.1% and 96.0%, respectively (hazard ratio: 0.72, 95% confidence interval: 0.49–1.08), indicating the noninferiority of the AS group. Moreover, 32 patients (2.6%) in the AS group and 24 (2.0%) in the PS group had recurrences, with no significant difference between the 2 groups (odds ratio: 1.34, 95% confidence interval: 0.76–2.40, P = 0.344). DISCUSSION: ER before AS for T1 CRC had no adverse effect on patients' long-term outcomes, including the 5-year OS rate. ER is a viable first-line treatment option for endoscopically resectable T1 CRC.

Accumulating evidence demonstrates clear correlation between the gut microbiota and sporadic colorectal cancer (CRC). Despite this, there is limited understanding of the association between the gut microbiota and CRC in Lynch Syndrome (LS), a hereditary type of CRC. Here, we analyzed fecal shotgun metagenomic and targeted metabolomic of 71 Japanese LS subjects. A previously published Japanese sporadic CRC cohort, which includes non-LS controls, was utilized as a non-LS cohort (n = 437). LS subjects exhibited reduced microbial diversity and low-

Background and Aims It is uncertain whether underwater EMR (U-EMR) enables resection of the submucosal tissue with sufficient margins for T1 colorectal cancer (T1-CRC) because U-EMR forgoes submucosal injection. Therefore, we developed a novel ‘underwater injection EMR (UI-EMR)’ method that combines submucosal injection with U-EMR to obtain adequate vertical margin (VM). Patients and methods We retrospectively analyzed procedure-related outcomes of 135 consecutive lesions from patients who underwent UI-EMR for ≥10 mm, non-pedunculated colorectal polyps (median lesion size; 15 mm). The outcomes included en bloc, R0, RX, R1 resection rates and adverse events. Additionally, the VM distance of seven T1-CRCs was evaluated. Results En bloc resection was achieved in 127 lesions (94.1%). R0 and RX resection were observed in 92 (68.2%) and 42 lesions (31.1%), respectively, while R1 resection was seen in only one lesion (0.7%). We identified two lesions (1.5%) with adverse events, which were delayed bleeding. In T1-CRCs, all seven cases had free VMs, and the median VM distance was 1140 µm (range, 731-1570 µm). Conclusions UI-EMR safely demonstrated high success rates for en bloc resection, and potentially ensures sufficient VM. This technique might become an option, particularly for relatively small lesions concerning for T1-CRC and deserve further study.