Summary

 Genomic studies of lung adenocarcinoma (LUAD) have advanced our understanding of the disease's biology and accelerated targeted therapy. However, the proteomic characteristics of LUAD remain poorly understood. We carried out a comprehensive proteomics analysis of 103 cases of LUAD in Chinese patients. Integrative analysis of proteome, phosphoproteome, transcriptome, and whole-exome sequencing data revealed cancer-associated characteristics, such as tumor-associated protein variants, distinct proteomics features, and clinical outcomes in patients at an early stage or with EGFR and TP53 mutations. Proteome-based stratification of LUAD revealed three subtypes (S-I, S-II, and S-III) related to different clinical and molecular features. Further, we nominated potential drug targets and validated the plasma protein level of HSP 90β as a potential prognostic biomarker for LUAD in an independent cohort. Our integrative proteomics analysis enables a more comprehensive understanding of the molecular landscape of LUAD and offers an opportunity for more precise diagnosis and treatment.

To investigate alterations in functional connectivity in the resting brain networks in healthy elderly volunteers and patients with mild, moderate, or severe Alzheimer Disease (AD).This study was approved by the institutional ethics committee, and informed consent was obtained. Forty-six patients with AD and 16 healthy elderly volunteers were prospectively examined. Resting-state functional magnetic resonance imaging was used to detect alterations in posterior cingulate cortex (PCC) functional connectivity through a comparison of the healthy control group with three separate AD groups-mild, moderate, and severe AD. A temporal correlation method was used to obtain PCC connectivity maps.Dissociated functional connectivity between the PCC and a set of regions, including the visual cortices bilaterally, the inferior temporal cortex, the hippocampus, and especially the medial prefrontal cortex and the precuneus and/or cuneus, was observed in all AD groups. The disruption of connectivity intensified as the stage of AD progression increased. There were also regions that exhibited increased connectivity; these regions extended from left lateralized frontoparietal regions and spread to bilateral frontoparietal regions along with AD progression.Changes in PCC functional connectivity comprised bidirectional alterations in the resting networks in AD-affected brains, and the impaired resting functional connectivity seemed to change with AD progression. Therefore, alterations in functional connectivity in the default mode network might play a role in the progression of AD.

5-Hydroxymethylcytosine (5hmC) is an important mammalian DNA epigenetic modification that has been linked to gene regulation and cancer pathogenesis. Here we explored the diagnostic potential of 5hmC in circulating cell-free DNA (cfDNA) using a sensitive chemical labeling-based low-input shotgun sequencing approach. We sequenced cell-free 5hmC from 49 patients of seven different cancer types and found distinct features that could be used to predict cancer types and stages with high accuracy. Specifically, we discovered that lung cancer leads to a progressive global loss of 5hmC in cfDNA, whereas hepatocellular carcinoma and pancreatic cancer lead to disease-specific changes in the cell-free hydroxymethylome. Our proof-of-principle results suggest that cell-free 5hmC signatures may potentially be used not only to identify cancer types but also to track tumor stage in some cancers.

Abstract Background Elucidating gut microbiota among gallstone patients as well as the complex bacterial colonization of cholesterol gallstones may help in both the prediction and subsequent lowered risk of cholelithiasis. To this end, we studied the composition of bacterial communities of gut, bile, and gallstones from 29 gallstone patients as well as the gut of 38 normal individuals, examining and analyzing some 299, 217 bacterial 16S rRNA gene sequences from 120 samples. Results First, as compared with normal individuals, in gallstone patients there were significant ( P < 0.001) increases of gut bacterial phylum Proteobacteria and decreases of three gut bacterial genera, Faecalibacterium , Lachnospira , and Roseburia . Second, about 70% of gut bacterial operational taxonomic units (OTUs) from gallstone patients were detectable in the biliary tract and bacteria diversity of biliary tract was significantly ( P < 0.001) higher than that of gut. Third, analysis of the biliary tract core microbiome (represented by 106 bacteria OTUs) among gallstone patients showed that 33.96% (36/106) of constituents can be matched to known bacterial species (15 of which have publicly available genomes). A genome-wide search of MDR , BSH , bG , and phL genes purpotedly associated with the formation of cholesterol gallstones showed that all 15 species with known genomes (e.g., Propionibacterium acnes , Bacteroides vulgates , and Pseudomonas putida ) contained at least contained one of the four genes. This finding could potentially provide underlying information needed to explain the association between biliary tract microbiota and the formation of cholesterol gallstones. Conclusions To the best of our knowledge, this is the first study to discover gut microbiota dysbiosis among gallstone patients, the presence of which may be a key contributor to the complex bacteria community assembly linked with the presence of cholesterol gallstones. Likewise, this study also provides the first large-scale glimpse of biliary tract microbiota potentially associated with cholesterol gallstones. Such a characterization of the biliary tract core microbiome has potentially important biological and medical implications regarding the role of bacteria in the formation cholesterol gallstones.

Abstract The parasite Trypanosoma brucei grows as bloodstream forms in mammalian hosts, and as procyclic forms in tsetse flies. Trypanosome protein coding genes are arranged in polycistronic transcription units, so gene expression regulation depends heavily on post-transcriptional mechanisms. The essential RNA-binding protein RBP10 is expressed only in mammalian-infective forms, where it targets procyclic-specific mRNAs for destruction. We show that developmental regulation of RBP10 expression is mediated by the exceptionally long 7.3 Kb 3’-UTR of its mRNA. Different regulatory sequences that can independently enhance mRNA stability and translation in bloodstream forms, or destabilize and repress translation in procyclic forms, are scattered throughout the 3’-UTR. The RNA-binding protein DRBD18 is implicated in the export of a subset of mRNAs from the nucleus in procyclic forms. We confirmed that in bloodstream forms, DRBD18 copurifies the outer ring of the nuclear pore, mRNA export proteins and exon junction complex proteins. Loss of DRBD18 in bloodstream forms caused accumulation of several shortened RBP10 mRNA isoforms, with loss of longer species, but RNAi targeting the essential export factor MEX67 did not cause such changes, demonstrating specificity. Long RBP10 mRNAs accumulated in the nucleus, while shorter ones reached the cytoplasm. We suggest that DRBD18 binds to processing signals in the RBP10 3’-UTR, simultaneously preventing their use and recruiting mRNA export factors. DRBD18 depletion caused truncation of the 3’-UTRs of more than 100 other mRNAs, suggesting that it has an important role in regulating use of alternative processing sites.

5-Hydroxymethylcytosine (5hmC) is an important mammalian DNA epigenetic modification that has been linked to gene regulation and cancer pathogenesis. Here we explored the diagnostic potential of 5hmC in circulating cell-free DNA (cfDNA) using a sensitive chemical labeling-based low-input shotgun sequencing approach. We sequenced cell-free 5hmC from 49 patients of seven different cancer types and found distinct features that could be used to predict cancer types and stages with high accuracy. Specifically, we discovered that lung cancer leads to a progressive global loss of 5hmC in cfDNA, whereas hepatocellular carcinoma and pancreatic cancer lead to disease-specific changes in the cell-free hydroxymethylome. Our proof of principle results suggest that cell-free 5hmC signatures may potentially be used not only to identify cancer types but also to track tumor stage in some cancers.

Abstract Autophagy plays a critical role in the physiology and pathophysiology of hepatocytes. High levels of homocysteine (Hcy) promote autophagy in hepatocytes, but the underlying mechanism is still unknown. Here, we investigated the relation between Hcy increased autophagy levels and the expression of nuclear transcription factor EB (TFEB). We demonstrate that Hcy increased autophagy levels is mediated by upregulation of TFEB. Silencing TFEB decreases the autophagy-related protein LC3BII/I and increases p62 expression levels in hepatocytes after exposure to Hcy. Moreover, the effect of Hcy on the expression of TFEB is regulated by hypomethylation of TFEB promoter catalyzed by DNA methyltransferase 3b (DNMT3b). In summary, this study shows that Hcy can activate autophagy by inhibiting DNMT3b-mediated DNA methylation and upregulating TFEB expression. These findings provide another new mechanism for Hcy-induced autophagy in hepatocytes.

Importance Radioactive iodine ( 131 I or RAI) therapy has long been the standard of care for most patients with differentiated thyroid cancer (DTC) after primary surgery. However, no multicenter prospective studies have identified the optimal administered activity and stimulation method for RAI therapy in patients with intermediate-risk DTC. Objective To compare the efficacy and safety of recombinant human thyrotropin (SNA001) with thyroid hormone withdrawal (THW) plus 3.7 GBq RAI in patients with intermediate-risk DTC. Design, Setting, and Participants This noninferiority, open-label, phase 3 randomized clinical trial was conducted at 19 sites in China from April 16, 2020, to September 9, 2021, with a follow-up period of 8 months. Patients aged 18 to 70 years with DTC who had undergone a total or near-total thyroidectomy and had no distant metastasis were enrolled in the trial. Statistical analysis followed the full analysis and per-protocol analysis sets and was performed between November 18, 2021, and April 18, 2022. Intervention Patients were randomly assigned 1:1 to receive SNA001, 0.9 mg, intramuscular injection daily for 2 days or to undergo thyroid hormone withdrawal for 3 to 6 weeks. Main Outcomes and Measures The primary end point was the success rate after 6 to 8 months of RAI therapy. Success was defined as a negative diagnostic whole-body scan result and a stimulated thyroglobulin level less than 1.0 ng/mL. Results A total of 307 patients (192 females [62.5%]; median [range] age, 40 [19-69] years) were randomized: 154 to the SNA001 group and 153 to the THW group. Baseline characteristics were evenly matched between the 2 groups. Noninferiority in the success rate of RAI therapy between groups was met, with success rates of 43.8% in the SNA001 group and 47.1% in the THW group (risk difference, −3.3; 95% CI, −14.8 to 8.3 percentage points). Forty-six patients (29.9%) in the SNA001 group reported adverse events compared with 90 (58.8%) in the THW group during RAI therapy ( P &amp;lt; .001). No treatment-related adverse events leading to discontinuation and drug modification occurred in the SNA001 group. Conclusions and Relevance This randomized clinical trial showed that SNA001 was noninferior to THW plus 3.7 GBq RAI in patients with predominantly intermediate-risk DTC. SNA001 also demonstrated a favorable safety profile compared with THW and had a lower incidence of adverse events. Trial Registration Chinese Clinical Trial Registry Identifier: ChiCTR2100046907

Non-tuberculous mycobacteria (NTM) frequently colonize the airways of patients with bronchiectasis; however, there has been limited research into airway microbiota composition and predisposing factors for NTM detection during acute bronchiectasis exacerbations.