Sentinel-node biopsy, a minimally invasive procedure for regional melanoma staging, was evaluated in a phase 3 trial.

Sentinel-lymph-node biopsy is associated with increased melanoma-specific survival (i.e., survival until death from melanoma) among patients with node-positive intermediate-thickness melanomas (1.2 to 3.5 mm). The value of completion lymph-node dissection for patients with sentinel-node metastases is not clear.

Abstract The mammalian mitochondrial proteome is under dual genomic control, with 99% of proteins encoded by the nuclear genome and 13 originating from the mitochondrial DNA (mtDNA). We previously developed MitoCarta, a catalogue of over 1000 genes encoding the mammalian mitochondrial proteome. This catalogue was compiled using a Bayesian integration of multiple sequence features and experimental datasets, notably protein mass spectrometry of mitochondria isolated from fourteen murine tissues. Here, we introduce MitoCarta3.0. Beginning with the MitoCarta2.0 inventory, we performed manual review to remove 100 genes and introduce 78 additional genes, arriving at an updated inventory of 1136 human genes. We now include manually curated annotations of sub-mitochondrial localization (matrix, inner membrane, intermembrane space, outer membrane) as well as assignment to 149 hierarchical ‘MitoPathways’ spanning seven broad functional categories relevant to mitochondria. MitoCarta3.0, including sub-mitochondrial localization and MitoPathway annotations, is freely available at http://www.broadinstitute.org/mitocarta and should serve as a continued community resource for mitochondrial biology and medicine.

Anti-programmed cell death protein 1 (PD-1) therapy provides long-term clinical benefits to patients with advanced melanoma. The composition of the gut microbiota correlates with anti-PD-1 efficacy in preclinical models and cancer patients. To investigate whether resistance to anti-PD-1 can be overcome by changing the gut microbiota, this clinical trial evaluated the safety and efficacy of responder-derived fecal microbiota transplantation (FMT) together with anti-PD-1 in patients with PD-1-refractory melanoma. This combination was well tolerated, provided clinical benefit in 6 of 15 patients, and induced rapid and durable microbiota perturbation. Responders exhibited increased abundance of taxa that were previously shown to be associated with response to anti-PD-1, increased CD8+ T cell activation, and decreased frequency of interleukin-8-expressing myeloid cells. Responders had distinct proteomic and metabolomic signatures, and transkingdom network analyses confirmed that the gut microbiome regulated these changes. Collectively, our findings show that FMT and anti-PD-1 changed the gut microbiome and reprogrammed the tumor microenvironment to overcome resistance to anti-PD-1 in a subset of PD-1 advanced melanoma.

We previously reported that, in a randomized trial, carotid stenting with the use of an emboli-protection device is not inferior to carotid endarterectomy for the treatment of carotid artery disease at 30 days and at 1 year. We now report the 3-year results.

In Brief Objective: The objective of this study was to evaluate, in an international multicenter phase III trial, the accuracy, use, and morbidity of intraoperative lymphatic mapping and sentinel node biopsy (LM/SNB) for staging the regional nodal basin of patients with early-stage melanoma. Summary Background Data: Since our introduction of LM/SNB in 1990, this technique has been widely adopted and has become part of the American Joint Committee on Cancer (AJCC) staging system. Eleven years ago, the authors began the international Multicenter Selective Lymphadenectomy Trial (MSLT-I) to compare 2 treatment approaches: wide excision (WE) plus LM/SNB with immediate complete lymphadenectomy (CLND) for sentinel node (SN) metastases, and WE plus postoperative observation with CLND delayed until the subsequent development of clinically evident nodal metastases. Methods: After each center achieved 85% accuracy of SN identification during a 30-case learning phase, patients with primary cutaneous melanoma (≥1 mm with Clark level ≥III, or any thickness with Clark level ≥IV) were randomly assigned in a 4:6 ratio to WE plus observation (WEO) with delayed CLND for nodal recurrence, or to WE plus LM/SNB with immediate CLND for SN metastasis. The accuracy of LM/SNB was determined by comparing the rates of SN identification and the incidence of SN metastases in the LM/SNB group versus the subsequent development of nodal metastases in the regional nodal basin of those patients with tumor-negative SNs. Early morbidity of LM/SNB was evaluated by comparing complication rates between the 2 treatment groups. Trial accrual was completed on March 31, 2002, after enrollment of 2001 patients. Results: Initial SN identification rate was 95.3% overall: 99.3% for the groin, 95.3% for the axilla, and 84.5% for the neck basins. The rate of false-negative LM/SNB during the trial phase, as measured by nodal recurrence in a tumor-negative dissected SN basin, decreased with increasing case volume at each center: 10.3% for the first 25 cases versus 5.2% after 25 cases. There were no operative mortalities. The low (10.1%) complication rate after LM/SNB increased to 37.2% with the addition of CLND; CLND also increased the severity of complications. Conclusions: LM/SNB is a safe, low-morbidity procedure for staging the regional nodal basin in early melanoma. Even after a 30-case learning phase and 25 additional LM/SNB cases, the accuracy of LM/SNB continues to increase with a center's experience. LM/SNB should become standard care for staging the regional lymph nodes of patients with primary cutaneous melanoma. Elective lymphadenectomy for early-stage melanoma is controversial as a staging procedure because 80% of patients do not have nodal metastases. Interim results of a phase III international trial show that lymphatic mapping and sentinel node biopsy is highly accurate and adds little morbidity to the care of early-stage melanoma.

T cell Ig and ITIM domain (TIGIT) is an inhibitory receptor expressed by activated T cells, Tregs, and NK cells. Here, we determined that TIGIT is upregulated on tumor antigen-specific (TA-specific) CD8⁺ T cells and CD8⁺ tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) from patients with melanoma, and these TIGIT-expressing CD8⁺ T cells often coexpress the inhibitory receptor PD-1. Moreover, CD8⁺ TILs from patients exhibited downregulation of the costimulatory molecule CD226, which competes with TIGIT for the same ligand, supporting a TIGIT/CD226 imbalance in metastatic melanoma. TIGIT marked early T cell activation and was further upregulated by T cells upon PD-1 blockade and in dysfunctional PD-1⁺TIM-3⁺ TA-specific CD8⁺ T cells. PD-1⁺TIGIT⁺, PD-1⁻TIGIT⁺, and PD-1⁺TIGIT⁻ CD8⁺ TILs had similar functional capacities ex vivo, suggesting that TIGIT alone, or together with PD-1, is not indicative of T cell dysfunction. However, in the presence of TIGIT ligand-expressing cells, TIGIT and PD-1 blockade additively increased proliferation, cytokine production, and degranulation of both TA-specific CD8⁺ T cells and CD8⁺ TILs. Collectively, our results show that TIGIT and PD-1 regulate the expansion and function of TA-specific CD8⁺ T cells and CD8⁺ TILs in melanoma patients and suggest that dual TIGIT and PD-1 blockade should be further explored to elicit potent antitumor CD8⁺ T cell responses in patients with advanced melanoma.

Background: HER-2/neu, which encodes a receptor tyrosine kinase, is amplified and overexpressed in 20%–25% of human breast cancers. Such tumors are often resistant to hormone therapy. Despite a general inverse association between HER-2/neu amplification/overexpression and estrogen receptor (ER) and/or progesterone receptor (PR) expression, a fraction of patients are both HER-2/neu- and hormone receptor (HR)-positive. The efficacy of hormone therapy in this group is currently a matter of debate. To better understand the relationship between HER-2/neu positivity and HR expression, we analyzed HER-2/neu, ER, and PR as continuous variables in breast cancer cell lines and two cohorts of primary breast cancer patients. Methods: HER-2/neu and ER/PR expression was analyzed by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and enzyme immunoassay (EIA), respectively, in 14 human breast cancer cell lines, some of which had been transfected with the HER-2/neu gene. For the clinical study population, HER-2/neu protein levels were assessed by ELISA (cohort A, n = 665), and HER-2/neu gene copy number was determined using fluorescence in situ hybridization (cohort B, n = 894). ER/PR expression was analyzed by EIA (cohort A) or radioligand binding (cohort B). Associations between HER-2/neu and ER/PR expression were analyzed using Spearman’s rho correlation and the chi-square test, and absolute levels were compared using the Mann–Whitney U test. All statistical tests were two-sided. Results: HR-positive human breast cancer cell lines transfected with the HER-2/neu gene expressed statistically significantly lower levels of ER and PR than parental lines. In the clinical cohorts, levels of HER-2/neu overexpression and gene amplification were inversely correlated with ER/PR levels (Cohort A [n = 112]: for ER, r = –0.34, P<.001; for PR, r = –0.24, P = .010. Cohort B [n = 188]: for ER, r = –0.39, P<.001; for PR, r = –0.26, P<.001). Among patients with HR-positive tumors, HER-2/neu-positive tumors had statistically significantly lower ER/PR levels than HER-2/neu-negative ones (Cohort A: for ER, median = 25 fmol/mg [interquartile range {IQR} = 13–78] versus median = 38.5 fmol/mg [IQR = 17–99] and P = .031; for PR, median = 35 fmol/mg [IQR = 12–119] versus median = 88.5 fmol/mg [IQR = 22–236] and P<.001. Cohort B: for ER, median = 44 fmol/mg [IQR = 13–156] versus median = 92 fmol/mg [IQR = 35–235] and P<.001; for PR, median = 36 fmol/mg [IQR = 13–108] versus median = 84 fmol/mg [IQR = 24–250] and P<.001). Patients with higher levels of HER-2/neu overexpression or amplification had statistically significantly lower levels of ER/PR than patients with lower levels of HER-2/neu overexpression or amplification. Conclusion: Because absolute HR levels are strongly related to response to hormone therapy in primary and advanced breast cancer, reduced ER/PR expression may be one mechanism to explain the relative resistance of HER-2/neu-positive:HR-positive tumors to hormone therapy.

Summary

 Proinflammatory stimuli elicit rapid transcriptional responses via transduced signals to master regulatory transcription factors. To explore the role of chromatin-dependent signal transduction in the atherogenic inflammatory response, we characterized the dynamics, structure, and function of regulatory elements in the activated endothelial cell epigenome. Stimulation with tumor necrosis factor alpha prompted a dramatic and rapid global redistribution of chromatin activators to massive de novo clustered enhancer domains. Inflammatory super enhancers formed by nuclear factor-kappa B accumulate at the expense of immediately decommissioned, basal endothelial super enhancers, despite persistent histone hyperacetylation. Mass action of enhancer factor redistribution causes momentous swings in transcriptional initiation and elongation. A chemical genetic approach reveals a requirement for BET bromodomains in communicating enhancer remodeling to RNA Polymerase II and orchestrating the transition to the inflammatory cell state, demonstrated in activated endothelium and macrophages. BET bromodomain inhibition abrogates super enhancer-mediated inflammatory transcription, atherogenic endothelial responses, and atherosclerosis in vivo.

In response to DNA damage, cells activate checkpoint pathways that prevent cell cycle progression. In fission yeast and mammals, mitotic arrest in response to DNA damage requires inhibitory Cdk phosphorylation regulated by Chk1. This study indicates that Chk1 is required for function of the DNA damage checkpoint in Saccharomyces cerevisiae but acts through a distinct mechanism maintaining the abundance of Pds1, an anaphase inhibitor. Unlike other checkpoint mutants, chk1 mutants were only mildly sensitive to DNA damage, indicating that checkpoint functions besides cell cycle arrest influence damage sensitivity. Another kinase, Rad53, was required to both maintain active cyclin-dependent kinase 1, Cdk1(Cdc28), and prevent anaphase entry after checkpoint activation. Evidence suggests that Rad53 exerts its role in checkpoint control through regulation of the Polo kinase Cdc5. These results support a model in which Chk1 and Rad53 function in parallel through Pds1 and Cdc5, respectively, to prevent anaphase entry and mitotic exit after DNA damage. This model provides a possible explanation for the role of Cdc5 in DNA damage checkpoint adaptation.