Biological functions of sirtuins may involve lysine desuccinylase and demalonylase activities.

Standard clinical care in neonatal and pediatric intensive-care units (NICUs and PICUs, respectively) involves continuous monitoring of vital signs with hard-wired devices that adhere to the skin and, in certain instances, can involve catheter-based pressure sensors inserted into the arteries. These systems entail risks of causing iatrogenic skin injuries, complicating clinical care and impeding skin-to-skin contact between parent and child. Here we present a wireless, non-invasive technology that not only offers measurement equivalency to existing clinical standards for heart rate, respiration rate, temperature and blood oxygenation, but also provides a range of important additional features, as supported by data from pilot clinical studies in both the NICU and PICU. These new modalities include tracking movements and body orientation, quantifying the physiological benefits of skin-to-skin care, capturing acoustic signatures of cardiac activity, recording vocal biomarkers associated with tonality and temporal characteristics of crying and monitoring a reliable surrogate for systolic blood pressure. These platforms have the potential to substantially enhance the quality of neonatal and pediatric critical care. Soft electronic patches worn on the skin of infants or children in intensive-care units have a wide range of capabilities in aiding critical care, including monitoring of hemodynamic parameters, cardiac activity, movement and crying.

Significance This work provides biophysical insights into how BRAF mutant melanoma cells adapt to the stress of MAPK inhibition via a series of reversible phenotypic transitions toward drug-tolerant or drug-resistant cell states enriched for neural-crest factors and mesenchymal signatures. This adaptation is influenced by cell phenotype-specific drug selection and cell state interconversion, but not selection of genetically resistant clones. A panel of functional proteins, analyzed at the single-cell level, pointed to signaling network hubs that drive the initiation of the melanoma cell adaptive transition. Targeting those hubs halted the transition and arrested resistance development.

The development of drug resistance is a nearly universal phenomenon in patients with glioblastoma multiforme (GBM) brain tumors. Upon treatment, GBM cancer cells may initially undergo a drug-induced cell-state change to a drug-tolerant, slow-cycling state. The kinetics of that process are not well understood, in part due to the heterogeneity of GBM tumors and tumor models, which can confound the interpretation of kinetic data. Here, we resolve drug-adaptation kinetics in a patient-derived in vitro GBM tumor model characterized by the epithelial growth factor receptor (EGFR) variant(v)III oncogene treated with an EGFR inhibitor. We use radiolabeled 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) to monitor the glucose uptake trajectories of single GBM cancer cells over a 12 h period of drug treatment. Autocorrelation analysis of the single-cell glucose uptake trajectories reveals evidence of a drug-induced cell-state change from a high- to low-glycolytic phenotype after 5–7 h of drug treatment. Information theoretic analysis of a bulk transcriptome kinetic series of the GBM tumor model delineated the underlying molecular mechanisms driving the cellular state change, including a shift from a stem-like mesenchymal state to a more differentiated, slow-cycling astrocyte-like state. Our results demonstrate that complex drug-induced cancer cell-state changes of cancer cells can be captured via measurements of single cell metabolic trajectories and reveal the extremely facile nature of drug adaptation.