MS
Michael Sullivan
Author with expertise in Exercise Physiology and Cardiovascular Health
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
10
(60% Open Access)
Cited by:
5,232
h-index:
59
/
i10-index:
177
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Immune Checkpoint Inhibition for Hypermutant Glioblastoma Multiforme Resulting From Germline Biallelic Mismatch Repair Deficiency

Éric Bouffet et al.Mar 22, 2016
Recurrent glioblastoma multiforme (GBM) is incurable with current therapies. Biallelic mismatch repair deficiency (bMMRD) is a highly penetrant childhood cancer syndrome often resulting in GBM characterized by a high mutational burden. Evidence suggests that high mutation and neoantigen loads are associated with response to immune checkpoint inhibition.We performed exome sequencing and neoantigen prediction on 37 bMMRD cancers and compared them with childhood and adult brain neoplasms. Neoantigen prediction bMMRD GBM was compared with responsive adult cancers from multiple tissues. Two siblings with recurrent multifocal bMMRD GBM were treated with the immune checkpoint inhibitor nivolumab.All malignant tumors (n = 32) were hypermutant. Although bMMRD brain tumors had the highest mutational load because of secondary polymerase mutations (mean, 17,740 ± standard deviation, 7,703), all other high-grade tumors were hypermutant (mean, 1,589 ± standard deviation, 1,043), similar to other cancers that responded favorably to immune checkpoint inhibitors. bMMRD GBM had a significantly higher mutational load than sporadic pediatric and adult gliomas and all other brain tumors (P < .001). bMMRD GBM harbored mean neoantigen loads seven to 16 times higher than those in immunoresponsive melanomas, lung cancers, or microsatellite-unstable GI cancers (P < .001). On the basis of these preclinical data, we treated two bMMRD siblings with recurrent multifocal GBM with the anti-programmed death-1 inhibitor nivolumab, which resulted in clinically significant responses and a profound radiologic response.This report of initial and durable responses of recurrent GBM to immune checkpoint inhibition may have implications for GBM in general and other hypermutant cancers arising from primary (genetic predisposition) or secondary MMRD.
0

Exercise training in patients with severe left ventricular dysfunction. Hemodynamic and metabolic effects.

Michael Sullivan et al.Sep 1, 1988
We studied the effects of exercise training in patients with chronic heart failure attributed to left ventricular dysfunction (ejection fraction, 24 +/- 10%). Twelve ambulatory patients with stable symptoms underwent 4-6 months of conditioning by exercising 4.1 +/- 0.6 hr/wk at a heart rate corresponding to 75% of peak oxygen consumption. Before and after training, patients underwent maximal bicycle exercise testing with direct measurement of central hemodynamic, leg blood flow, and metabolic responses. Exercise training resulted in a decrease in heart rate at rest and submaximal exercise and a 23% increase in peak oxygen consumption from 16.8 +/- 3.8 to 20.6 +/- 4.7 ml/kg/min (p less than 0.01). Heart rate, arterial lactate, and respiratory exchange ratio were unchanged at peak exercise after training. Maximal cardiac output tended to increase from 8.9 +/- 2.7 to 9.9 +/- 3.2 1/min and contributed to improved peak oxygen consumption in some patients, although this change did not reach statistical significance (p = 0.13). Rest and exercise measurements of left ventricular ejection fraction, left ventricular end-diastolic volume, and left ventricular end-systolic volume were unchanged. Right atrial, pulmonary arterial, pulmonary capillary wedge, and systemic arterial pressures were not different after training. Training induced several important peripheral adaptations that contributed to improved exercise performance. At peak exercise, systemic arteriovenous oxygen difference increased from 13.1 +/- 1.4 to 14.6 +/- 2.3 ml/dl (p less than 0.05). This increase was associated with an increase in peak-exercise leg blood flow from 2.5 +/- 0.7 to 3.0 +/- 0.8 l/min (p less than 0.01) and an increase in leg arteriovenous oxygen difference from 14.5 +/- 1.3 to 16.1 +/- 1.9 ml/dl (p = 0.07). Arterial and femoral venous lactate levels were markedly reduced during submaximal exercise after training, even though cardiac output and leg blood flow were unchanged at these workloads. Thus, ambulatory patients with chronic heart failure can achieve a significant training effect from long-term exercise. Peripheral adaptations, including an increase in peak blood flow to the exercising leg, played an important role in improving exercise tolerance.(ABSTRACT TRUNCATED AT 400 WORDS)
0

Skeletal muscle biochemistry and histology in ambulatory patients with long-term heart failure.

Michael Sullivan et al.Feb 1, 1990
Recent studies in patients with long-term heart failure have suggested that intrinsic abnormalities in skeletal muscle can contribute to the development of early lactic acidosis and fatigue during exercise. The present study provides an analysis of substrate and enzyme content, fiber typing, and capillarization in skeletal muscle biopsy samples obtained at rest from the vastus lateralis in 11 patients with long-term heart failure (left ventricular ejection fraction, 21 +/- 8%) and nine normal subjects. Patients demonstrated a reduced peak exercise oxygen consumption (13.0 +/- 3.3 ml/kg/min) when compared with normals (30.2 +/- 8.6 ml/kg/min, p less than 0.001) and had an accelerated rise in blood lactate levels during exercise. In mixed fiber skeletal muscle, total phosphorylase and glycolytic enzyme activities were not different in the two groups, whereas mitochondrial enzymes involved in terminal oxidation were decreased in patients as compared with normal subjects as indicated by reductions in succinate dehydrogenase (51 +/- 15 vs. 81 +/- 17 microM/g protein/min, p less than 0.001) and citrate synthetase (26 +/- 7 vs. 43 +/- 20 microM/g protein/min, p less than 0.05). 3-Hydroxyacyl-CoA-dehydrogenase, an important enzyme mediating beta-oxidation of fatty acids, was also reduced in patients as compared with normals (18 +/- 7 vs. 27 +/- 10 microM/g protein/min, p less than 0.05). There was no difference in high-energy phosphagens or lactate concentration of mixed muscle in the two groups, whereas glycogen content was decreased in patients (262 +/- 29 vs. 298 +/- 35 microM glucosyl units/kg dry wt, p = 0.01). Patients demonstrated a reduced percentage of slow twitch type I fibers (36 +/- 7% vs. 52 +/- 22%, p less than 0.05) and had a higher percentage of type IIb fast twitch fibers (24 +/- 9% vs. 11 +/- 12%, p = 0.02), which were smaller than the type IIb fibers seen in normal subjects (p less than 0.05). In patients, the number of capillaries per fiber was decreased for type I and type IIa fibers (both, p less than 0.03), but the ratio of capillaries to cross-sectional fiber area was not different for the two groups. These data demonstrate major alterations in skeletal muscle histology and biochemistry in patients with long-term heart failure, including fiber atrophy, a decrease in percentage of composition of type I fibers, and an increase in type IIb fibers accompanied by a decrease in oxidative enzyme capacity.(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 WORDS)
0

Relation between central and peripheral hemodynamics during exercise in patients with chronic heart failure. Muscle blood flow is reduced with maintenance of arterial perfusion pressure.

Michael Sullivan et al.Oct 1, 1989
We studied the central hemodynamic, leg blood flow, and metabolic responses to maximal upright bicycle exercise in 30 patients with chronic heart failure attributable to severe left ventricular dysfunction (ejection fraction, 24 +/- 8%) and in 12 normal subjects. At peak exercise, patients demonstrated reduced oxygen consumption (15.1 +/- 4.8 vs. 32.1 +/- 9.9 ml/kg/min, p less than 0.001), cardiac output (8.7 +/- 3.2 vs. 18.6 +/- 4.4 l/min, p less than 0.001), and mean systemic arterial blood pressure (116 +/- 15 vs. 135 +/- 13 mm Hg, p less than 0.01) compared with normal subjects. Leg blood flow was decreased in patients versus normal subjects at rest and matched submaximal work rates and maximal exercise (2.1 +/- 1.9 vs. 6.4 +/- 1.4 l/min, all p less than 0.01). Mean systemic arterial blood pressure was no different in the two groups at rest or at matched submaximal work rates, whereas leg vascular resistance was higher in patients compared with normal subjects at rest, submaximal, and maximal exercise (all p less than 0.01). Although nonleg blood flow was decreased at rest in patients, it did not decrease significantly during exercise in either group. Peak exercise leg blood flow was related to peak exercise cardiac output in patients (r = 0.66, p less than 0.01) and normal subjects (r = 0.67, p less than 0.01). In patients, leg vascular resistance was not related to mean arterial blood pressure, pulmonary capillary wedge pressure, arterial catecholamines, arterial lactate, or femoral venous pH at rest or during exercise. Compared with normal subjects during submaximal exercise, patients demonstrated increased leg oxygen extraction and lactate production accompanied by decreased leg oxygen consumption. Thus, in patients with chronic heart failure compared with normal subjects, skeletal muscle perfusion is decreased at rest and during submaximal and maximal exercise, and local vascular resistance is increased. Our data indicate that nonleg blood flow and arterial blood pressure were preferentially maintained during exercise at the expense of leg hypoperfusion in our patients. This was associated with decreased leg oxygen utilization and increased leg oxygen extraction when compared to normal subjects, providing further evidence that reduced perfusion of skeletal muscle is important in causing early anaerobic skeletal muscle metabolism during exercise in subjects with this disorder.(ABSTRACT TRUNCATED AT 400 WORDS)
0

Increased exercise ventilation in patients with chronic heart failure: intact ventilatory control despite hemodynamic and pulmonary abnormalities.

Michael Sullivan et al.Mar 1, 1988
This study was designed to determine the pathophysiologic basis of increased exercise ventilation in the presence of chronic heart failure. Sixty-four ambulatory patients with chronic heart failure and 38 age-matched normal control subjects performed exercise according to identical staged, symptom-limited bicycle exercise protocols with measurement of hemodynamic, ventilatory, and metabolic responses. Compared with normal subjects, ventilation and the ratio of ventilation to CO2 production (Ve/VCO2), and pulmonary capillary wedge pressure were elevated in patients at rest and during exercise. The ratio of pulmonary dead space to tidal volume (Vd/Vt) also was elevated in the heart failure group at rest and during exercise and was closely related to Ve/VCO2 (all r greater than .72, p less than .001). Rest and exercise arterial PCO2 regulation was normal in patients. Peak exercise Ve/VCO2 did not correlate with pulmonary vascular pressures, but was inversely related to cardiac output (r = -.49, p less than .001). Thus, neurohumoral ventilatory control mechanisms are intact in patients with chronic heart failure and act to maintain normal PaCO2 levels in the face of increased pulmonary dead space. Activation of abnormal reflexes due to hemodynamic derangements during exercise are not important in determining ventilation in the presence of chronic heart failure. The demonstration of a correlation between decreased cardiac output and increased ventilation in the patient group suggests that attenuated pulmonary perfusion may play a role in causing exercise hyperpnea in the presence of chronic heart failure by producing ventilation perfusion abnormalities and thereby increasing physiologic pulmonary dead space.