Esophagectomy is a complex operation and is associated with significant morbidity and mortality. In an attempt to lower morbidity, we have adopted a minimally invasive approach to esophagectomy.Our primary objective was to evaluate the outcomes of minimally invasive esophagectomy (MIE) in a large group of patients. Our secondary objective was to compare the modified McKeown minimally invasive approach (videothoracoscopic surgery, laparoscopy, neck anastomosis [MIE-neck]) with our current approach, a modified Ivor Lewis approach (laparoscopy, videothoracoscopic surgery, chest anastomosis [MIE-chest]).We reviewed 1033 consecutive patients undergoing MIE. Elective operation was performed on 1011 patients; 22 patients with nonelective operations were excluded. Patients were stratified by surgical approach and perioperative outcomes analyzed. The primary endpoint studied was 30-day mortality.The MIE-neck was performed in 481 (48%) and MIE-Ivor Lewis in 530 (52%). Patients undergoing MIE-Ivor Lewis were operated in the current era. The median number of lymph nodes resected was 21. The operative mortality was 1.68%. Median length of stay (8 days) and ICU stay (2 days) were similar between the 2 approaches. Mortality rate was 0.9%, and recurrent nerve injury was less frequent in the Ivor Lewis MIE group (P < 0.001).MIE in our center resulted in acceptable lymph node resection, postoperative outcomes, and low mortality using either an MIE-neck or an MIE-chest approach. The MIE Ivor Lewis approach was associated with reduced recurrent laryngeal nerve injury and mortality of 0.9% and is now our preferred approach. Minimally invasive esophagectomy can be performed safely, with good results in an experienced center.

Objective

 To determine whether mediastinal lymph node dissection improves survival compared with mediastinal lymph node sampling in patients undergoing resection for N0 or nonhilar N1, T1, or T2 non–small cell lung cancer. 

Methods

 Patients with non–small cell lung cancer underwent sampling of 2R, 4R, 7, and 10R for right-sided tumors and 5, 6, 7, and 10L for left-sided tumors. If all tumors were negative for malignancy, patients were randomized to no further lymph node sampling (mediastinal lymph node sampling) or complete mediastinal lymph node dissection. 

Results

 Of 1111 patients randomized, 1023 (mediastinal lymph node sampling in 498, mediastinal lymph node dissection in 525) were eligible and evaluable. There were no significant differences between the 2 groups in terms of demographics, Eastern Cooperative Oncology Group status, histology, cancer location, type or extent of resection, and pathologic stage. Occult N2 disease was found in 21 patients in the mediastinal lymph node dissection group. At a median follow-up of 6.5 years, 435 patients (43%) have died: mediastinal lymph node sampling in 217 (44%) and mediastinal lymph node dissection in 218 (42%). The median survival is 8.1 years for mediastinal lymph node sampling and 8.5 years for mediastinal lymph node dissection (P = .25). The 5-year disease-free survival was 69% (95% confidence interval, 64–74) in the mediastinal lymph node sampling group and 68% (95% confidence interval, 64–73) years in the mediastinal lymph node dissection group (P = .92). There was no difference in local (P = .52), regional (P = .10), or distant (P = .76) recurrence between the 2 groups. 

Conclusions

 If systematic and thorough presection sampling of the mediastinal and hilar lymph nodes is negative, mediastinal lymph node dissection does not improve survival in patients with early stage non–small cell lung cancer, but these results are not generalizable to patients staged radiographically or those with higher stage tumors.

BackgroundLittle prospective, multiinstitutional data exist regarding the morbidity and mortality after major pulmonary resections for lung cancer or whether a mediastinal lymph node dissection increases morbidity and mortality.MethodsProspectively collected 30-day postoperative data was analyzed from 1,111 patients undergoing pulmonary resection who were enrolled from July 1999 to February 2004 in a randomized trial comparing lymph node sampling versus mediastinal lymph node dissection for early stage lung cancer.ResultsOf the 1,111 patients randomized, 1,023 were included in the analysis. Median age was 68 years (range, 23 to 89 years); 52% were men. Lobectomy was performed in 766 (75%) and pneumonectomy in 42 (4%). Pathologic stage was IA in 424 (42%), IB in 418 (41%), IIA in 37 (4%), IIB in 97 (9%), and III in 45 (5%). Lymph node sampling was performed in 498 patients and lymph node dissection in 525. Operative mortality was 2.0% (10 of 498) for lymph node sampling and 0.76% (4 of 525) for lymph node dissection. Complications occurred in 38% of patients in each group. Lymph node dissection had a longer median operative time and greater total chest tube drainage (15 minutes, 121 mL, respectively). There was no difference in the median hospitalization, which was 6 days in each group (p = 0.404).ConclusionsComplete mediastinal lymphadenectomy adds little morbidity to a pulmonary resection for lung cancer. These data from a current, multiinstitutional cohort of patients who underwent a major pulmonary resection constitute a new baseline with which to compare results in the future. Little prospective, multiinstitutional data exist regarding the morbidity and mortality after major pulmonary resections for lung cancer or whether a mediastinal lymph node dissection increases morbidity and mortality. Prospectively collected 30-day postoperative data was analyzed from 1,111 patients undergoing pulmonary resection who were enrolled from July 1999 to February 2004 in a randomized trial comparing lymph node sampling versus mediastinal lymph node dissection for early stage lung cancer. Of the 1,111 patients randomized, 1,023 were included in the analysis. Median age was 68 years (range, 23 to 89 years); 52% were men. Lobectomy was performed in 766 (75%) and pneumonectomy in 42 (4%). Pathologic stage was IA in 424 (42%), IB in 418 (41%), IIA in 37 (4%), IIB in 97 (9%), and III in 45 (5%). Lymph node sampling was performed in 498 patients and lymph node dissection in 525. Operative mortality was 2.0% (10 of 498) for lymph node sampling and 0.76% (4 of 525) for lymph node dissection. Complications occurred in 38% of patients in each group. Lymph node dissection had a longer median operative time and greater total chest tube drainage (15 minutes, 121 mL, respectively). There was no difference in the median hospitalization, which was 6 days in each group (p = 0.404). Complete mediastinal lymphadenectomy adds little morbidity to a pulmonary resection for lung cancer. These data from a current, multiinstitutional cohort of patients who underwent a major pulmonary resection constitute a new baseline with which to compare results in the future.

One hundred thirty-eight consecutive, nonrandomized patients, with equivalent demographic and preoperative physiologic parameters, underwent either a video-assisted thoracic surgical (VATS) approach (n = 81) or a limited lateral thoracotomy (LLT) approach (n = 57) to accomplish pulmonary resection for peripheral lung lesions (< or = 3 cm in diameter). Wedge resection was done in 74 VATS patients and 19 LLT patients. Seven patients underwent VATS lobectomy and 38 patients had lobectomy performed through an LLT. Pain was quantitated by postoperative narcotic requirements, the need for intercostal/epidural analgesia, and patient perception of pain index scoring. Shoulder and pulmonary function (forced expiratory volume in 1 second) were measured preoperatively, 3 days postoperatively, and at 3 weeks of follow-up. Patients undergoing VATS experienced significantly less postoperative pain. No patients undergoing VATS required intercostal block/epidural analgesia; 31 LLT patients (54%) required this treatment for breakthrough pain (p = 0.001). Narcotic requirements were less (p = 0.05) among VATS patients, which correlated with lower perception of pain index after operation for VATS patients. Shoulder girdle strength was equally impaired at day 3, but function was more improved in VATS patients at 3 weeks (p = 0.01). Patients undergoing wedge resection alone by LLT had greater impairment in early (day 3) pulmonary function (forced expiratory volume in 1 second) (p = 0.002); this difference from VATS was not sustained at 3 weeks. Video-assisted thoracic surgery is associated with reduced pain, shoulder dysfunction, and early pulmonary impairment compared with LLT for select patients requiring pulmonary resection.

Pulmonary function may improve after surgical resection of the most severely affected lung tissue (lung-reduction surgery) in patients with diffuse emphysema. The basic mechanisms responsible for the improvement, however, are not known.We studied 20 patients with diffuse emphysema before and at least three months after either a unilateral or a bilateral lung-reduction procedure. Clinical benefit was assessed by measurement of the six-minute walking distance and the transitional-dyspnea index, which is a subjective rating of the change from base line in functional impairment and the threshold for effort- and task- dependent dyspnea. Pressure-volume relations in the lungs were measured with static expiratory esophageal-balloon techniques, and right ventricular systolic function was assessed by echocardiography.The patients had significant improvement in the transitional-dyspnea index after surgery (P<0.001). The mean (+/-SD) coefficient of retraction, an indicator of elastic recoil of the lung, improved (from 1.3+/-0.6 cm of water per liter before surgery to 1.8+/-0.8 after, P<0.001). Sixteen patients with increased elastic recoil had a greater increase in the distance walked in six minutes than the other four patients, in whom recoil did not increase (P=0.02). The improved lung recoil led to disproportionate decreases in residual volume as compared with total lung capacity (16 percent vs. 6 percent), but the decreases in both values were significant (P<0.001). Forced expiratory volume in one second increased (from 0.87+/-0.36 to 1.11+/-0.45 liters, P<0.001). End-expiratory esophageal pressure also decreased (P=0.002). These improvements in lung mechanics led to a decrease in arterial partial pressure of carbon dioxide form 42+/-6 to 38+/-5 mm Hg (P=0.006). Furthermore, the fractional change in right ventricular area, an indicator of systolic function, increased from 0.33+/-0.11 to 0.38+/-0.010 (P=0.02).Lung-reduction surgery can produce increases in the elastic recoil of the lung in patients with diffuse emphysema, leading to short-term improvement in dyspnea and exercise tolerance.

Video-assisted thoracic surgery has been adopted by some thoracic surgeons as the preferred approach over thoracotomy for many benign and malignant diseases of the chest. However, little concrete evidence exists to support this technique as the superior approach. This randomized study was carried out to define the advantages of video-assisted lobectomy over muscle-sparing thoracotomy and lobectomy. Sixty-one patients with presumed clinical stage I non-small-cell lung cancer were entered into the study. Each patient was randomized to muscle-sparing thoracotomy and lobectomy or video-assisted lobectomy. Six patients were excluded from the study either because final pathologic results revealed nonmalignant disease (3 patients) or because an attempted video-assisted lobectomy was converted to a thoracotomy. This left 30 patients in the thoracotomy group and 25 patients in the video-assisted group. No significant differences existed between the two groups in operating time, intraoperative blood loss, duration of chest tube drainage, or length of hospital stay. Significantly more postoperative complications occurred in the thoracotomy group (p < 0.5), the majority of which were prolonged air leaks. Return to work time was not an issue because the majority of the patients were either retired or not working at the time of the operation. Only three patients had persistent postthoracotomy pain (thoracotomy, n = 2; video-assisted lobectomy, n = 1). We conclude that video-assisted lobectomy was not associated with a significant decrease in duration of chest tube drainage, length of hospital stay, postthoracotomy pain, or, in this group of patients, a faster recovery time and return to work. Video-assisted lobectomy continues to expose the patient to the risk of a major pulmonary resection being done in an essentially closed chest. These results illustrate the need for critical evaluation of video-assisted thoracic surgery before the procedure is accepted as a superior approach based on presumed and thus far unproved advantages.

Background Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a progressive lung disease characterized by abnormal cellular responses to cigarette smoke, resulting in tissue destruction and airflow limitation. Autophagy is a degradative process involving lysosomal turnover of cellular components, though its role in human diseases remains unclear. Methodology and Principal Findings Increased autophagy was observed in lung tissue from COPD patients, as indicated by electron microscopic analysis, as well as by increased activation of autophagic proteins (microtubule-associated protein-1 light chain-3B, LC3B, Atg4, Atg5/12, Atg7). Cigarette smoke extract (CSE) is an established model for studying the effects of cigarette smoke exposure in vitro. In human pulmonary epithelial cells, exposure to CSE or histone deacetylase (HDAC) inhibitor rapidly induced autophagy. CSE decreased HDAC activity, resulting in increased binding of early growth response-1 (Egr-1) and E2F factors to the autophagy gene LC3B promoter, and increased LC3B expression. Knockdown of E2F-4 or Egr-1 inhibited CSE-induced LC3B expression. Knockdown of Egr-1 also inhibited the expression of Atg4B, a critical factor for LC3B conversion. Inhibition of autophagy by LC3B-knockdown protected epithelial cells from CSE-induced apoptosis. Egr-1−/− mice, which displayed basal airspace enlargement, resisted cigarette-smoke induced autophagy, apoptosis, and emphysema. Conclusions We demonstrate a critical role for Egr-1 in promoting autophagy and apoptosis in response to cigarette smoke exposure in vitro and in vivo. The induction of autophagy at early stages of COPD progression suggests novel therapeutic targets for the treatment of cigarette smoke induced lung injury.

Expression of microRNAs by array analysis provides unique profiles for classifying tissues and tumors. The purpose of our study was to examine microRNA expression in Barrett esophagus and esophageal cancer to identify potential markers for disease progression.MicroRNA was isolated from 35 frozen specimens (10 adenocarcinoma, 10 squamous cell carcinoma, 9 normal epithelium, 5 Barrett esophagus, and 1 high-grade dysplasia). MicroRNA expression was analyzed with Ambion bioarrays (Ambion, Austin, Tex) containing 328 human microRNA probes.Unsupervised hierarchic clustering resulted in four major branches corresponding with four histologic groups. One branch consisted of 7 normal epithelium samples and 1 squamous cell carcinoma sample. The second branch consisted of 7 squamous cell carcinoma samples and 1 normal epithelium sample. The third branch contained 4 Barrett esophagus samples and 1 squamous cell carcinoma sample. The fourth contained all the adenocarcinoma samples and 1 sample each of Barrett esophagus, normal epithelium, squamous cell carcinoma, and high-grade dysplasia. Supervised classification with principal component analysis determined that the normal epithelium samples were more similar to the squamous cell carcinoma tumors, whereas the Barrett esophagus samples were more similar to adenocarcinoma. Pairwise comparisons between sample types revealed microRNAs that may be markers of tumor progression. Both mir_203 and mir_205 were expressed 2- to 10-fold lower in squamous cell carcinoma and adenocarcinomas than in normal epithelium. The mir_21 expression was 3- to 5-fold higher in both tumors than in normal epithelium. Prediction analysis of microarray classified 3 Barrett esophagus samples as Barrett esophagus, 1 as adenocarcinoma, and 1 as normal epithelium.Expression profiles of miRNA distinguish esophageal tumor histology and can discriminate normal tissue from tumor. MicroRNA expression may prove useful for identifying patients with Barrett esophagus at high risk for progression to adenocarcinoma.

BackgroundThe appropriate use of sublobar resection versus lobectomy for stage I non–small cell lung cancer continues to be debated. A long-term analysis of the outcomes of these resections for stage I non–small cell lung cancer in a high-volume tertiary referral university hospital center was performed.MethodsThe outcomes of all stage I non–small cell lung cancer patients (n = 784) undergoing resection were analyzed from our lung cancer registry from 1990 to 2003. Lobectomy was the standard of care for patients with adequate cardiopulmonary reserve. Sublobar resection was reserved for patients with cardiopulmonary impairment prohibiting lobectomy. Predictors of overall survival and disease-free survival were evaluated. Statistical analyses included Kaplan–Meier estimates of survival, log-rank tests of survival differences, and multivariate Cox proportional hazards models.ResultsLobectomy was used for 577 patients and sublobar resection for 207 patients. The median age was 70 years (range, 31 to 107 years). The median follow-up of patients remaining alive was 31 months. Compared with lobectomy, sublobar resection had no significant impact on disease-free survival, with a hazard ratio of 1.20 (95% confidence interval, 0.90 to 1.61; p = 0.24). Sublobar resection had a statistically significant association with overall survival when compared with lobectomy, with an increased hazard ratio of 1.39 (95% confidence interval, 1.11 to 1.75; p = 0.004). Twenty-eight percent of lobectomy patients experienced disease recurrence in that time compared with 29% of the sublobar patients. Seventy-two percent of the recurrences in the lobectomy cohort were distant metastasis versus 52% of the sublobar group recurrences (p = 0.0204).ConclusionsAlthough sublobar resection is thought to be associated with increased incidence of local recurrence when compared with lobectomy, we found no difference in disease-free survival between the two types of resection for stage IA patients but slightly worse disease-free survival for stage IB. The appropriate use of sublobar resection versus lobectomy for stage I non–small cell lung cancer continues to be debated. A long-term analysis of the outcomes of these resections for stage I non–small cell lung cancer in a high-volume tertiary referral university hospital center was performed. The outcomes of all stage I non–small cell lung cancer patients (n = 784) undergoing resection were analyzed from our lung cancer registry from 1990 to 2003. Lobectomy was the standard of care for patients with adequate cardiopulmonary reserve. Sublobar resection was reserved for patients with cardiopulmonary impairment prohibiting lobectomy. Predictors of overall survival and disease-free survival were evaluated. Statistical analyses included Kaplan–Meier estimates of survival, log-rank tests of survival differences, and multivariate Cox proportional hazards models. Lobectomy was used for 577 patients and sublobar resection for 207 patients. The median age was 70 years (range, 31 to 107 years). The median follow-up of patients remaining alive was 31 months. Compared with lobectomy, sublobar resection had no significant impact on disease-free survival, with a hazard ratio of 1.20 (95% confidence interval, 0.90 to 1.61; p = 0.24). Sublobar resection had a statistically significant association with overall survival when compared with lobectomy, with an increased hazard ratio of 1.39 (95% confidence interval, 1.11 to 1.75; p = 0.004). Twenty-eight percent of lobectomy patients experienced disease recurrence in that time compared with 29% of the sublobar patients. Seventy-two percent of the recurrences in the lobectomy cohort were distant metastasis versus 52% of the sublobar group recurrences (p = 0.0204). Although sublobar resection is thought to be associated with increased incidence of local recurrence when compared with lobectomy, we found no difference in disease-free survival between the two types of resection for stage IA patients but slightly worse disease-free survival for stage IB.

Segmentectomy for early-stage non-small cell lung cancer (NSCLC) remains controversial and has been previously associated with high local recurrence rates. We compared the outcomes of anatomic segmentectomy with lobectomy for stage I NSCLC and investigated the impact of surgical resection margins on recurrence.From 2002 to 2006, 182 anatomic segmentectomies (114 open, 68 video-assisted thoracic surgery [VATS]), were performed for stage 1A (n = 109) or IB (n = 73) NSCLC. These were compared with 246 lobectomies (1A, 114; 1B, 132). Variables analyzed included hospital course, mortality, and patterns of recurrence and survival.All segmentectomy surgical margins were free of tumor (average margin, 18.2 mm). Operative time (147 versus 216 minutes; p < 0.0001) and estimated blood loss (185 versus 291 mL; p = 0.0003) were significantly reduced after segmentectomy compared with lobectomy. Thirty-day mortality (1.1% versus 3.3%), total complications, disease-free recurrence, and survival were similar between segmentectomy and lobectomy at a mean follow-up of 18.1 and 28.5 months, respectively. There were 32 recurrences after segmentectomy (17.6%) at a mean of 14.3 months (14 locoregional [7.7%], 18 distant [9.9%]), and 89% of recurrences were seen when tumor margins were 2 cm or less. Margin/tumor diameter ratios exceeding 1 were associated with a significant reduction in recurrence rates compared with ratios of less than 1 (25.0% versus 6.2%; p = 0.0014).Anatomic segmentectomy can be performed safely by an open or VATS approach. Segmentectomy outcomes compare favorably with standard lobectomy for stage I NSCLC. Margin/tumor ratios of less than 1 are associated with a higher rate of recurrence. Lobectomy should be considered as primary therapy when such margins are not obtainable with segmentectomy in the good-risk patient.