Untersuchungen zum Stellenwert des Wächterlymphknotens(sog. Sentinel Node)beim Plattenepithelkarzinomim Kopf-Hals-Bereich

Der Stellenwert der Sentinel-Node-Diagnostik wird in der Kopf-Hals-Onkologie immer noch kontrovers diskutiert. Vor diesem Hintergrund wurde anhand ei-nes 153 Patienten umfassenden Kollektives, das in der Marburger Univ,- HNO- Klinik im Zeitraum von April 1998 bis April 2007 mit diesem Verfahren diagnostiziert wurde, die Wertigkeit der Sentinel Node Diagnostik bei Patien-ten mit Karzinomen der oberen Luft- und Speisewege analysiert. Bei 139 (90%) der untersuchten Patienten wurde mindestens ein Sentinel No-de nachgewiesen. Im Falle eines klinischen N0-Halses wurden bei 112 Pati-enten 342 Sentinel Nodes identifiziert. Bei den 11 Patienten mit einem N1-Hals bzw. bei den 30 Patienten mit N2-Hals erfolgte der Nachweis von insge-samt 21 bzw. 45 Sentinel Nodes. Bezogen auf alle 342 intraoperativ identifi-zierten und analysierten Sentinel Nodes beim N0-Hals, waren 31 Lymphkno-ten (9%) in Level I lokalisiert. In Level II lagen 218 Lymphknoten (64%), 76 Lymphknoten (22%) wurden in Level III und 7 (3%) Lymphknoten in Level IV gefunden. Bei Patienten mit klinischem N0- und N1-Hals wurden im Rahmen einer konventionell durchgeführten Neck dissection ein bis mehrere Sentinel Nodes identifiziert. Basierend auf den histologischen Untersuchungen der Präparate des Sentinel Nodes konnte über deren Identifizierung bei 121 von 123 Patienten der korrekte Halslymphknotenstatus bestimmt werden. Dies entspricht einer Sensivität von 98,37% mit einer falsch-negativ Rate von 1,63%. Bei 22 der 112 Patienten (19,64%) mit klinischem N0-Hals war der histologische Nachweis einer Metastase auf der ipsilateralen Seite möglich. Hierbei wurden 28 Sentinel Node Metastasen und 40 Nicht-Sentinel Node Metastasen identifiziert. Bei 9 der 11 Patienten (81,9%) mit klinischem N1-Hals wurden histologisch Metastasen gefunden. Insgesamt wurden 9 Sentinel Node Metastasen identifiziert, welche sich alle auf der ipsilateralen Seite fan-den. Bei 20/30 (66,66%) Patienten mit fortgeschrittener lymphogener Me-tastasierung (N2) war histologisch eine Metastasenidentifikation möglich. Hierbei wurden insgesamt 9 Sentinel Node Metastasen und 79 Nicht-Sentinel Node Metastasen gefunden. Bei 8 der vorerwähnten 112 Patienten (7,1%) mit klinischem N0-Hals war der histologische Nachweis einer regionsüberspringenden Metastase möglich. Insgesamt wurden 5 Sentinel Node Metastasen und 14 Nicht-Sentinel Node Metastasen identifiziert. Bei keinem der 11 Patienten mit klinischem N1-Hals wurden histologisch Metastasen auf der kontralateralen Seite gefunden. Bei 10/30 (36,6%) Patienten mit klinisch vermuteter fortgeschrittener lymphogener Metastasierung war histologisch eine Metastasenidentifikation auf der kontra-lateralen Seite möglich. Hier wurden insgesamt 3 Sentinel Node Metastasen und 36 Nicht-Sentinel Node Metastasen gefunden. Bei 8 der 112 Patienten (7,14%) mit klinischem N0-Hals war der histologische Nachweis einer Mikrometastase auf der ipsilateralen Seite möglich. Weiterhin konnten Mikrometastasen identifiziert werden bei 2 der 11 Patienten (18%) mit klinischer N1-Situation sowie bei 4/30 (6,66%) Patienten mit klinisch ver-muteter fortgeschrittener lymphogener Metastasierung. Es wurde insgesamt 11 Sentinel Node Mikrometastasen und 10 Nicht-Sentinel Node Mikrometas-tasen gefunden. Die ermittelten Ergebnissen unterstützen die Vorgehensweise, bei klinisch vermuteter lymphogener ipsilateraler Metastasierung auf eine Sentinel Lymphonodektomie zu verzichten. Beim kontralateralen klinischen N0-Hals jedoch kann diesem Verfahren allerdings eine mögliche Bedeutung zuge-schrieben werden. Hier sind weiterführende Untersuchungen erforderlich. Mit der vorliegenden Arbeit wurde weiterhin untersucht, ob der Feinnadel-punktionszytologie (FNP) ein möglicher Stellenwert im Diagnostikkonzept der lymphogenen Metastasierung von Plattenepithelkarzinomen des Kopf-Hals-Bereichs zukommt. Bei 42 Patienten (27,5%) ging eine präoperative Feinna-delpunktion von verdächtigen Lymphknoten voraus. Basierend auf der histo-logischen Untersuchung der Halslymphknoten konnte bei 36 von 42 Patienten der korrekte Lymphknotenstatus vorausgesagt werden. Dies entspricht einer Sensitivität von 54% bzw. einer Spezifität von 100%, während in der Literatur für die sonographisch-kontrollierte FNP bei klinischem N0-Hals Werte zwi-schen 44-73% bzw. 100% angegeben werden. Die erzielten Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Sentinel Node Nachweis auch in der sog. Kopf-Hals-Onkologie eine klinische Relevanz zukommt, de-ren tatsächliches Ausmaß in weiterführenden Untersuchungen zu definieren ist

TERT Promoter Mutation Detection in Cell-Free Tumor-Derived DNA in Patients with IDH Wild-Type Glioblastomas: A Pilot Prospective Study

Purpose: We conducted a pilot study to assess the feasibility and the potential implications of detecting TERT promoter (TERTp)–mutant cell-free tumor-derived DNA (tDNA) in the cerebrospinal fluid (CSF) and plasma of glioblastoma patients. Experimental Design: Matched CSF and plasma samples were collected in 60 patients with glial tumors. The CSF collection was obtained during surgery, before any surgical manipulation of the tumor. The extracted tDNA and corresponding tumor DNA samples were analyzed for TERTp and isocitrate dehydrogenase (IDH) hotspot mutations. In addition, the variant allele frequency (VAF) of TERTp mutation in the CSF-tDNA was correlated with tumor features and patients’ outcome. Results: Thirty-eight patients had TERTp-mutant/IDH wild-type glioblastomas. The matched TERTp mutation in the CSF-tDNA was successfully detected with 100% specificity (95% CI, 87.6–100%) and 92.1% sensitivity (95% CI, 78.6–98.3%) (n = 35/38). In contrast, the sensitivity in the plasma-tDNA was far lower [n = 3/38, 7.9% (95% CI, 1.6–21.4%)]. We concordantly observed a longer overall survival of patients with low VAF in the CSF-tDNA when compared with patients with high VAF, irrespective of using the lower quartile VAF [11.45%; 14.0 mo. (95% confidence interval, CI, 10.3–17.6) vs. 8.6 mo. (95% CI, 4.1–13.2), P = 0.035], the lower third VAF [13%; 15.4 mo. (95% CI, 11.6–19.2) vs. 8.3 mo. (95% CI, 2.3–14.4), P = 0.008], or the median VAF [20.3%; 14.0 mo. (95% CI, 9.2–18.7) vs. 8.6 mo. (95% CI, 7.5–9.8), P = 0.062] to dichotomize the patients. Conclusions: This pilot study highlights the value of CSF-tDNA for an accurate and reliable detection of TERTp mutations. Furthermore, our findings suggest that high TERTp mutation VAF levels in the CSF-tDNA may represent a suitable predictor of poor survival in glioblastoma patients. Further studies are needed to complement the findings of our exploratory analysis

Untersuchungen zum Stellenwert des Wächterlymphknotens(sog. Sentinel Node)beim Plattenepithelkarzinomim Kopf-Hals-Bereich

Der Stellenwert der Sentinel-Node-Diagnostik wird in der Kopf-Hals-Onkologie immer noch kontrovers diskutiert. Vor diesem Hintergrund wurde anhand ei-nes 153 Patienten umfassenden Kollektives, das in der Marburger Univ,- HNO- Klinik im Zeitraum von April 1998 bis April 2007 mit diesem Verfahren diagnostiziert wurde, die Wertigkeit der Sentinel Node Diagnostik bei Patien-ten mit Karzinomen der oberen Luft- und Speisewege analysiert. Bei 139 (90%) der untersuchten Patienten wurde mindestens ein Sentinel No-de nachgewiesen. Im Falle eines klinischen N0-Halses wurden bei 112 Pati-enten 342 Sentinel Nodes identifiziert. Bei den 11 Patienten mit einem N1-Hals bzw. bei den 30 Patienten mit N2-Hals erfolgte der Nachweis von insge-samt 21 bzw. 45 Sentinel Nodes. Bezogen auf alle 342 intraoperativ identifi-zierten und analysierten Sentinel Nodes beim N0-Hals, waren 31 Lymphkno-ten (9%) in Level I lokalisiert. In Level II lagen 218 Lymphknoten (64%), 76 Lymphknoten (22%) wurden in Level III und 7 (3%) Lymphknoten in Level IV gefunden. Bei Patienten mit klinischem N0- und N1-Hals wurden im Rahmen einer konventionell durchgeführten Neck dissection ein bis mehrere Sentinel Nodes identifiziert. Basierend auf den histologischen Untersuchungen der Präparate des Sentinel Nodes konnte über deren Identifizierung bei 121 von 123 Patienten der korrekte Halslymphknotenstatus bestimmt werden. Dies entspricht einer Sensivität von 98,37% mit einer falsch-negativ Rate von 1,63%. Bei 22 der 112 Patienten (19,64%) mit klinischem N0-Hals war der histologische Nachweis einer Metastase auf der ipsilateralen Seite möglich. Hierbei wurden 28 Sentinel Node Metastasen und 40 Nicht-Sentinel Node Metastasen identifiziert. Bei 9 der 11 Patienten (81,9%) mit klinischem N1-Hals wurden histologisch Metastasen gefunden. Insgesamt wurden 9 Sentinel Node Metastasen identifiziert, welche sich alle auf der ipsilateralen Seite fan-den. Bei 20/30 (66,66%) Patienten mit fortgeschrittener lymphogener Me-tastasierung (N2) war histologisch eine Metastasenidentifikation möglich. Hierbei wurden insgesamt 9 Sentinel Node Metastasen und 79 Nicht-Sentinel Node Metastasen gefunden. Bei 8 der vorerwähnten 112 Patienten (7,1%) mit klinischem N0-Hals war der histologische Nachweis einer regionsüberspringenden Metastase möglich. Insgesamt wurden 5 Sentinel Node Metastasen und 14 Nicht-Sentinel Node Metastasen identifiziert. Bei keinem der 11 Patienten mit klinischem N1-Hals wurden histologisch Metastasen auf der kontralateralen Seite gefunden. Bei 10/30 (36,6%) Patienten mit klinisch vermuteter fortgeschrittener lymphogener Metastasierung war histologisch eine Metastasenidentifikation auf der kontra-lateralen Seite möglich. Hier wurden insgesamt 3 Sentinel Node Metastasen und 36 Nicht-Sentinel Node Metastasen gefunden. Bei 8 der 112 Patienten (7,14%) mit klinischem N0-Hals war der histologische Nachweis einer Mikrometastase auf der ipsilateralen Seite möglich. Weiterhin konnten Mikrometastasen identifiziert werden bei 2 der 11 Patienten (18%) mit klinischer N1-Situation sowie bei 4/30 (6,66%) Patienten mit klinisch ver-muteter fortgeschrittener lymphogener Metastasierung. Es wurde insgesamt 11 Sentinel Node Mikrometastasen und 10 Nicht-Sentinel Node Mikrometas-tasen gefunden. Die ermittelten Ergebnissen unterstützen die Vorgehensweise, bei klinisch vermuteter lymphogener ipsilateraler Metastasierung auf eine Sentinel Lymphonodektomie zu verzichten. Beim kontralateralen klinischen N0-Hals jedoch kann diesem Verfahren allerdings eine mögliche Bedeutung zuge-schrieben werden. Hier sind weiterführende Untersuchungen erforderlich. Mit der vorliegenden Arbeit wurde weiterhin untersucht, ob der Feinnadel-punktionszytologie (FNP) ein möglicher Stellenwert im Diagnostikkonzept der lymphogenen Metastasierung von Plattenepithelkarzinomen des Kopf-Hals-Bereichs zukommt. Bei 42 Patienten (27,5%) ging eine präoperative Feinna-delpunktion von verdächtigen Lymphknoten voraus. Basierend auf der histo-logischen Untersuchung der Halslymphknoten konnte bei 36 von 42 Patienten der korrekte Lymphknotenstatus vorausgesagt werden. Dies entspricht einer Sensitivität von 54% bzw. einer Spezifität von 100%, während in der Literatur für die sonographisch-kontrollierte FNP bei klinischem N0-Hals Werte zwi-schen 44-73% bzw. 100% angegeben werden. Die erzielten Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Sentinel Node Nachweis auch in der sog. Kopf-Hals-Onkologie eine klinische Relevanz zukommt, de-ren tatsächliches Ausmaß in weiterführenden Untersuchungen zu definieren ist

The Potential of Aptamer-Mediated Liquid Biopsy for Early Detection of Cancer

The early detection of cancer favors a greater chance of curative treatment and long-term survival. Exciting new technologies have been developed that can help to catch the disease early. Liquid biopsy is a promising non-invasive tool to detect cancer, even at an early stage, as well as to continuously monitor disease progression and treatment efficacy. Various methods have been implemented to isolate and purify bio-analytes in liquid biopsy specimens. Aptamers are short oligonucleotides consisting of either DNA or RNA that are capable of binding to target molecules with high specificity. Due to their unique properties, they are considered promising recognition ligands for the early detection of cancer by liquid biopsy. A variety of circulating targets have been isolated with high affinity and specificity by facile modification and affinity regulation of the aptamers. In this review, we discuss recent progress in aptamer-mediated liquid biopsy for cancer detection, its associated challenges, and its future potential for clinical applications

Nonlinear photoacoustic signal amplification from single targets in absorption background

AbstractPhotoacoustic (PA) detection of single absorbing targets such as nanoparticles or cells can be limited by absorption background. We show here that this problem can be overcome by using the nonlinear photoacoustics based on the differences in PA signal dependences on the laser energy from targets and background. Among different nonlinear phenomena, we focused on laser generation of nanobubbles as more efficient PA signal amplifiers from strongly absorbing, highly localized targets in the presence of spatially homogenous absorption background generating linear signals only. This approach was demonstrated by using nonlinear PA flow cytometry platform for label-free detection of circulating melanoma cells in blood background in vitro and in vivo. Nonlinearly amplified PA signals from overheated melanin nanoclusters in melanoma cells became detectable above still linear blood background. Nonlinear nanobubble-based photoacoustics provide new opportunities to significantly (5–20-fold) increase PA contrast of single nanoparticles, cells, viruses and bacteria in complex biological environments

Real-time label-free embolus detection using in vivo photoacoustic flow cytometry

Thromboembolic events are one of the world’s leading causes of death among patients. Embolus or clot formations have several etiologies including paraneoplastic, post-surgery, cauterization, transplantation, or extracorporeal circuits. Despite its medical significance, little progress has been made in early embolus detection, screening and control. The aim of our study is to test the utility of the in vivo photoacoustic (PA) flow cytometry (PAFC) technique for non-invasive embolus detection in real-time. Using in vivo PAFC, emboli were non-invasively monitored in the bloodstream of two different mouse models. The tumor-free mouse model consisted of two groups, one in which the limbs were clamped to produce vessel stasis (7 procedures), and one where the mice underwent surgery (7 procedures). The melanoma-bearing mouse model also consisted of two groups, one in which the implanted tumor underwent compression (8 procedures), and one where a surgical excision of the implanted tumor was performed (8 procedures). We demonstrated that the PAFC can detect a single embolus, and has the ability to distinguish between erythrocyte–rich (red) and leukocyte/platelet-rich (white) emboli in small vessels. We show that, in tumor-bearing mice, the level of circulating emboli was increased compared to tumor-free mice (p = 0.0013). The number of circulating emboli temporarily increased in the tumor-free control mice during vessel stasis (p = 0.033) and after surgical excisions (signed-rank p = 0.031). Similar observations were noted during tumor compression (p = 0.013) and after tumor excisions (p = 0.012). For the first time, it was possible to detect unlabeled emboli in vivo non-invasively, and to confirm the presence of pigmented tumor cells within circulating emboli. The insight on embolus dynamics during cancer progression and medical procedures highlight the clinical potential of PAFC for early detection of cancer and surgery-induced emboli to prevent the fatal thromboembolic complications by well-timed therapy

Integrin α2 and β1 Cross-Communication with mTOR/AKT and the CDK-Cyclin Axis in Hepatocellular Carcinoma Cells

Integrin receptors contribute to hepatocellular carcinoma (HCC) invasion, while AKT-mTOR signaling controls mitosis. The present study was designed to explore the links between integrins and the AKT-mTOR pathway and the CDK-Cyclin axis. HCC cell lines (HepG2, Huh7, Hep3B) were stimulated with soluble collagen or Matrigel to activate integrins, or with insulin-like growth factor 1 (IGF1) to activate AKT-mTOR. HCC growth, proliferation, adhesion, and chemotaxis were evaluated. AKT/mTOR-related proteins, proteins of the CDK-Cyclin axis, focal adhesion kinase (FAK), and integrin-linked kinase (ILK) were determined following IGF1-stimulation or integrin knockdown. Stimulation with collagen or Matrigel increased tumor cell growth and proliferation. This was associated with significant alteration of the integrins α2, αV, and β1. Blockade of these integrins led to cell cycle arrest in G2/M and diminished the number of tumor cell clones. Knocking down the integrins α2 or β1 suppressed ILK, reduced FAK-phosphorylation and diminished AKT/mTOR, as well as the proteins of the CDK-Cyclin axis. Activating the cells with IGF1 enhanced the expression of the integrins α2, αV, β1, activated FAK, and increased tumor cell adhesion and chemotaxis. Blocking the AKT pathway canceled the enhancing effect of IGF on the integrins α2 and β1. These findings reveal that HCC growth, proliferation, and invasion are controlled by a fine-tuned network between α2/β1-FAK signaling, the AKT-mTOR pathway, and the CDK–Cyclin axis. Concerted blockade of the integrin α2/β1 complex along with AKT-mTOR signaling could, therefore, provide an option to prevent progressive dissemination of HCC

The Impact of Phase-Specific Macrophage Depletion on Intestinal Anastomotic Healing

Intestinal anastomotic healing (AH) is critical in colorectal surgery, since disruptive AH leads to anastomotic leakage, a feared postoperative complication. Macrophages are innate immune cells and are instrumental in orchestrating intestinal wound healing, displaying a functional dichotomy as effectors of both tissue injury and repair. The aim of this study was to investigate the phase-specific function and plasticity of macrophages during intestinal AH. Transgenic CD11b diphtheria toxin receptor (CD11b-DTR) mice were used to deplete intestinal macrophages in a temporally controlled manner. Distal colonic end-to-end anastomoses were created in CD11b-DTR, and wild-type mice and macrophages were selectively depleted during either the inflammatory (day 0–3), proliferative (day 4–10), or reparative (day 11–20) phase of intestinal AH, respectively. For each time point, histological and functional analysis as well as gene set enrichment analysis (GSEA) of RNA-sequencing data were performed. Macrophage depletion during the inflammatory phase significantly reduced the associated inflammatory state without compromising microscopic AH. When intestinal macrophages were depleted during the proliferative phase, AH was improved, despite significantly reduced perianastomotic neoangiogenesis. Lastly, macrophages were depleted during the reparative phase and GSEA revealed macrophage-dependent pathways involved in collagen remodeling, cell proliferation, and extracellular matrix composition. However, AH remained comparable at this late timepoint. These results demonstrate that during intestinal AH, macrophages elicit phase-specific effects, and that therapeutic interventions must critically balance their dual and timely defined role

Reducing the Risks of Esophagectomies: A Retrospective Comparison of Hybrid versus Full-Robotic-Assisted Minimally Invasive Esophagectomy (RAMIE) Approaches

This retrospective analysis aimed to assess and compare the short-term perioperative outcomes and morbidity of hybrid and full-Robotic-Assisted Minimally Invasive Esophagectomy (RAMIE) surgical techniques. A total of 168 robotic-assisted Ivor Lewis esophagectomy procedures performed at Muenster University Hospital were included in the study, with 63 cases in the hybrid group and 105 cases in the full-robotic group. Demographic factors, comorbidities, and tumor stages showed no significant differences between the two groups. However, the full-RAMIE technique demonstrated superiority in terms of overall operative time, postoperative pain levels, and patient morphine consumption. Additionally, the full-RAMIE group exhibited better perioperative outcomes, with significantly shorter ICU stays and fewer occurrences of pneumonias and severe complications. While there was a trend favoring the full-RAMIE technique in terms of severe postoperative complications and anastomotic insufficiencies, further research is required to establish it as the gold standard surgical technique for Ivor Lewis esophagectomy

Embolus dynamics in control mice before, during and after compression and surgery.

<p>(A) Profile plot of average detection rate (emboli per hour) from before, 30 minutes during (red region) and after compression with a clamp (400 g) (7 procedures). Detection-rate values and error bars represent the mean and SEM of detection rates during successive 10-minute time intervals, and are positioned at the intervals’ midpoints. (B) Effects of compression effect on embolus detection rates. Values (error bars) represent the estimates (90% confidence intervals) of detection rates (emboli per hour) before compression vs. during and after compression and during vs. after compression as determined from mixed-models Poisson-regression analysis (7 procedures). (C) Profile plot of average detection rates (emboli per hour) for 30 minutes before and 190 minutes after surgery. Values and error bars represent the mean and SEM of detection rates during successive 10 minute time intervals (N7 procedures). Red arrow indicates initiation of the surgery (duration ~3 min). (D) Embolus detection rates in counts per hour before vs. after surgery. Values (error bars) represent estimated detection rates (SEM) (7 procedures).</p