Crowdsourcing of Histological Image Labeling and Object Delineation by Medical Students

Crowdsourcing in pathology has been performed on tasks that are assumed to be manageable by nonexperts. Demand remains high for annotations of more complex elements in digital microscopic images, such as anatomical structures. Therefore, this work investigates conditions to enable crowdsourced annotations of high-level image objects, a complex task considered to require expert knowledge. 76 medical students without specific domain knowledge who voluntarily participated in three experiments solved two relevant annotation tasks on histopathological images: (1) Labeling of images showing tissue regions, and (2) delineation of morphologically defined image objects. We focus on methods to ensure sufficient annotation quality including several tests on the required number of participants and on the correlation of participants' performance between tasks. In a set up simulating annotation of images with limited ground truth, we validated the feasibility of a confidence score using full ground truth. For this, we computed a majority vote using weighting factors based on individual assessment of contributors against scattered gold standard annotated by pathologists. In conclusion, we provide guidance for task design and quality control to enable a crowdsourced approach to obtain accurate annotations required in the era of digital pathology

P35. Intratumoral patterns of clonal evolution in meningiomas

Núm. a Art Públic: 1815Digitalitzat per Tecnodo

Inhibition of CK2 Reduces NG2 Expression in Juvenile Angiofibroma

Juvenile angiofibroma (JA) is a rare fibrovascular neoplasm predominately found within the posterior nasal cavity of adolescent males. JA expresses the proteoglycan nerve–glial antigen (NG)2, which crucially determines the migratory capacity of distinct cancer cells. Moreover, it is known that the protein kinase CK2 regulates NG2 gene expression. Therefore, in the present study, we analyzed whether the inhibition of CK2 suppresses NG2-dependent JA cell proliferation and migration. For this purpose, we assessed the expression of NG2 and CK2 in patient-derived JA tissue samples, as well as in patient-derived JA cell cultures by Western blot, immunohistochemistry, flow cytometry and quantitative real-time PCR. The mitochondrial activity, proliferation and migratory capacity of the JA cells were determined by water-soluble tetrazolium (WST)-1, 5-bromo-20 -deoxyuridine (BrdU) and collagen sprouting assays. We found that NG2 and CK2 were expressed in both the JA tissue samples and cell cultures. The treatment of the JA cells with the two CK2 inhibitors, CX-4945 and SGC-CK2-1, significantly reduced NG2 gene and protein expression when compared to the vehicle-treated cells. In addition, the loss of CK2 activity suppressed the JA cell proliferation and migration. These findings indicate that the inhibition of CK2 may represent a promising therapeutic approach for the treatment of NG2-expressing JA

Duplication of 7q34 is specific to juvenile pilocytic astrocytomas and a hallmark of cerebellar and optic pathway tumours

BACKGROUND: Juvenile pilocytic astrocytomas (JPA), a subgroup of low-grade astrocytomas (LGA), are common, heterogeneous and poorly understood subset of brain tumours in children. Chromosomal 7q34 duplication leading to fusion genes formed between KIAA1549 and BRAF and subsequent constitutive activation of BRAF was recently identified in a proportion of LGA, and may be involved in their pathogenesis. Our aim was to investigate additional chromosomal unbalances in LGA and whether incidence of 7q34 duplication is associated with tumour type or location. METHODS AND RESULTS: Using Illumina-Human-Hap300-Duo and 610-Quad high-resolution-SNP-based arrays and quantitative PCR on genes of interest, we investigated 84 paediatric LGA. We demonstrate that 7q34 duplication is specific to sporadic JPA (35 of 53-66%) and does not occur in other LGA subtypes (0 of 27) or NFI-associated-JPA (0 of 4). We also establish that it is site specific as it occurs in the majority of cerebellar JPA (24 of 30-80%) followed by brainstem, hypothalamic/optic pathway JPA (10 of 16-62.5%) and is rare in hemispheric JPA (1 of 7-14%). The MAP-kinase pathway, assessed through ERK phosphorylation, was active in all tumours regardless of 7q34 duplication. Gain of function studies performed on hTERT-immortalised astrocytes show that overexpression of wild-type BRAF does not increase cell proliferation or baseline MAPK signalling even if it sensitises cells to EGFR stimulation. CONCLUSIONS AND INTERPRETATION: Our results suggest that variants of JPA might arise from a unique site-restricted progenitor cell where 7q34 duplication, a hallmark of this tumour-type in association to MAPK-kinase pathway activation, potentially plays a site-specific role in their pathogenesis. Importantly, gain of function abnormalities in components of MAP-Kinase signalling are potentially present in all JPA making this tumour amenable to therapeutic targeting of this pathway. British Journal of Cancer (2009) 101, 722-733. doi: 10.1038/sj.bjc.6605179 www.bjcancer.com Published online 14 July 2009 (C) 2009 Cancer Research U

Amplifikationen von beta-Catenin im juvenilen Angiofibromen

Einleitung: Das juvenile Angiofibrom ist ein gutartiger, fibrovaskulärer Tumor der nahezu ausschließlich bei männlichen Jugendlichen auftritt. Eine erhöhte beta-Catenin-Expression konnte durch den Nachweis von Mutationen im beta-Catenin-Gen in bis zu 75% der untersuchten Angiofibrome erklärt werden. Die beta-Catenin-Überexpression bei fehlender Mutation ist bis jetzt nicht verstanden. Daher sollte in dieser Arbeit untersucht werden, ob eine bislang nur bei Magenkarzinomen gezeigte Amplifikation von beta-Catenin im juvenilen Angiofibrom vorliegt.Methoden: Mittels Fluoreszenz-in situ-Hybridisierung (FISH) wurden Paraffingewebeschnitte und/oder primäre Zellkulturen von acht Angiofibromen auf numerische Veränderungen von beta-Catenin simultan mit einer zentromerspezifischen Sonde für Chromosom 3 untersucht und Mutationsanalysen durchgeführt. Ergebnisse: In allen 5 untersuchten Primärkulturen konnten mittels FISH chromosomale Gewinne, in 3 Tumoren zusätzlich Amplifikationen von beta-Catenin aufgezeigt werden. Darüber hinaus konnten auch an Paraffingewebeschnitten in allen 8 Angiofibromen Gewinne und/oder Amplifikationen von beta-Catenin in einzelnen Zellkernen nachgewiesen werden. Ein Vergleich dieser Ergebnisse mit unseren Mutationsanalysen des beta-Catenin-Gens ergab, dass in Tumoren sowohl Gewinne bzw. Amplifikationen des beta-Catenin-Gens zusätzlich zu Mutationen vorliegen als auch bei nicht Vorliegen von Mutationen zu beobachten sind. Schlussfolgerung: Die in unserer Arbeit nachgewiesenen Gewinne und Amplifikationen des beta-Catenin-Gens stellen eine weitere Erklärung für die Überexpression von beta-Catenin in juvenilen Angiofibromen dar.Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an

Vergleichende Untersuchungen der miRNAs let-7d, miR-98 und miR-218 in Kopf-Hals-Tumoren

Einleitung: MicroRNAs (miRNAs) sind kleine, nicht-kodierende RNAs, welche die Genexpression auf posttranskriptioneller Ebene durch ihre Interaktion mit der mRNA beeinflussen und zur Initiation und Progression von Tumoren beitragen können. Die Bedeutung der miRNAs als diagnostische und prognostische Tumormarker wird bereits in verschiedenen Tumorentitäten diskutiert. Methoden: In einem Probenkollektiv von 29 Plattenepithelkarzinomen, 13 Angiofibromen, 4 Hämangiomen und 2 Hämangioperizytomen wurde mittels qRT-PCR die Expression der miRNAs let-7d, miR-98 und miR-218 untersucht. Ergebnisse: Im Gewebe der Plattenepithelkarzinome und Hämangiome/Hämangioperizytome ließ sich eine gesteigerte Expression der miRNAs let-7d (p = 0.025 und p = 0.034) und miR-98 (p = 0.006 und p = 0.034) feststellen. Interessanterweise war sowohl im Gewebe von Plattenepithelkarzinomen als auch Angiofibromen eine verminderte miR-218 Expression (p = 0.009 und p = 0.009) nachweisbar.Schlussfolgerung: Unsere ersten Daten zeigen eine in den untersuchten Tumorentitäten spezifisch deregulierte Expression der miRNAs let-7d, miR-98 und miR-218. Interessanterweise resultiert eine verminderte miR-218 Expression in einer Stabilisierung und nukleären Akkumulation von beta-Catenin, so dass die Annahme einer Bedeutung der verminderten miR-218-Expression in der Tumorbiologie von Plattenepithelkarzinomen und Angiofibromen durch den Einfluss auf beta-Catenin vermutet wird.Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an