Refine
Document Type
- Article (3)
- Preprint (2)
- Doctoral Thesis (1)
Has Fulltext
- yes (6)
Is part of the Bibliography
- no (6)
Keywords
- Brain tumor (1)
- Breast cancer (1)
- Cancer (1)
- Chemobrain (1)
- Cognition (1)
- EWSR1 (1)
- Exercise (1)
- Gene fusion (1)
- Heavy-ion detectors (1)
- High-intensity interval endurance training (1)
Institute
- Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) (3)
- Informatik (3)
- Physik (3)
- Medizin (2)
- Biowissenschaften (1)
- Sportwissenschaften (1)
Background: Up to 80% of breast cancer patients suffer from Cancer Related Cognitive Impairments (CRCI). Exercise is suggested as a potential supportive care option to reduce cognitive decline in cancer patients. This study will investigate the effects of a high-intensity interval endurance training (HIIT) on CRCI in breast cancer patients. Potentially underlying immunological and neurobiological mechanisms, as well as effects on patients’ self-perceived cognitive functioning and common cancer related side-effects, will be explored.
Methods: A single-blinded randomized controlled trial will be carried out. The impact of HIIT on CRCI will be compared to that of a placebo-intervention (supervised myofascial release training). Both interventions will be conducted simultaneously with the patients’ first-line chemotherapy treatment typically lasting 12–18 weeks. Fifty-nine women with breast cancer will be included in each of the two groups. The study is powered to detect (α = .05, β = .2) a medium effect size difference between the two groups (d = .5) in terms of patients’ change in cognitive testing performances, from baseline until the end of the exercise-intervention. The cognitive test battery, recommended by the International Cancer and Cognition Task Force to assess CRCI, will be used as primary measure. This includes the Hopkins Verbal Learning Test (learning/verbal memory), the Controlled Oral Word Association Test (verbal fluency) and the Trail-Making-Test A/B (attention/set-switching). The following endpoints will be assessed as secondary measures: Go-/No-Go test performance (response inhibition), self-perceived cognitive functioning, serum levels of pro- and antiinflammatory markers (tumor necrosis factor alpha, Interleukin-6, Interleukin-1 alpha, Interleukin-1 beta, C-reactive protein, Interleukin-1 receptor antagonist and Interleukin-10), serum levels of neurotrophic and growth factors (brain-derived neurotrophic factor, insulin-like growth factor 1 and vascular endothelial growth factor), as well as common cancer-related side effects (decrease in physical capacity, fatigue, anxiety and depression, sleep disturbances, quality of life and chemotherapy compliance).
Discussion: This study will provide data on the question whether HIIT is an effective supportive therapy that alleviates CRCI in breast cancer patients. Moreover, the present study will help shed light on the underlying mechanisms of potential CRCI improving effects of exercise in breast cancer patients.
Trial registration: DRKS.de, German Clinical Trials Register (DRKS), ID: DRKS00011390, Registered on 17 January 2018.
Large-scale molecular profiling studies in recent years have shown that central nervous system (CNS) tumors display a much greater heterogeneity in terms of molecularly distinct entities, cellular origins and genetic drivers than anticipated from histological assessment. DNA methylation profiling has emerged as a useful tool for robust tumor classification, providing new insights into these heterogeneous molecular classes. This is particularly true for rare CNS tumors with a broad morphological spectrum, which are not possible to assign as separate entities based on histological similarity alone. Here, we describe a molecularly distinct subset of predominantly pediatric CNS neoplasms (n = 60) that harbor PATZ1 fusions. The original histological diagnoses of these tumors covered a wide spectrum of tumor types and malignancy grades. While the single most common diagnosis was glioblastoma (GBM), clinical data of the PATZ1-fused tumors showed a better prognosis than typical GBM, despite frequent relapses. RNA sequencing revealed recurrent MN1:PATZ1 or EWSR1:PATZ1 fusions related to (often extensive) copy number variations on chromosome 22, where PATZ1 and the two fusion partners are located. These fusions have individually been reported in a number of glial/glioneuronal tumors, as well as extracranial sarcomas. We show here that they are more common than previously acknowledged, and together define a biologically distinct CNS tumor type with high expression of neural development markers such as PAX2, GATA2 and IGF2. Drug screening performed on the MN1:PATZ1 fusion-bearing KS-1 brain tumor cell line revealed preliminary candidates for further study. In summary, PATZ1 fusions define a molecular class of histologically polyphenotypic neuroepithelial tumors, which show an intermediate prognosis under current treatment regimens.
Die Verarbeitung während des Hörprozesses von Säugetieren verläuft von der Kochlea mit den inneren und äußeren Haarsinneszellen (äHZ) über afferente Nervenbahnen bis zum auditorischen Kortex (AK). Die daran beteiligten Schaltstationen und deren Funktion sind überwiegend aufgeklärt. Die Hörbahn ist zudem in besonderer Weise durch efferente Rückkopplungen gekennzeichnet, die interne Modulationen sowie sekundäre Reaktionen auf den Reiz ermöglichen. Anatomisch betrachtet verlaufen efferente Projektionen vom AK zu sämtlichen am Hörprozess beteiligten Kerngebieten. Vom Olivenkomplex erfolgt über mediale und laterale Fasern eine Innervation der äHZ bzw. des Hörnervs. Trotz der gut beschriebenen Anatomie ist die funktionelle Beziehung zwischen dem AK und der Peripherie weitgehend ungeklärt. In der vorliegenden Arbeit wurde der funktionelle Zusammenhang vom AK zu den äHZ in der mongolischen Wüstenrennmaus untersucht. Dafür wurde entweder eine pharmakologische Blockierung der Kortexaktivität durch den Natriumkanalblocker Lidocain erzeugt oder eine Aktivierung der Kortexaktivität durch die Anwendung elektrischer Reize ausgelöst. Der Einfluss der Manipulationen wurde in der Kochlea mittels Messungen von Distorsionsprodukt-otoakustischen Emissionen (DPOAE) erfasst. Diese entstehen durch die nichtlineare Verstärkung leiser Schallsignale durch die äHZ zur Erzielung hoher Sensitivität und Frequenzauflösung. Die DPOAE treten als kubische (z. B. 2f1-f2) und quadratische (z. B. f2-f1) Verzerrungen auf und geben Aufschluss über unterschiedliche Parameter der äHZ-Verstärkungsfunktion.
Die Lidocainversuche wurden entweder kontra- oder ipsilateral zur DPOAE-Messung durchgeführt. In beiden Konstellationen traten nach der Lidocaininjektion Erhöhungen und Verringerungen der DPOAE-Pegel im Vergleich zur Basismessung oder unveränderte DPOAE-Pegel auf. Im Mittel lagen die Pegeländerungen bei ca. 11 dB, in Einzelfällen betrugen sie bis zu 44,8 dB. In den Gesamtdaten waren die Effekte nach kontralateraler Injektion oft signifikant größer als nach ipsilateraler Injektion. Ebenso waren die Effekte in der 2f1-f2 Emission meist signifikant größer als in der f2-f1 Emission. Zudem wurde beobachtet, dass signifikant größere Effekte bei einer Stimulation mit Pegeln von 60/50 dB SPL im Vergleich zu 40/30 dB SPL erreicht wurden. Grundsätzlich trat in allen Datensätzen eine Reversibilität der DPOAE-Pegel mit zunehmender Versuchsdauer auf. Die Effekte waren direkt nach der Injektion am größten und erreichten je nach Stimuluspegel und Emissionstyp nach 28-100 min die Basispegel. In keinem der Datensätze lag eine Abhängigkeit der im Kortex gereizten charakteristischen Frequenz (CF) zum betroffenen Frequenzbereich in der Kochlea vor. Die Effekte waren über den gesamten gemessenen Frequenzbereich von 1-40 kHz nachweisbar. Allerdings waren die Frequenzbereiche von 1-10 kHz und 30,5-40 kHz besonders stark von der Lidocaininjektion betroffen.
Auch nach der elektrischen Reizung wurden die drei oben beschriebenen Effekttypen definiert. Mit 54,6 % war der Prozentsatz unveränderter DPOAE-Pegel allerdings sehr hoch. In den anderen beiden Kategorien konnten zusätzlich Differenzierungen im zeitlichen Verhalten der DPOAE-Pegel vorgenommen werden. In 21,6 % bzw. 16,5 % der Datensätze waren die Verringerungen bzw. Erhöhungen bis zum letzten gemessenen Zeitpunkt nach der elektrischen Reizung irreversibel und nur in jeweils 2,8 % der Datensätze war eine Reversibilität zu verzeichnen. In diesen Fällen war die Effektdauer mit im Mittel 31 bzw. 25 min kürzer als in den Lidocainversuchen. Auch die Effektstärken waren mit maximal 23,9 dB und je nach Effekttyp im Mittel 5,1-13,7 dB geringer als nach der Lidocaininjektion. Die größten Effekte traten in einem mittleren Stimuluspegelbereich von 45-55 dB SPL auf. Wiederum konnte keine Abhängigkeit des betroffenen Frequenzbereichs von der kortikal gereizten CF nachgewiesen werden. In Einzelfällen waren auf DPOAE-Ebene nur die Frequenzen ober- und unterhalb der kortikalen CF beeinflusst, wohingegen bei der CF selbst keine Effekte auftraten.
Durch Kontrollexperimente (Salineinjektion bzw. Einführen der Elektrode ohne elektrische Reizung) konnte nachgewiesen werden, dass die Effekte durch die Manipulation der Kortexaktivität hervorgerufen wurden. Somit liegt eine funktionelle Beziehung zwischen dem AK und der Peripherie vor, die langanhaltende massive Ausmaße annehmen kann. Die Effektrichtung ist vermutlich durch die exzitatorisch oder inhibitorisch wirkenden Neurone vom Colliculus inferior zum Olivenkomplex bedingt. Die größeren Effekte in der kontralateralen Konfiguration lassen sich durch die Diskrepanz in der Anzahl der gekreuzten (2/3) und ungekreuzten (1/3) medialen Efferenzen erklären. Die kubischen Komponenten der äHZ-Verstärkungsfunktion scheinen stärker beeinflusst zu sein als die quadratischen Komponenten, was in größeren Pegeländerungen in der 2f1-f2 Emission resultiert. Die teils großen Effektstärken sowie die nicht vorhandene Frequenzabhängigkeit zwischen AK und Kochlea sind vermutlich auf den großen Kortexbereich zurückzuführen, der von den gewählten Injektionsvolumina bzw. elektrischen Reizstärken betroffen war. Die großen Effekte im mittleren Stimuluspegelbereich lassen sich sowohl mit einer möglichen Schutzfunktion der Efferenzen vor zu lauten Schallereignissen als auch mit einer Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses zur erleichterten Detektion akustischer Signale in Einklang bringen. Insgesamt deuten die Ergebnisse darauf hin, dass die Aktivität des AK einen starken Einfluss auf periphere auditorische Mechanismen hat, wodurch die kochleäre Verarbeitung akustischer Signale je nach kortikalem Verarbeitungsstatus massiv modifiziert werden kann.
A Large Ion Collider Experiment (ALICE) has been conceived and constructed as a heavy-ion experiment at the LHC. During LHC Runs 1 and 2, it has produced a wide range of physics results using all collision systems available at the LHC. In order to best exploit new physics opportunities opening up with the upgraded LHC and new detector technologies, the experiment has undergone a major upgrade during the LHC Long Shutdown 2 (2019-2022). This comprises the move to continuous readout, the complete overhaul of core detectors, as well as a new online event processing farm with a redesigned online-offline software framework. These improvements will allow to record Pb-Pb collisions at rates up to 50 kHz, while ensuring sensitivity for signals without a triggerable signature.
A Large Ion Collider Experiment (ALICE) has been conceived and constructed as a heavy-ion experiment at the LHC. During LHC Runs 1 and 2, it has produced a wide range of physics results using all collision systems available at the LHC. In order to best exploit new physics opportunities opening up with the upgraded LHC and new detector technologies, the experiment has undergone a major upgrade during the LHC Long Shutdown 2 (2019–2022). This comprises the move to continuous readout, the complete overhaul of core detectors, as well as a new online event processing farm with a redesigned online-offline software framework. These improvements will allow to record Pb-Pb collisions at rates up to 50 kHz, while ensuring sensitivity for signals without a triggerable signature.
A Large Ion Collider Experiment (ALICE) has been conceived and constructed as a heavy-ion experiment at the LHC. During LHC Runs 1 and 2, it has produced a wide range of physics results using all collision systems available at the LHC. In order to best exploit new physics opportunities opening up with the upgraded LHC and new detector technologies, the experiment has undergone a major upgrade during the LHC Long Shutdown 2 (2019-2022). This comprises the move to continuous readout, the complete overhaul of core detectors, as well as a new online event processing farm with a redesigned online-offline software framework. These improvements will allow to record Pb-Pb collisions at rates up to 50 kHz, while ensuring sensitivity for signals without a triggerable signature.