Peritoneal carcinomatosis due to ovarian cancer: comparison between MDCT, MRI and positron emission tomography-computed tomography with F18-fluorodeoxyglucose

Purpose: To compare MDCT, MRI and 18F-FDG PET/CT for the detection of peritoneal carcinomatosis due to ovarian cancerMethods and Materials: Fifteen women (mean age 65±) with clinical suspicion of ovarian cancer and peritoneal carcinomatosis underwent MDCT, MRI and 18F-FDG PET/CT, simultaneously and shortly performed before surgery (delay 8.1± days). According to the peritoneal cancer index nine abdominopelvic regions were defined. We applied four scores of lesion size on MDCT and MR images, while the maximal standard uptake value (SUVmax) was measured on 18F-FDG PET/CT. Three sites of lymphadenopathy and posterobasal pleural carcinomatosis were also analyzed. First, one radiologist blindly and separately read MDCT and MR images, while one nuclear physician blindly read PET/CT images grading each lesion according to four diagnostic certitudes. Secondly, all the images were reviewed jointly and compared with histopathology. Receiver operating characteristics (ROC) analysis was performed.Results: Peritoneal implants were proven in ten women (75%). Altogether, 228 abdominopelvic sites were compared. Sensitivity and specificity for MDCT was 90.2% and 90.6%, for MRI 93.5% and 86.3%, and for 18F-FDG PET/CT 92.7% and 95.7%, respectively. ROC area under the curve were 0.93 for MDCT and MRI, and 0.96 for 18F-FDG PET/CT respectively. No significant differences (p=0.11) were found between the three modalities.Conclusion: Although MRI revealed to be the most sensitive and 18F-FDG PET/CT the most specific modality, no significant differences were shown between the three techniques.

Increased audiovisual integration in cochlear-implanted deaf patients: independent components analysis of longitudinal positron emission tomography data.

It has been demonstrated in earlier studies that patients with a cochlear implant have increased abilities for audio-visual integration because the crude information transmitted by the cochlear implant requires the persistent use of the complementary speech information from the visual channel. The brain network for these abilities needs to be clarified. We used an independent components analysis (ICA) of the activation (H2 (15) O) positron emission tomography data to explore occipito-temporal brain activity in post-lingually deaf patients with unilaterally implanted cochlear implants at several months post-implantation (T1), shortly after implantation (T0) and in normal hearing controls. In between-group analysis, patients at T1 had greater blood flow in the left middle temporal cortex as compared with T0 and normal hearing controls. In within-group analysis, patients at T0 had a task-related ICA component in the visual cortex, and patients at T1 had one task-related ICA component in the left middle temporal cortex and the other in the visual cortex. The time courses of temporal and visual activities during the positron emission tomography examination at T1 were highly correlated, meaning that synchronized integrative activity occurred. The greater involvement of the visual cortex and its close coupling with the temporal cortex at T1 confirm the importance of audio-visual integration in more experienced cochlear implant subjects at the cortical level.

Light-induced retinal degeneration correlates with changes in iron metabolism gene expression, ferritin level, and aging.

PURPOSE: Retinal degeneration is associated with iron accumulation in several rodent models in which iron-regulating proteins are impaired. Oxidative stress is catalyzed by unbound iron. METHODS: The role of the heavy chain of ferritin, which sequesters iron, in regulating the thickness of the photoreceptor nuclear layer in the 4- and 16-month-old wild-type H ferritin (HFt(+/+)) and heterozygous H ferritin (HFt(+/-)) mice was investigated, before and 12 days after exposure to 13,000-lux light for 24 hours. The regulation of gene expression of the various proteins involved in iron homeostasis, such as transferrin, transferrin receptor, hephaestin, ferroportin, iron regulatory proteins 1 and 2, hepcidin, ceruloplasmin, and heme-oxygenase 1, was analyzed by quantitative (q)RT-PCR during exposure (2, 12, and 24 hours) and 24 hours after 1 day of exposure in the 4-month-old HFt(+/+) and HFt(+/-) mouse retinas. RESULTS: Retinal degeneration in the 4-month-old HFt(+/-) mice was more extensive than in the HFt(+/+) mice. Yet, it was more extensive in both of the 16-month-old mouse groups, revealing the combined effect of age and excessive light. Injury caused by excessive light modified the temporal gene expression of iron-regulating proteins similarly in the HFt(+/-) and HFt(+/+) mice. CONCLUSIONS: Loss of one allele of H ferritin appears to increase light-induced degeneration. This study highlighted that oxidative stress related to light-induced injury is associated with major changes in gene expression of iron metabolism proteins.

Intérêt de la tomographie par émission de positons couplée à la scanographie (TEP/TDM) dans les cancers urologiques [Value of positron emission tomography and computer tomography (PET/CT) for urologic malignancies].

Positron emission tomography is a functional imaging technique that allows the detection of the regional metabolic rate, and is often coupled with other morphological imaging technique such as computed tomography. The rationale for its use is based on the clearly demonstrated fact that functional changes in tumor processes happen before morphological changes. Its introduction to the clinical practice added a new dimension in conventional imaging techniques. This review presents the current and proposed indications of the use of positron emission/computed tomography for prostate, bladder and testes, and the potential role of this exam in radiotherapy planning.

Light-regulated plant growth and development.

Plants are sessile and photo-autotrophic; their entire life cycle is thus strongly influenced by the ever-changing light environment. In order to sense and respond to those fluctuating conditions higher plants possess several families of photoreceptors that can monitor light from UV-B to the near infrared (far-red). The molecular nature of UV-B sensors remains unknown, red (R) and far-red (FR) light is sensed by the phytochromes (phyA-phyE in Arabidopsis) while three classes of UV-A/blue photoreceptors have been identified: cryptochromes, phototropins, and members of the Zeitlupe family (cry1, cry2, phot1, phot2, ZTL, FKF1, and LKP2 in Arabidopsis). Functional specialization within photoreceptor families gave rise to members optimized for a wide range of light intensities. Genetic and photobiological studies performed in Arabidopsis have shown that these light sensors mediate numerous adaptive responses (e.g., phototropism and shade avoidance) and developmental transitions (e.g., germination and flowering). Some physiological responses are specifically triggered by a single photoreceptor but in many cases multiple light sensors ensure a coordinated response. Recent studies also provide examples of crosstalk between the responses of Arabidopsis to different external factors, in particular among light, temperature, and pathogens. Although the different photoreceptors are unrelated in structure, in many cases they trigger similar signaling mechanisms including light-regulated protein-protein interactions or light-regulated stability of several transcription factors. The breath and complexity of this topic forced us to concentrate on specific aspects of photomorphogenesis and we point the readers to recent reviews for some aspects of light-mediated signaling (e.g., transition to flowering).

Added prognostic value of myocardial blood flow quantitation in rubidium-82 positron emission tomography imaging

Les maladies cardiovasculaires restent la cause de mortalité la plus élevée dans le monde occidental. Il s'agit d'un processus long et complexe, dont l'infarctus du myocarde et la mort cardiaque ne sont que la fin d'un spectrum. La perfusion myocardique joue un rôle central dans l'évolution de la maladie et survient chronologiquement en amont de la dysfonction diastolique et systolique, ainsi que de l'infarctus du myocarde. Une meilleure compréhension de la Physiopathologie sous-jacente est cruciale dans le diagnostique et la prise en charge du patient. Dans ce sens, ce travail tente d'évaluer l'apport de l'évaluation de la perfusion myocardique évaluée par la tomographic à émission de positron (PET/CT) quant à la prédiction d'événements cardiovasculaires. De plus, l'apport de l'évaluation quantitative par rapport à l'évaluation qualitative a été démontré dans ce travail. Nous avons utilisé un radiotraceur unique au regard de ses caractéristiques. En effet, Le Rubidium-82 est un traceur qui ne nécessite pas d'un cyclotron pour sa fabrication, dès lors qu'il est produit par un générateur, rendant ainsi sa disponibilité un atout et un avantage potentiel lors de futurs implémentations à plus grande échelle. Ce travail démontre la supériorité de l'analyse de perfusion myocardique quantitative par rapport à l'analyse traditionnelle qualitative, ce qui n'était pas encore confirmé avec le Rubidium-82. Les résultats montrent une démarcation significative entre les différentes valeurs de perfusion quantitative/absolue, permettant de distinguer différentes populations plus ou moins à risque en terme de prédiction d'événements cardiaques futurs. Il est intéressant de noter que dans un modèle combinant l'analyse qualitative et quantitative proposé dans ce travail, l'inclusion des résultats les plus ischémiques obtenus par l'analyse qualitative avec les résultats de perfusion les plus bas en terme de flux myocardique absolu (analyse quantitative) démarque une population à très bas risque d'événements cardiovasculaires majeurs, une prédiction pouvant être observée surplus de 1'000 jours. Ces résultats forment un ajout significatif quant à l'évaluation de la perfusion myocardique par la médecine nucléaire, notamment par ce model intégratif proposé, lequel permet une prédiction précise et contributive dans le cadre de futurs événements cardiovasculaires majeurs.

Micropapillary pattern in lung adenocarcinoma: aspect on 18F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography/computed tomography imaging.

We diagnosed a non-small cell lung carcinoma in a 49-year-old female patient with the histopathological diagnosis of stage IIIB mixed bronchioloalveolar and papillary adenocarcinoma with extensive micropapillary feature, which was not visualized on the preoperative multimodality imaging with positron emission tomography (PET) and computed tomography (CT). The micropapillary component characterized by a unique growth pattern with particular morphological features can be observed in all subtypes of lung adenocarcinoma. Micropapillary component is increasingly recognized as a distinct entity associated with higher aggressiveness. Even the most modern multimodality PET/CT imaging technology may fail to adequately visualize this important component with highly relevant prognostic implications. Thus, the pathologist needs to consciously look for a micropapillary component in the surgical specimen or in preoperative biopsies or cytology. This may have potential future treatment implications, as adjuvant or neoadjuvant chemotherapy may be of relevance, even in the early stages of the disease.

18F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography/computed tomography and magnetic resonance imaging in patients with liver metastases from uveal melanoma: results from a pilot study.

PURPOSE: F-fluorodeoxyglucose (FDG) positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) and MRI are used for detecting liver metastases from uveal melanoma. The introduction of new treatment options in clinical trials might benefit from early response assessment. Here, we determine the value of FDG-PET/CT with respect to MRI at diagnosis and its potential for monitoring therapy. MATERIAL AND METHODS: Ten patients with biopsy-proven liver metastases of uveal melanoma enrolled in a randomized phase III trial (NCT00110123) underwent both FDG-PET coupled with unenhanced CT and gadolinium-diethylene triamine pentaacetic acid-enhanced liver MRI within 4 weeks. FDG-PET and MRI were evaluated blindly and then compared using the ratio of lesion to normal liver parenchyma PET-derived standardized uptake value (SUV). The influence of lesion size and response to chemotherapy were studied. RESULTS: Overall, 108 liver lesions were seen: 34 (31%) on both modalities (1-18 lesions/patient), four (4%) by PET/CT only, and 70 (65%) by MRI only. SUV correlated with MRI lesion size (r=0.81, P<0.0001). PET/CT detected 26 of 33 (79%) MRI lesions of more than or equal to 1.2 cm, whereas it detected only eight of 71 (11%) lesions of less than 1.2 cm (P<0.0001). MRI lesions without PET correspondence were small (0.6±0.2 vs. 2.1±1.1 cm, P<0.0001). During follow-up (six patients, 30 lesions), the ratio lesion-to-normal-liver SUV diminished in size-stable lesions (1.90±0.64-1.46±0.50, P<0.0001), whereas it increased in enlarging lesions (1.56±0.40-1.99±0.56, P=0.032). CONCLUSION: MRI outweighs PET/CT for detecting small liver metastases. However, PET/CT detected at least one liver metastasis per patient and changes in FDG uptake not related to size change, suggesting a role in assessing early therapy response.

Value of positron emission tomography in full-thickness chest wall resections for malignancies

Rapport de synthèse : Les tumeurs de la paroi thoracique sont des pathologies graves dont le traitement principal consiste en une résection chirurgicale. L'enjeu majeur de cette intervention ontologique est de réséquer la totalité de la tumeur, ce qui nécessite une planification préopératoire minutieuse. Classiquement, l'identification et la localisation de la tumeur se fait à l'aide de la tomodensitométrie (computed tomography, CT) ou de l'imagerie par résonnance magnétique (1RM). Actuellement, l'imagerie nucléaire fonctionnelle par tomographie par émission de positons (positron emission tomography, PET) qui peut être couplée au CT (PET/CT) est de plus en plus appliquée aux patients présentant une tumeur maligne. Son efficacité a fréquemment été démontrée. Le but de la présente étude est d'évaluer la valeur du PET dans la planification de la résection des tumeurs de la paroi thoracique. Une analyse rétrospective de dix-huit patients opérés entre 2004 et 2006 a été réalisée; Dans ce groupe de patient, la taille de la tumeur mesurée sur la pièce opératoire réséquée a été comparée à la taille de la tumeur mesurée sur le CT et le PET. Les résultats démontrent que le CT surestimait de manière consistante la taille réelle de la tumeur par rapport au PET (+64% par rapport à +1%, P<0.001). De plus, le PET s'est avéré particulièrement performant pour prédire la taille des tumeurs de plus de 5.5 cm de diamètre par rapport au CT (valeur prédictive positive 80% par rapport à 44% et spécificité 93% par apport à 64%, respectivement). Cette étude démontre que le PET permettrait de mesurer la taille des tumeurs de la paroi thoracique de manière plus précise que le CT. Cette nouvelle modalité diagnostique s'avèrerait donc utile pour planifier les résections chirurgicales de telles tumeurs. A notre connaissance, aucune publication ne décrit la valeur du PET dans ce domaine. Les performances accrues du PET permettraient une meilleure délimitation des tumeurs ce qui améliorerait la précision de la résection chirurgicale. En conclusion, cette étude préliminaire rétrospective démontre la faisabilité du PET pour les tumeurs de la paroi thoracique. Ces résultats devraient être confirmés par une étude prospective incluant un plus grand nombre de patients avec la perspective de juger l'impact clinique réel du PET sur la prise en charge thérapeutique des patients.

Light-induced degradation of phyA is promoted by transfer of the photoreceptor into the nucleus.

Higher plants possess multiple members of the phytochrome family of red, far-red light sensors to modulate plant growth and development according to competition from neighbors. The phytochrome family is composed of the light-labile phyA and several light-stable members (phyB-phyE in Arabidopsis). phyA accumulates to high levels in etiolated seedlings and is essential for young seedling establishment under a dense canopy. In photosynthetically active seedlings high levels of phyA counteract the shade avoidance response. phyA levels are maintained low in light-grown plants by a combination of light-dependent repression of PHYA transcription and light-induced proteasome-mediated degradation of the activated photoreceptor. Light-activated phyA is transported from the cytoplasm where it resides in darkness to the nucleus where it is needed for most phytochrome-induced responses. Here we show that phyA is degraded by a proteasome-dependent mechanism both in the cytoplasm and the nucleus. However, phyA degradation is significantly slower in the cytoplasm than in the nucleus. In the nucleus phyA is degraded in a proteasome-dependent mechanism even in its inactive Pr (red light absorbing) form, preventing the accumulation of high levels of nuclear phyA in darkness. Thus, light-induced degradation of phyA is in part controlled by a light-regulated import into the nucleus where the turnover is faster. Although most phyA responses require nuclear phyA it might be useful to maintain phyA in the cytoplasm in its inactive form to allow accumulation of high levels of the light sensor in etiolated seedlings.

The role of Bmi1 in CNS development and in retinal degeneration

SUMMARY : The present work addresses several aspects of cell cycle regulation, cell fate specification and cell death in the central nervous system (CNS), specifically the cortex and the retina. More precisely, we investigated the role of Bmi1, a polycomb family gene required for stem cell proliferation and self-renewal, in the development of the cerebral cortex, as well as in the genesis of the retina. These data, together with studies published during the last two decades concerning cell cycle re-activation in apoptotic neurons in the CNS, raised the question of a possible link between regulation of the cell cycle during development and during retinal degeneration. 1. The effects of Bmi1 loss in the cerebral cortex : Consistently with our and others' observations on failure of Bmi9-/- stem cells to proliferate and self-renew in vitro, the Bmi9-/- cerebral cortex presented slight defects in proliferation in stem/progenitor cells compartments in vivo. This was in accordance with the pattern of Bmi1 expression in the developing forebrain. The modest proliferation defects, compared to the drastic consequences of Bmi9 loss in vitro, suggest that cell-extrinsic mechanisms may partially compensate for Bmi1 deletion in vivo during cortical histogenesis. Nevertheless, we observed a decreased proliferating activity in neurogenic regions of the adult telencephalon, more precisely in the subventricular zone, showing that Bmi1 controls neural stem/progenitor proliferation during adulthood in vivo. Our data also highlight an increased production of astrocytes at birth, and a generalized gliosis in the adult Bmi9-/- brain. Importantly, glial progenitors and astrocytes retained the ability to proliferate in the absence of Bmi1. 2. The effects of Bmi1 loss in the retina : The pattern of expression of Bmi1 during development and in the adult retina suggests a role for Bmi1 in cell fate specification and differentiation rather than in proliferation. While the layering and the global structure of the retina appear normal in Bmi1 /adult mice, immunohistochemìcal analysis revealed defects in the three major classes of retinal interneurons, namely: horizontal, bipolar and amacrine cells. Electroretinogram recordings in Bmi9-/- mice are coherent with the defects observed at the histological level, with a reduced b-wave and low-profile oscillatory potentials. These results show that Bmi1 controls not only proliferation, but also cell type generation, as previously observed in the cerebellum. 3. Cell cycle events and related neuroprotective strategies in retinal degeneration : In several neurodegenerative disorders, neurons re-express cell cycle proteins such as cyclin dependent kinases (Cdks) prior to apoptosis. Here, we show for the first time that this is also the case during retinal degeneration. Rd1 mice carry a recessive defect (Pdeóbrd/rd) that causes retinal degeneration and serves as a model of retinitis pigmentosa. We found that photoreceptors express Cdk4 and Cdk2, and undergo DNA synthesis prior to cell death. To interfere with the reactivation of Cdk-related pathways, we deleted E2fs or Brni1, which normally allow cell cycle progression. While deleting E2f1 (downstream of Cdk4/6) in Rd1 mice provides only temporary protection, knocking out Bmi1 (upstream of Cdks) leads to an extensive neuroprotective effect, independent of p16ink4a or p19arf, two tumor suppressors regulated by Bmi1. Analysis of Cdks and the DNA repair-related protein Ligase IV showed that Bmi1 acts downstream of DNA repair events and upstream of Cdks in this neurodegenerative mechanism. Expression of Cdks during an acute model of retinal degeneration, light damage-induced photoreceptor death, points to a role for Bmi1 and cell cycle proteins in retinal degeneration. Considering the similarity with the cell cycle-related apoptotic pathway observed in other neurodegenerative diseases, Bmi1 is a possible general target to prevent or delay neuronal death. RESUME : Ce travail aborde plusieurs aspects de la régulation du cycle cellulaire, de la spécification du devenir des cellules et de la mort cellulaire dans le système nerveux centrale (SNC), plus particulièrement dans le cortex cérébral et dans la rétine. Nous nous sommes intéressés au gène Bmi1, appartenant à la famille polycomb et nécessaire à la prolifération et au renouvellement des cellules souches. Nous avons visé à disséquer son rôle dans le développement du cortex et de la rétine. Ces données, ainsi qu'une série de travaux publiés au cours des deux dernières décennies concernant la réactivation du cycle cellulaire dans les neurones en voie d'apoptose dans le SNC, nous ont ensuite poussé à chercher un lien entre la régulation du cycle cellulaire pendant le développement et au cours de la dégénérescence rétinienne. 1. Les effets de l'inactivation de Bmi1 dans le cortex cérébral : En accord avec l'incapacité des cellules souches neurales in vitro à proliférer et à se renouveler en absence de Bmi1, le cortex cérébral des souris Bmi1-/- présente de légers défauts de prolifération dans les compartiments contenant les cellules souches neurales. Ceci est en accord avec le profil d'expression de Bmi1 dans le télencéphale. Les conséquences de la délétion de Bmi1 sont toutefois nettement moins prononcées in vivo qu'in vitro ; cette différence suggère l'existence de mécanismes pouvant partiellement compenser l'absence de Bmi1 pendant la corticogenèse. Néanmoins, l'observation d'une réduction de la prolifération dans la zone sous-ventriculaire, la zone majeure de neurogenèse dans le télencéphale adulte, montre que Bmi1 contrôle la prolifération des cellules souche/progénitrices neurales chez la souris adulte. Nos résultats démontrent par ailleurs une augmentation de la production d'astrocytes à la naissance ainsi qu'une gliose généralisée à l'état adulte chez les souris Bmi1-/-. Les progéniteurs gliaux et les astrocytes conservent donc leur capacité à proliférer en absence de Bmi1. 2. Les effets de l'inactivation de Bmi1 dans la rétine : Le profil d'expression de Bmi1 pendant fe développement ainsi que dans la rétine adulte suggère un rôle de Bmi1 dans la spécification de certains types cellulaires et dans la différentiation plutôt que dans la prolifération. Alors que la structure et la lamination de la rétine semblent normales chez les souris Bmi1-/-, l'analyse par immunohistochimie amis en évidence des défauts au niveau des trois classes d'interneurones rétiniens (les cellules horizontales, bipolaires et amacrines). Les électrorétinogrammes des souris Bmi1-/- sont cohérents avec les défauts observés au niveau histologique et montrent une réduction de l'onde « b » et des potentiels oscillatoires. Ces résultats montrent que Bmi1 contrôle la génération de certaines sous-populations de neurones, comme démontré auparavant au niveau de cervelet. 3. Réactivation du cycle cellulaire et stratégies théraoeutiaues dans les dégénérescences rétiniennes : Dans plusieurs maladies neurodégénératives, les neurones ré-expriment des protéines du cycle cellulaire telles que les kinases cycline-dépendantes (Cdk) avant d'entrer en apoptose. Nous avons démontré que c'est aussi le cas dans les dégénérescences rétiniennes. Les souris Rd1 portent une mutation récessive (Pde6brd/rd) qui induit une dégénérescence de la rétine et sont utilisées comme modèle animal de rétinite pigmentaire. Nous avons observé que les photorécepteurs expriment Cdk4 et Cdk2, et entament une synthèse d'ADN avant de mourir par apoptose. Pour interférer avec la réactivation les mécanismes Cdk-dépendants, nous avons inactivé les gènes E2f et Bmi1, qui permettent normalement la progression du cycle cellulaire. Nous avons mis en évidence que la délétion de E2f1 (en aval de Cdk4/6) dans les souris Rd1 permet une protection transitoire des photorécepteurs. Toutefois, l'inactivation de Bmi1 (en amont des Cdk) est corrélée à une neuroprotection bien plus durable et ceci indépendamment de p16ink4a et p19arf, deux suppresseurs de tumeurs normalement régulés par Bmi1. L'analyse des Cdk et de la ligase IV (une protéine impliquée dans les mécanismes de réparation de l'ADN) a montré que Bmi1 agit en aval des événements de réparation de l'ADN et en amont des Cdk dans la cascade apoptotique dans les photorécepteurs des souris Rd1. Nous avons également observé la présence de Cdk dans un modèle aigu de dégénérescence rétinienne induit par une exposition des animaux à des niveaux toxiques de lumière. Nos résultats suggèrent donc un rôle général de Bmi1 et des protéines du cycle cellulaire dans les dégénérescences de la rétine. Si l'on considère la similarité avec les événements de réactivation du cycle cellulaire observés dans d'autres maladies neurodégénératives, Bmi1 pourrait être une cible thérapeutique générale pour prévenir la mort neuronale.