Identification of optimal structural connectivity using functional connectivity and neural modeling.

The complex network dynamics that arise from the interaction of the brain's structural and functional architectures give rise to mental function. Theoretical models demonstrate that the structure-function relation is maximal when the global network dynamics operate at a critical point of state transition. In the present work, we used a dynamic mean-field neural model to fit empirical structural connectivity (SC) and functional connectivity (FC) data acquired in humans and macaques and developed a new iterative-fitting algorithm to optimize the SC matrix based on the FC matrix. A dramatic improvement of the fitting of the matrices was obtained with the addition of a small number of anatomical links, particularly cross-hemispheric connections, and reweighting of existing connections. We suggest that the notion of a critical working point, where the structure-function interplay is maximal, may provide a new way to link behavior and cognition, and a new perspective to understand recovery of function in clinical conditions.

Toxicokinetics of captan and folpet biomarkers in orally exposed volunteers

The time courses of key biomarkers of exposure to captan and folpet was assessed in accessible biological matrices of orally exposed volunteers. Ten volunteers ingested 1 mg kg(-1) body weight of captan or folpet. Blood samples were withdrawn at fixed time periods over the 72 h following ingestion and complete urine voids were collected over 96 h post-dosing. The tetrahydrophthalimide (THPI) metabolite of captan along with the phthalimide (PI) and phthalic acid metabolites of folpet were then quantified in these samples. Plasma levels of THPI and PI increased progressively after ingestion, reaching peak values ~10 and 6 h post-dosing, respectively; subsequent elimination phase appeared monophasic with a mean elimination half-life (t(½) ) of 15.7 and 31.5 h, respectively. In urine, elimination rate time courses of PI and phthalic acid evolved in parallel, with respective t(½) of 27.3 and 27.6 h; relatively faster elimination was found for THPI, with mean t(½) of 11.7 h. However, phthalic acid was present in urine in 1000-fold higher amounts than PI. In the 96 h period post-treatment, on average 25% of folpet dose was excreted in urine as phthalic acid as compared with only 0.02% as PI. The corresponding value for THPI was 3.5%. Overall, THPI and PI appear as interesting biomarkers of recent exposure, with relatively short half-lives; their sensitivity to assess exposure in field studies should be further verified. Although not a metabolite specific to folpet, the concomitant use of phthalic acid as a major biomarker of exposure to folpet should also be considered. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.

Développement d'outils de surveillance biologique pour l'évaluation des risques à la santé de travailleurs en arboriculture et en viticulture exposés aux fongicides

De nombreux travailleurs utilisent le captan et le folpet comme fongicides en agriculture, mais leur exposition n'est pas toujours mesurée de manière spécifique et précise. La surveillance biologique est un excellent outil à cet effet puisqu'elle permet de quantifier l'exposition réelle. Toutefois, la majorité des connaissances toxicologiques pour ces fongicides proviennent d'études sur les animaux, et les données chez l'humain sont limitées.Le but du présent projet est donc de développer des outils de surveillance biologique pour évaluer l'exposition de travailleurs au captan et au folpet. Dans cette perspective, le projet a été subdivisé en trois parties complémentaires, soit i) de développer des méthodes analytiques spécifiques pour quantifier les biomarqueurs d'intérêt du captan, à savoir le tétrahydrophtalimide (THPI), et du folpet, à savoir le phtalimide (PI) et l'acide phtalique, dans le plasma et l'urine; ii) de déterminer la toxicocinétique des deux fongicides en exposant desvolontaires de façon aigüe à de faibles doses de captan ou de folpet par voie orale et cutanée dans des conditions semi-contrôlées et en quantifiant les biomarqueurs dans chacune des deux matrices, excepté l'acide phtalique qui a été mesuré seulement dans l'urine; iii) de valider les biomarqueurs d'exposition sélectionnés et d'évaluer l'exposition réelle des travailleurs et les voies prédominantes d'exposition au captan et au folpet en collectant des données biologiques chez des travailleurs en arboriculture et en viticulture lors d'activités de traitement et d'effeuillage pendant sept jours consécutifs.Selon ces travaux, le THPI et le PI sont deux biomarqueurs valides et spécifiques pour quantifier l'exposition au captan et au folpet, respectivement, chez l'humain. En effet, les méthodes développées pour ces deux métabolites sont robustes avec des limites de détection plus sensibles que celles rapportées dans la littérature, un taux de recouvrement de 90% pour le THPI et de 75% pour le PI, une très bonne linéarité (R2>0,99) et une bonne stabilité avec des variations intra- et inter-journalières faibles (RSD<15%). Elles ont permis de déterminer les profils cinétiques des deux métabolites chez les volontaires et chez les travailleurs. Ces derniers indiquent d'ailleurs une élimination rapide, avec une demi-vie d'élimination dans l'urine de 11,7 h et 18,7 h pour le THPI et de 27,3 h et 28,8 h pour le PI, respectivement après une absorption par voie orale et cutanée, ainsi qu'une faible absorption cutanée lorsque les valeurs sont comparées pour les deux voies d'exposition. Des profils parallèles sont aussi observés entre le PI et l'acide phtalique pour les volontaires et les agriculteurs, mais le folpet se retrouve davantage métabolisé sous forme d'acide phtalique que de PI. Quant à l'étude des agriculteurs, elle montre que la voie principale d'exposition de ces travailleurs est la voiecutanée. Il est aussi souligné qu'il est important 1) de favoriser les collectes d'urines complètes sur 24 h au urines ponctuelles, 2) de mesurer plusieurs métabolites, et 3) d'associer les données de surveillance biologique à la toxicocinétique. Ainsi, les connaissances acquises par cette étude peuvent s'appliquer à d'autres fongicides, voire d'autres substances.

Positive contrast MR-lymphography using inversion recovery with ON-resonant water suppression (IRON).

PURPOSE: To investigate the utility of inversion recovery with ON-resonant water suppression (IRON) to create positive signal in normal lymph nodes after injection of superparamagnetic nanoparticles. MATERIALS AND METHODS: Experiments were conducted on six rabbits, which received a single bolus injection of 80 mumol Fe/kg monocrystalline iron oxide nanoparticle (MION-47). Magnetic resonance imaging (MRI) was performed at baseline, 1 day, and 3 days after MION-47 injection using conventional T(1)- and T(2)*-weighted sequences and IRON. Contrast-to-noise ratios (CNR) were measured in blood and in paraaortic lymph nodes. RESULTS: On T(2)*-weighted images, as expected, signal attenuation was observed in areas of paraaortic lymph nodes after MION-47 injection. However, using IRON the paraaortic lymph nodes exhibited very high contrast enhancement, which remained 3 days after injection. CNR with IRON was 2.2 +/- 0.8 at baseline, increased markedly 1 day after injection (23.5 +/- 5.4, P < 0.01 vs. baseline), and remained high after 3 days (21.8 +/- 5.7, *P < 0.01 vs. baseline). CNR was also high in blood 1 day after injection (42.7 +/- 7.2 vs. 1.8 +/- 0.7 at baseline, P < 0.01) but approached baseline after 3 days (1.9 +/- 1.4, P = NS vs. baseline). CONCLUSION: IRON in conjunction with superparamagnetic nanoparticles can be used to perform 'positive contrast' MR-lymphography, particularly 3 days after injection of the contrast agent, when signal is no longer visible within blood vessels. The proposed method may have potential as an adjunct for nodal staging in cancer screening.

Hand development and sequence of ossification in the forelimb of the European shrew Crocidura russula (Soricidae) and comparisons across therian mammals.

Hand development in the European shrew Crocidura russula is described, based on the examination of a cleared and double-stained ontogenetic series and histological sections of a c. 20-day-old embryo and a neonate. In the embryo all carpal elements are still mesenchymal condensations, and there are three more elements than in the adult stage: the 'lunatum', which fuses with the scaphoid around birth; a centrale, which either fuses with another carpal element or just disappears later in ontogeny; and the anlage of an element that later fuses with the radius. Carpal arrangement in the neonate and the adult is the same. In order to compare the relative timing of the onset of ossification in forelimb bones in C. russula with that of other therians, we built up two matrices of events based on two sets of data and used the event-pair method. In the first analysis, ossification of forelimb elements in general was examined, including that of the humerus, radius, ulna, the first carpal and metacarpal to ossify, and the phalanges of the third digit. The second analysis included each carpal, humerus, radius, ulna, the first metacarpal and the first phalanx to ossify. Some characters (= event-pairs) provide synapomorphies for some clades examined. There have been some shifts in the timing of ossification apparently not caused by ecological and/or environmental influences. In two species (Oryctolagus and Myotis), there is a tendency to start the ossification of the carpals relatively earlier than in all other species examined, the sauropsid outgroups included.

Mortality among 24,865 workers exposed to polychlorinated biphenyls (PCBs) in three electrical capacitor manufacturing plants: a ten-year update.

The objective of this analysis was to evaluate mortality among a cohort of 24,865 capacitor-manufacturing workers exposed to polychlorinated biphenyls (PCBs) at plants in Indiana, Massachusetts, and New York and followed for mortality through 2008. Cumulative PCB exposure was estimated using plant-specific job-exposure matrices. External comparisons to US and state-specific populations used standardized mortality ratios, adjusted for gender, race, age and calendar year. Among long-term workers employed 3 months or longer, within-cohort comparisons used standardized rate ratios and multivariable Poisson regression modeling. Through 2008, more than one million person-years at risk and 8749 deaths were accrued. Among long-term employees, all-cause and all-cancer mortality were not elevated; of the a priori outcomes assessed only melanoma mortality was elevated. Mortality was elevated for some outcomes of a priori interest among subgroups of long-term workers: all cancer, intestinal cancer and amyotrophic lateral sclerosis (women); melanoma (men); melanoma and brain and nervous system cancer (Indiana plant); and melanoma and multiple myeloma (New York plant). Standardized rates of stomach and uterine cancer and multiple myeloma mortality increased with estimated cumulative PCB exposure. Poisson regression modeling showed significant associations with estimated cumulative PCB exposure for prostate and stomach cancer mortality. For other outcomes of a priori interest--rectal, liver, ovarian, breast, and thyroid cancer, non-Hodgkin lymphoma, Alzheimer disease, and Parkinson disease--neither elevated mortality nor positive associations with PCB exposure were observed. Associations between estimated cumulative PCB exposure and stomach, uterine, and prostate cancer and myeloma mortality confirmed our previous positive findings.

The effects of physiologically plausible connectivity structure on local and global dynamics in large scale brain models.

Functionally relevant large scale brain dynamics operates within the framework imposed by anatomical connectivity and time delays due to finite transmission speeds. To gain insight on the reliability and comparability of large scale brain network simulations, we investigate the effects of variations in the anatomical connectivity. Two different sets of detailed global connectivity structures are explored, the first extracted from the CoCoMac database and rescaled to the spatial extent of the human brain, the second derived from white-matter tractography applied to diffusion spectrum imaging (DSI) for a human subject. We use the combination of graph theoretical measures of the connection matrices and numerical simulations to explicate the importance of both connectivity strength and delays in shaping dynamic behaviour. Our results demonstrate that the brain dynamics derived from the CoCoMac database are more complex and biologically more realistic than the one based on the DSI database. We propose that the reason for this difference is the absence of directed weights in the DSI connectivity matrix.

Pansements bioactifs [Bioactive dressings]

Wound healing is a complex process involving several cell types (keratinocytes, fibroblasts, endothelial cells, etc.) as well as many growth factors (PDGF, TGF-betas, FGFs, VEGF, etc.). It can be challenging when wounds are deep or very large (third degree burn, ulceration after cutaneous tumor resection) or in presence of peripheral vascular disease, metabolic disturbances or peripheral neuropathy (chronic vascular or diabetic wounds). In order to promote skin regeneration, numerous bioactive dressings combining cells, matrices and growth factors are available on the market. This article provides a general overview of the various product categories and presents their main indications. The principal axes of the biomedical research in this area are also discussed.

A cell therapy approach for erythropoietin delivery using encapsulated human primary fibroblasts

Summary Cell therapy has emerged as a strategy for the treatment of various human diseases. Cells can be transplanted considering their morphological and functional properties to restore a tissue damage, as represented by blood transfusion, bone marrow or pancreatic islet cells transplantation. With the advent of the gene therapy, cells also were used as biological supports for the production of therapeutic molecules that can act either locally or at distance. This strategy represents the basis of ex vivo gene therapy characterized by the removal of cells from an organism, their genetic modification and their implantation into the same or another individual in a physiologically suitable location. The tissue or biological function damage dictates the type of cells chosen for implantation and the required function of the implanted cells. The general aim of this work was to develop an ex vivo gene therapy approach for the secretion of erythropoietin (Epo) in patients suffering from Epo-responsive anemia, thus extending to humans, studies previously performed with mouse cells transplanted in mice and rats. Considering the potential clinical application, allogeneic primary human cells were chosen for practical and safety reasons. In contrast to autologous cells, the use of allogeneic cells allows to characterize a cell lineage that can be further transplanted in many individuals. Furthermore allogeneic cells avoid the potential risk of zoonosis encountered with xenogeneic cells. Accordingly, the immune reaction against this allogeneic source was prevented by cell macro- encapsulation that prevents cell-to-cell contact with the host immune system and allows to easy retrieve the implanted device. The first step consisted in testing the survival of various human primary cells that were encapsulated and implanted for one month in the subcutaneous tissue of immunocompetent and naturally or therapeutically immunodepressed mice, assuming that xenogeneic applications constitute a stringent and representative screening before human transplantation. A fibroblast lineage from the foreskin of a young donor, DARC 3.1 cells, showed the highest mean survival score. We have then performed studies to optimize the manufacturing procedures of the encapsulation device for successful engraftment. The development of calcifications on the polyvinyl alcohol (PVA) matrix serving as a scaffold for enclosed cells into the hollow fiber devices was reported after one month in vivo. Various parameters, including matrix rinsing solutions, batches of PVA and cell lineages were assessed for their respective role in the development of the phenomenon. We observed that the calcifications could be totally prevented by using ultra-pure sterile water instead of phosphate buffer saline solution in the rinsing procedure of the PVA matrix. Moreover, a higher lactate dehydrogenase activity of the cells was found to decrease calcium depositions due to more acidic microenvironment, inhibiting the calcium precipitation. After the selection of the appropriate cell lineage and the optimization of encapsulation conditions, a retroviral-based approach was applied to DARC 3.1 fibroblasts for the transduction of the human Epo cDNA. Various modifications of the retroviral vector and the infection conditions were performed to obtain clinically relevant levels of human Epo. The insertion of a post-transcriptional regulatory element from the woodchuck hepatitis virus as well as of a Kozak consensus sequence led to a 7.5-fold increase in transgene expression. Human Epo production was further optimized by increasing the multiplicity of infection and by selecting high producer cells allowing to reach 200 IU hEpo/10E6 cells /day. These modified cells were encapsulated and implanted in vivo in the same conditions as previously described. All the mouse strains showed a sustained increase in their hematocrit and a high proportion of viable cells were observed after retrieval of the capsules. Finally, in the perspective of human application, a syngeneic model using encapsulated murine myoblasts transplanted in mice was realized to investigate the roles of both the host immune response and the cells metabolic requirements. Various loading densities and anti-inflammatory as well as immunosuppressive drugs were studied. The results showed that an immune process is responsible of cell death in capsules loaded at high cell density. A supporting matrix of PVA was shown to limit the cell density and to avoid early metabolic cell death, preventing therefore the immune reaction. This study has led to the development of encapsulated cells of human origin producing clinically relevant amounts of human EPO. This work resulted also to the optimization of cell encapsulation technical parameters allowing to begin a clinical application in end-stage renal failure patients. Résumé La thérapie cellulaire s'est imposée comme une stratégie de traitement potentiel pour diverses maladies. Si l'on considère leur morphologie et leur fonction, les cellules peuvent être transplantées dans le but de remplacer une perte tissulaire comme c'est le cas pour les transfusions sanguines ou les greffes de moelle osseuse ou de cellules pancréatiques. Avec le développement de la thérapie génique, les cellules sont également devenues des supports biologiques pour la production de molécules thérapeutiques. Cette stratégie représente le fondement de la thérapie génique ex vivo, caractérisée par le prélèvement de cellules d'un organisme, leur modification génétique et leur implantation dans le même individu ou dans un autre organisme. Le choix du type de cellule et la fonction qu'elle doit remplir pour un traitement spécifique dépend du tissu ou de la fonction biologique atteintes. Le but général de ce travail est de développer .une approche par thérapie génique ex vivo de sécrétion d'érythropoïétine (Epo) chez des patients souffrant d'anémie, prolongeant ainsi des travaux réalisés avec des cellules murines implantées chez des souris et des rats. Dans cette perpective, notre choix s'est porté sur des cellules humaines primaires allogéniques. En effet, contrairement aux cellules autologues, une caractérisation unique de cellules allogéniques peut déboucher sur de nombreuses applications. Par ailleurs, l'emploi de cellules allogéniques permet d'éviter les riques de zoonose que l'on peut rencontrer avec des cellules xénogéniques. Afin de protéger les cellules allogéniques soumises à une réaction immunitaire, leur confinement dans des macro-capsules cylindriques avant leur implantation permet d'éviter leur contact avec les cellules immunitaires de l'hôte, et de les retrouver sans difficulté en cas d'intolérance ou d'effet secondaire. Dans un premier temps, nous avons évalué la survie de différentes lignées cellulaires humaines primaires, une fois encapsulées et implantées dans le tissu sous-cutané de souris, soit immunocompétentes, soit immunodéprimées naturellement ou par l'intermédiaire d'un immunosuppresseur. Ce modèle in vivo correspond à des conditions xénogéniques et représente par conséquent un environnement de loin plus hostile pour les cellules qu'une transplantation allogénique. Une lignée fibroblastique issue du prépuce d'un jeune enfant, nommée DARC 3 .1, a montré une remarquable résistance avec un score de survie moyen le plus élevé parmi les lignées testées. Par la suite, nous nous sommes intéressés aux paramètres intervenant dans la réalisation du système d'implantation afin d'optimaliser les conditions pour une meilleure adaptation des cellules à ce nouvel environnement. En effet, en raison de l'apparition, après un mois in vivo, de calcifications au niveau de la matrice de polyvinyl alcohol (PVA) servant de support aux cellules encapsulées, différents paramètres ont été étudiés, tels que les procédures de fabrication, les lots de PVA ou encore les lignées cellulaires encapsulées, afin de mettre en évidence leur rôle respectif dans la survenue de ce processus. Nous avons montré que l'apparition des calcifications peut être totalement prévenue par l'utilisation d'eau pure au lieu de tampon phosphaté lors du rinçage des matrices de PVA. De plus, nous avons observe qu'un taux de lactate déshydrogénase cellulaire élevé était corrélé avec une diminution des dépôts de calcium au sein de la matrice en raison d'un micro-environnement plus acide inhibant la précipitation du calcium. Après sélection de la lignée cellulaire appropriée et de l'optimisation des conditions d'encapsulation, une modification génétique des fibroblastes DARC 3.1 a été réalisée par une approche rétrovirale, permettant l'insertion de l'ADN du gène de l'Epo dans le génome cellulaire. Diverses modifications, tant au niveau génétique qu'au niveau des conditions d'infection, ont été entreprises afin d'obtenir des taux de sécrétion d'Epo cliniquement appropriés. L'insertion dans la séquence d'ADN d'un élément de régulation post¬transcriptionnelle dérivé du virus de l'hépatite du rongeur (« woodchuck ») ainsi que d'une séquence consensus appelée « Kozak » ont abouti à une augmentation de sécrétion d'Epo 7.5 fois plus importante. De même, l'optimisation de la multiplicité d'infection et la sélection plus drastique des cellules hautement productrices ont permis finalement d'obtenir une sécrétion correspondant à 200 IU d'Epo/10E6 cells/jour. Ces cellules génétiquement modifiées ont été encapsulées et implantées in vivo dans les mêmes conditions que celles décrites plus haut. Toutes les souris transplantées ont montré une augmentation significative de leur hématocrite et une proportion importante de cellules présentait une survie conservée au moment de l'explantation des capsules. Finalement, dans la perspective d'une application humaine, un modèle syngénique a été proposé, basé sur l'implantation de myoblastes murins encapsulés dans des souris, afin d'investiguer les rôles respectifs de la réponse immunitaire du receveur et des besoins métaboliques cellulaires sur leur survie à long terme. Les cellules ont été encapsulées à différentes densités et les animaux transplantés se sont vus administrer des injections de molécules anti-inflammatoires ou immunosuppressives. Les résultats ont démontré qu'une réaction immunologique péri-capsulaire était à la base du rejet cellulaire dans le cas de capsules à haute densité cellulaire. Une matrice de PVA peut limiter cette densité et éviter une mort cellulaire précoce due à une insuffisance métabolique et par conséquent prévenir la réaction immunitaire. Ce travail a permis le développement de cellules encapsulées d'origine humaine sécrétant des taux d'Epo humaine adaptés à des traitements cliniques. De pair avec l'optimalisation des paramètres d'encapsulation, ces résultats ont abouti à l'initiation d'une application clinique destinée à des patients en insuffisance rénale terminale.

Diffuse large B-cell lymphoma of Waldeyer's ring has distinct clinicopathologic features: a GELA study.

BACKGROUND: Diffuse large B-cell lymphomas (DLBCLs) arising in specific extranodal sites have peculiar clinicopathologic features. PATIENTS AND METHODS: We analyzed a cohort of 187 primary Waldeyer's ring (WR) DLBCLs retrieved from GELA protocols using anthracyclin-based polychemotherapy. RESULTS: Most patients (92%) had stage I-II disease. A germinal center B-cell-like (GCB) immunophenotype was observed in 61%, and BCL2 expression in 55%, of WR DLBCLs. BCL2, BCL6, IRF4 and MYC breakpoints were observed in, respectively, 3 of 42 (7%), 9 of 36 (25%), 2 of 26 (8%) and 4 of 40 (10%) contributive cases. A variable follicular pattern was evidenced in 30 of 68 (44%) large biopsy specimens. The 5-year progression-free survival (PFS) and the overall survival (OS) of 153 WR DLBCL patients with survival information were 69.5% and 77.8%, respectively. The GCB immunophenotype correlated with a better OS (P = 0.0015), while BCL2 expression predicted a worse OS (P = 0.037), an effect overcome by the GCB/non-GCB classification. Compared with matched nodal DLBCLs, WR DLBCLs with no age-adjusted international prognostic index factor disclosed a better 5-year PFS rate (77.5% versus 70.7%; P = 0.03). CONCLUSIONS: WR DLBCLs display distinct clinicopathologic features compared with conventional DLBCLs, with usual localized-stage disease, common follicular features and a high frequency of GCB immunophenotype contrasting with a low rate of BCL2 rearrangements. In addition, they seem to be associated with a better outcome than their nodal counterpart.

Is adjuvant chemotherapy of benefit for postmenopausal women who receive endocrine treatment for highly endocrine-responsive, node-positive breast cancer? International Breast Cancer Study Group Trials VII and 12-93.

To compare the efficacy of chemoendocrine treatment with that of endocrine treatment (ET) alone for postmenopausal women with highly endocrine responsive breast cancer. In the International Breast Cancer Study Group (IBCSG) Trials VII and 12-93, postmenopausal women with node-positive, estrogen receptor (ER)-positive or ER-negative, operable breast cancer were randomized to receive either chemotherapy or endocrine therapy or combined chemoendocrine treatment. Results were analyzed overall in the cohort of 893 patients with endocrine-responsive disease, and according to prospectively defined categories of ER, age and nodal status. STEPP analyses assessed chemotherapy effect. The median follow-up was 13 years. Adding chemotherapy reduced the relative risk of a disease-free survival event by 19% (P = 0.02) compared with ET alone. STEPP analyses showed little effect of chemotherapy for tumors with high levels of ER expression (P = 0.07), or for the cohort with one positive node (P = 0.03). Chemotherapy significantly improves disease-free survival for postmenopausal women with endocrine-responsive breast cancer, but the magnitude of the effect is substantially attenuated if ER levels are high.

Therapeutic drug monitoring and metabolites profil analysis of antiviral drugs

The widespread use of combination antiretroviral therapy (ARVs) has considerably improved the prognosis of patients infected with HIV. Conversely, considerable advances have been recently realized for the therapy of hepatitis C infection with the recent advent of potent new anti-HCV drugs that allow an increasing rate HCV infection cure. Despite their overall efficacy, a significant number of patients do not achieve or maintain adequate clinical response, defined as an undetectable viral load for HIV, and a sustained virological response (or cure) in HCV infection. Treatment failure therefore still remains an important issue besides drugs toxicities and viral resistance which is not uncommon in a significant percentage of patients who do not reach adequate virological suppression. The reasons of variability in drug response are multifactorial and apart from viral genetics, other factors such as environmental factors, drug- drug interactions, and imperfect compliance may have profound impact on antiviral drugs' clinical response. The possibility of measuring plasma concentration of antiviral drugs enables to guide antiviral drug therapy and ensure optimal drug exposure. The overall objective of this research was to widen up the current knowledge on pharmacokinetic and pharmacogenetic factors that influence the clinical response and toxicity of current and newly approved antiretroviral and anti-HCV drugs. To that endeavour, analytical methods using liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry have been developed and validated for the precise and accurate measurement of new antiretroviral and anti-HCV drugs . These assays have been applied for the TDM of ARVs and anti-HCV in patients infected with either HIV or HCV respectively, and co-infected with HIV- HCV. A pharmacokinetic population model was developed to characterize inter and intra-patient variability of rilpivirine, the latest marketed Non Nucleoside Reverse transcriptase (NNRTI) Inhibitor of HIVand to identify genetic and non genetic covariates influencing rilpivirine exposure. None of the factors investigated so far showed however any influence of RPV clearance. Importantly, we have found that the standard daily dosage regimen (25 mg QD) proposed for rilpivirine results in concentrations below the proposed therapeutic target in about 40% of patients. In these conditions, virologie escape is a potential risk that remains to be further investigated, notably via the TDM approach that can be a useful tool to identify patients who are at risk for being exposed to less than optimal levels of rilpivirine in plasma. Besides the last generation NNRTI rilpivirine, we have studied efavirenz, the major NNRTI clinically used so far. Namely for efavirenz, we aimed at identifying a potential new marker of toxicity that may be incriminated for the neuropsychological sides effects and hence discontinuation of efavirenz therapy. To that endeavour, a comprehensive analysis of phase I and phase II metabolites profiles has been performed in plasma, CSF and in urine from patients under efavirenz therapy. We have found that phase II metabolites of EFV constitute the major species circulating in blood, sometimes exceeding the levels of the parent drug efavirenz. Moreover we have identified a new metabolite of efavirenz in humans, namely the 8-OH-EFV- sulfate which is present at high concentrations in all body compartments from patients under efavirenz therapy. These investigations may open the way to possible alternate phenotypic markers of efavirenz toxicity. Finally, the specific influence of P-glycoprotein on the cellular disposition of a series ARVs (NNRTIs and Pis] has been studies in in vitro cell systems using the siRNA silencing approach. -- Depuis l'introduction de la thérapie antirétrovirale (ARVs) la morbidité et la mortalité liées au VIH ont considérablement diminué. En parallèle le traitement contre le virus de l'hépatite C (VHC) a connu récemment d'énormes progrès avec l'arrivée de nouveaux médicaments puissants, ce qui a permis une augmentation considérable de la guérison de l'infection par le VHC. En dépit de l'efficacité de ces traitements antiviraux, les échecs thérapeutiques ainsi que les effets secondaires des traitements restent un problème important. Une réponse imparfaite ou la toxicité du traitement est certainement multifactorielle. Le suivi thérapeutique des médicaments [Therapeutic Drug Monitoring TDM) à travers la mesure des concentrations plasmatiques constitue une approche importante pour guider le traitement médicamenteux et de s'assurer que les patients sont exposés à des concentrations optimales des médicaments dans le sang, et puissent tirer tout le bénéfice potentiel du traitement. L'objectif global de cette thèse était d'étudier les facteurs pharmacocinétiques et pharmacogénétiques qui influencent l'exposition des médicaments antiviraux (ARVs et anti- VHC) récemment approuvés. A cet effet, des méthodes de quantification des concentrations plasmatiques des médicaments antirétroviraux, anti-VHC ainsi que pour certains métabolites ont été développées et validées en utilisant la Chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse tandem. Ces méthodes ont été utilisées pour le TDM des ARVs et pour les agents anti-VHC chez les patients infectés par le VIH, et le VHC, respectivement, mais aussi chez les patients co-infectés par le VIH-VHC. Un modèle de pharmacocinétique de population a été développé pour caractériser la variabilité inter-et intra-patient du médicament rilpivirine, un inhibiteur non nucléosidique de la transcriptase de VIH et d'identifier les variables génétiques et non génétiques influençant l'exposition au médicament. Aucun des facteurs étudiés n'a montré d'influence notable sur la clairance de la rilpivirine. Toutefois, la concentration résiduelle extrapolée selon le modèle de pharmacocinétique de population qui a été développé, a montré qu'une grande proportion des patients présente des concentrations minimales inférieures à la cible thérapeutique proposée. Dans ce contexte, la relation entre les concentrations minimales et l'échappement virologique nécessite une surveillance étroite des taux sanguins des patients recevant de la rilpivirine. A cet effet, le suivi thérapeutique est un outil important pour l'identification des patients à risque soient sous-exposés à lai rilpivirine. Pour identifier de nouveaux marqueurs de la toxicité qui pourraient induire l'arrêt du traitement, le profil des métabolites de phase I et de phase II a été étudié dans différentes matrices [plasma, LCR et urine) provenant de patients recevant de l'efavirenz. Les métabolites de phase II, qui n'avaient à ce jour jamais été investigués, constituent les principales espèces présentes dans les matrices étudiées. Au cours de ces investigations, un nouveau métabolite 8- OH-EFV-sulfate a été identifié chez l'homme, et ce dernier est. présent à des concentrations importantes. L'influence de certains facteurs pharmacogénétique des patients sur le profil des métabolites a été étudiée et ouvre la voie à de possibles nouveaux marqueurs phénotypiques alternatifs qui pourraient possiblement mieux prédire la toxicité associée au traitement par l'efavirenz. Finalement, nous nous sommes intéressés à étudier dans un modèle in vitro certains facteurs, comme la P-glycoprotéine, qui influencent la disposition cellulaire de certains médicaments antirétroviraux, en utilisant l'approche par la technologie du siRNA permettant de bloquer sélectivement l'expression du gène de cette protéine d'efflux des médicaments. -- Depuis l'introduction de la thérapie antiretrovirale (ARVs] la morbidité et la mortalité liées au VIH ont considérablement diminué. En parallèle le traitement contre le virus de l'hépatite C (VHC) a connu récemment d'énormes progrès avec l'arrivée de nouveaux médicaments puissants, ce qui a permis une augmentation considérable de la guérison de l'infection par le VHC. En dépit de l'efficacité de ces traitements antiviraux, les échecs thérapeutiques ainsi que les effets secondaires des traitements restent un problème important. Il a pu être démontré que la concentration de médicament présente dans l'organisme est corrélée avec l'efficacité clinique pour la plupart des médicaments agissant contre le VIH et contre le VHC. Les médicaments antiviraux sont généralement donnés à une posologie fixe et standardisée, à tous les patients, il existe cependant une importante variabilité entre les concentrations sanguines mesurées chez les individus. Cette variabilité peut être expliquée par plusieurs facteurs démographiques, environnementaux ou génétiques. Dans ce contexte, le suivi des concentrations sanguines (ou Therapeutic Drug Monitoring, TDM) permet de contrôler que les patients soient exposés à des concentrations suffisantes (pour bloquer la réplication du virus dans l'organisme) et éviter des concentrations excessives, ce qui peut entraîner l'apparition d'intolérence au traitement. Le but de ce travail de thèse est d'améliorer la compréhension des facteurs pharmacologiques et génétiques qui peuvent influencer l'efficacité et/ou la toxicité des médicaments antiviraux, dans le but d'améliorer le suivi des patients. A cet effet, des méthodes de dosage très sensibles et ont été mises au point pour permettre de quantifier les médicaments antiviraux dans le sang et dans d'autres liquides biologiques. Ces méthodes de dosage sont maintenant utilisées d'une part dans le cadre de la prise en charge des patients en routine et d'autre part pour diverses études cliniques chez les patients infectés soit par le HIV, le HCV ou bien coinfectés par les deux virus. Une partie de ce travail a été consacrée à l'investigation des différents facteurs démographiques, génétiques et environnementaux qui pourraient l'influencer la réponse clinique à la rilpivirine, un nouveau médicament contre le VIH. Toutefois, parmi tous les facteurs étudiés à ce jour, aucun n'a permis d'expliquer la variabilité de l'exposition à la rilpivirine chez les patients. On a pu cependant observer qu'à la posologie standard recommandée, un pourcentage relativement élevé de patients pourrait présenter des concentrations inférieures à la concentration sanguine minimale actuellement proposée. Il est donc utile de surveiller étroitement les concentrations de rilpivirine chez les patients pour identifier sans délai ceux qui risquent d'être sous-exposés. Dans l'organisme, le médicament subit diverses transformations (métabolisme) par des enzymes, notamment dans le foie, il est transporté dans les cellules et tissus par des protéines qui modulent sa concentration au site de son action pharmacologique. A cet effet, différents composés (métabolites) produits dans l'organisme après l'administration d'efavirenz, un autre médicament anti-VIH, ont été étudiés. En conclusion, nous nous sommes intéressés à la fois aux facteurs pharmacologiques et génétiques des traitements antiviraux, une approche qui s'inscrit dans l'optique d'une stratégie globale de prise en charge du patient. Dans ce contexte, le suivi des concentrations sanguines de médicaments constitue une des facettes du domaine émergent de la Médecine Personnalisée qui vise à maximiser le bénéfice thérapeutique et le profil de tolérance des médicaments antiviraux

MFG-E8/lactadherin regulates cyclins D1/D3 expression and enhances the tumorigenic potential of mammary epithelial cells.

Milk fat globule-EGF factor 8 (MFG-E8) is a glycoprotein highly expressed in breast cancer that contributes to tumor progression through largely undefined mechanisms. By analyzing publicly available gene expression profiles of breast carcinomas, we found that MFG-E8 is highly expressed in primary and metastatic breast carcinomas, associated with absent estrogen receptor expression. Immunohistochemistry analysis of breast cancer biopsies revealed that MFG-E8 is expressed on the cell membrane as well as in the cytoplasm and nucleus. We also show that increased expression of MFG-E8 in mammary carcinoma cells increases their tumorigenicity in immunodeficient mice, and conversely, its downregulation reduces their in vivo growth. Moreover, expression of MFG-E8 in immortalized mammary epithelial cells promotes their growth and branching in three-dimensional collagen matrices and induces the expression of cyclins D1/D3 and N-cadherin. A mutant protein unable to bind integrins can in part exert these effects, indicating that MFG-E8 function is only partially dependent on integrin activation. We conclude that MFG-E8-dependent signaling stimulates cell proliferation and the acquisition of mesenchymal properties and contributes to mammary carcinoma development.

Outcome and Prognostic Factors in Adenosquamous Carcinoma of the Head and Neck: A Multicenter Rare Cancer Network Study

Purpose/Objective(s): Adenosquamous carcinoma (AC) of the head and neck is a distinct entity first described in 1968. Its natural history is more aggressive than squamous cell carcinoma but this is based on very small series reported in the literature. The goal of this study was to assess the clinical profile, outcome, patterns of failure and prognostic factors in patients with AC of the head and neck treated by radiation therapy (RT) with or without chemotherapy (CT).Materials/Methods: Data from 18 patients with Stage I (n = 3), II (n = 1), III (n = 4), or IVa (n = 10) AC, treated between 1989 and 2009, were collected in a retrospective multicenter Rare Cancer Network study. Median age was 60 years (range, 48 - 73 years). Fourteen patients were male and 4 female. Risk factors, including perineural invasion, lymphangitis, vascular invasion, positive margins, were present in 83% of the patients. Tumor sites included oral cavity in 4, oropharynx in 4, hypopharynx in2, larynx in 2, salivary glands in 2, nasal vestibule in 2, nasopharynx in 1, and maxillary sinus in 1 patient. Surgery (S) was performed in all but 5 patients. S alone was performed in only 1 patient, and definitive RT alone in 3 patients. Fourteen patients received combined modality treatment (S+RT in 10, RT+CT in 2, and all of the three modalities in 2 patients). Median RT dose to the primary and to the nodes was 66 Gy (range, 50 - 72 Gy) and 53 Gy (range, 44 - 66 Gy), respectively (1.8 - 2.0 Gy/fr., 5 fr./ week). In 4 patients, the planning treatment volume included the primary tumor site only. Seven patients were treated with 2D RT, 7 with 3D conformal RT, and 2 with intensity-modulated RT.Results: After a median follow-up period of 38 months (range, 9 - 62 months), 8 patients developed distant metastases (lung, bone, mediastinum, and liver), 6 presented nodal recurrences, and only 4 had a local relapse at the primary site (all in-field recurrences). At last follow-up, 6 patients were alive without disease, 1 alive with disease, 9 died from progressive disease, and 2 died from intercurrent disease. The 3-year and median overall survival, disease-free survival (DFS) and locoregional control rates were 52% (95% confidence interval [CI]: 28 - 76%) and 39 months, 36% (95% CI: 13 - 49%) and 12 months, and 54% (95% CI: 26 - 82%) and 40 months, respectively. In multivariate analysis (Cox model), DFS was negatively influenced by the presence of extracapsular extension (p = 0.02) and advanced stage (IV versus I-III, p = 0.003).Conclusions: Overall prognosis of locoregionally advanced AC remains poor, and distant metastases and nodal relapse occur in almost half of the cases. However, local control is relatively good, and early stage AC patients had prolonged DFS when treated with combined modality treatment.

An unusual uterine tumour with signet ring cell features

Objective: Lymphomas with signet ring cell features are rare, as is uterine dissemination of lymphomas. We report an exceptional case of a uterine tumor combining these two characteristics. Method: A 61-year-old female was diagnosed in 2004 with localized nodal grade 2 follicular lymphoma (stage IA). She received local radiation therapy, experienced total remission, and did well until 2009 when a systematic CT scan evidenced a pelvic anterior-lateral mass. Total enlarged hysterectomy was performed. Results: The anterior uterine wall contained a 4.8-cm fish flesh well-delineated mass corresponding to a mostly diffuse and focally nodular proliferation of medium to large cells with extensive signet ring cell changes. Tumor cells were CD20-, CD10-, Bcl2-, and Bcl6-positive with a low proliferation rate (<10-15%); CD21 underlined a focal follicular architecture. The vacuoles were PAS-negative and did not stain for immunoglobulin; ultrastructural analysis revealed nonspecific degenerative vacuoles. No lymph nodes were identified isolated from the surgical specimen. The tumor was considered as a secondary localization of the systemic follicular lymphoma, though no signet ring cells were evidenced in the cervical lymph node biopsy (reviewed). Follow-up showed retroperitoneal tissue infiltration (PET-CT) and normal medullar biopsy. She recently started R-CHOP chemotherapy. Conclusion: This case illustrates both an unusual site of dissemination and challenging cytological characteristics in a follicular lymphoma. The signet ring cell changes challenged the adequate classification of this lymphoma as either a large B cell or a follicular B cell lymphoma.