Distribution of free and liposomal doxorubicin after isolated lung perfusion in a sarcoma model

Rapport de synthèse : Introduction : La perfusion isolée du poumon à l'aide de Doxorubicine libre et une nouvelle forme de Doxorubicine liposomale pégylée (Liporubicine) est comparé en terme de pénétration et accumulation de Doxorubicine dans le tissu tumoral et pulmonaire dans un modèle de rats porteurs de tumeur sarcomateuse au niveau du poumon gauche. Matériel et méthode : Une tumeur sarcomateuse unique a été générée dans le poumon gauche de 39 Fischer rats, suivi 10 jours plus tard, par une perfusion isolée du poumon gauche (n =36) avec Doxorubicine libre (n=18) et Liporubicine (n=18) à une dose de 100 µg (n=9) et 400 µg (n=9) pour chaque formulation de Doxorubicine. Dans chaque poumon perfusé, la concentration de l'agent cytostatique et sa distribution ont été investiguées dans la tumeur et trois parties du poumon normal par HLPC (n=6) et par microscopie de florescence (n=3). Des analyses histologiques et inmunohistochimiques (facteur von Willebrand) ont été effectuées sur trois animaux non traités. Résultats : Les tumeurs sarcomateuses dans les animaux de contrôle démontraient une bonne vascularisation avec de fines branches capillaires qui étaient présentes partout dans les tumeurs. La perfusion isolée du poumon démontrait une distribution de l'agent cytostatique d'une manière hétérogène dans le poumon perfusé et une concentration de Doxorubicine inférieure dans les tumeurs par rapport au tissu pulmonaire sein pour les deux formulations de Doxorubicine et les deux doses appliquées. La perfusion isolée du poumon avec Doxorubicine libre démontrait une concentration significativement plus élevée que Liporubicine dans la tumeur et le parenchyme pulmonaire pour les deux doses appliquées (p < 0,01). Néanmoins, le coefficient de concentration tumorale et pulmonaire était plus bas pour Doxorubicine libre que pour Liporubicine pour une dose de 100 µg (0.27 ± 0.1 vs 0.53 ± 0.5, p=0.23) tandis qu'il était similaire pour les deux formulations de Doxorubicine à une dose de 400 µg (0.67 ± 0.2 vs 0.54 ± 0.2, p=0.34). Les deux formulations de Doxorubicine émergeaient un signal de fluorescence provenant de tous les compartiments du parenchyme pulmonaire mais seulement un signal sporadique et faible émergeant des tumeurs, provenant de la périphérie de la tumeur et des vaisseaux situés à l'intérieur de la tumeur, pour les deux doses appliquées. Conclusion : La perfusion isolée du poumon démontrait une distribution hétérogène de la Doxorubicine et sa forme liposomale dans le poumon perfusé et une accumulation plus faible dans la tumeur que dans le tissu parenchymateux adjacent pour les deux formulations de Doxorubicine et les deux doses appliquées.

Diagnostic accuracy of free and total metanephrines in plasma and fractionated metanephrines in urine of patients with pheochromocytoma.

BACKGROUND: Plasma free and urinary metanephrines are recognized biomarkers for the assessment of pheochromocytoma. Plasma total metanephrines with a long half-life may represent another useful biomarker. OBJECTIVE: The aim of this study is to evaluate the diagnostic performances of plasma total metanephrines alone or combined with free metanephrines and fractionated 24-h urinary metanephrines. METHODS: A retrospective, case-control diagnostic test study was conducted between 1999 and 2007 in two university hospitals in Switzerland and two institutions in France. The patients included 46 cases with histologically proven pheochromocytoma, and 181 controls suspected of tumor with negative investigations and 3-year follow-up. None had renal dysfunction. Sensitivity and specificity were compared after expressing each measurement result as a ratio over its upper reference limit, adding the ratios of normetanephrine and metanephrine, and defining cut-off values of 1 or 2 for this sum. RESULTS: Applying a cut-off value of 1, plasma free and total metanephrines and urinary fractionated metanephrines had similar sensitivities of 96% (95% confidence interval, 86-99%), 95% (85-99%), and 95% (84-99%) along with similar specificities of 89% (83-94%), 91% (84-95%), and 86% (80-91%). A cut-off of 2 for the sum of ratios over reference limit improves the specificity, and it can be used for a confirmation test based on another biomarker taken among the three biomarkers. CONCLUSION: All three metanephrine-based tests perform equivalently for diagnosing pheochromocytoma in the absence of renal insufficiency, and can be conveniently associated two by two for confirming/excluding tumor.

Sensitive headspace gas chromatography analysis of free and conjugated 1-methoxy-2-propanol in urine

Glycol ethers still continue to be a workplace hazard due to their important use on an industrial scale. Currently, chronic occupational exposures to low levels of xenobiotics become increasingly relevant. Thus, sensitive analytical methods for detecting biomarkers of exposure are of interest in the field of occupational exposure assessment. 1-Methoxy-2-propanol (1M2P) is one of the dominant glycol ethers and the unmetabolized urinary fraction has been identified to be a good biological indicator of exposure. An existing analytical method including a solid-phase extraction and derivatization before GC/FID analysis is available but presents some disadvantages. We present here an alternative method for the determination of urinary 1M2P based on the headspace gas chromatography technique. We determined the 1M2P values by the direct headspace method for 47 samples that had previously been assayed by the solid-phase extraction and derivatization gas chromatography procedure. An inter-method comparison based on a Bland-Altman analysis showed that both techniques can be used interchangeably. The alternative method showed a tenfold lower limit of detection (0.1 mg/L) as well as good accuracy and precision which were determined by several urinary 1M2P analyses carried out on a series of urine samples obtained from a human volunteer study. The within- and between-run precisions were generally about 10%, which corresponds to the usual injection variability. We observed that the differences between the results obtained with both methods are not clinically relevant in comparison to the current biological exposure index of urinary 1M2P. Accordingly, the headspace gas chromatography technique turned out to be a more sensitive, accurate, and simple method for the determination of urinary 1M2P.[Authors]

Distribution of free and conjugated cannabinoids in human bile samples.

The metabolism of Δ(9)-tetrahydrocannabinol (THC) is relatively complex, and over 80 metabolites have been identified. However, much less is known about the formation and fate of cannabinoid conjugates. Bile excretion is known to be an important route for the elimination of phase II metabolites. A liquid chromatography-tandem mass spectrometry LC-MS/MS procedure for measuring cannabinoids in oral fluid was adapted, validated and applied to 10 bile samples. THC, 11-hydroxy-Δ(9)-tetrahydrocannabinol (11-OH-THC), 11-nor-9-carboxy-Δ(9)-tetrahydrocannabinol (THCCOOH), cannabinol (CBN), cannabidiol (CBD), Δ(9)-tetrahydrocannabinolic acid A (THC-A), 11-nor-9-carboxy-Δ(9)-tetrahydrocannabinol glucuronide (THCCOOH-gluc) and Δ(9)-tetrahydrocannabinol glucuronide (THC-gluc) were determined following solid-phase extraction and LC-MS/MS. High concentrations of THCCOOH-gluc were found in bile samples (range: 139-21,275 ng/mL). Relatively high levels of THCCOOH (7.7-1548 ng/mL) and THC-gluc (38-1366 ng/mL) were also measured. THC-A, the plant precursor of THC, was the only cannabinoid that was not detected. These results show that biliary excretion is an important route of elimination for cannabinoids conjugates and that their enterohepatic recirculation is a significant factor to consider when analyzing blood elimination profiles of cannabinoids. Furthermore, we suggest that the bile is the matrix of choice for the screening of phase II cannabinoid metabolites.

Use of new biochemical plasmatic markers, plasma free and total metanephrines, for the diagnosis and follow-up of neuroblastoma in children with clinical correlation

Background: Neuroblastoma is a paediatrictumour derived from the neural crest. Biochemical diagnosis and follow up rely on quantitation of urinary catecholamines (dopamine and noradrenaline) and their metabolites vanillylmandelic acid (VMA) and homovanillic acid (HVA) (gold-standard). When combined, these analyses have a sensitivity of 95%. However, they are clearly limited by inaccuracy of urine collection in young children and normalisation of catecholamine concentrations by creatininuria. Recent development in biochemical diagnosis of pheochromocytoma, another neural crest tumour found in adults, shows that plasmatic measurement of methoxylated catecholamines called metanephrines are more sensitive and specific than other biomarkers. Moreover, a study to determine the reference intervals for metanephrines in a pediatric population has recently been completed. The aim of this work is to describe the role of metanephrines monitoring in the follow up of neuroblastoma. Method: This retrospective study included patients with neuroblastoma in whom the following parameters were determined: plasma free and total metanephrines, plasma catecholamines, 24h urinary catecholamines and metanephrines in absolute value and corrected by creatinine, VMA and HVA at the diagnosis and during treatment at the University Hospital of Lausanne (Switzerland). Eleven patients aged between the first day of life and 7 years old were followed between 2005 and 2012. Clinical outcome and biochemical concentrations of the analytes were correlated. Results: At diagnosis, plasma free and total normetanephrines and methoxytyramine have a sensitivity of 100% compared to 85% for the actual gold standard. Metanephrine remain below the upper reference limit as expected since these tumours do not produce adrenaline. The relationship between biochemical markers and clinical outcome is illustrated graphically. Plasma or urinary normetanephrine and methoxytyramine correlate better with the history of the patient than VMA and HVA, as evaluated by ordinal logistic regression. Concentrations of analytes in urine show a better correlation with clinical events when the results are corrected by creatininuria. Conclusion: Normetanephrine and methoxytyramine reflect disease history in neuroblastoma patients and could play a significant role in the follow up of this type of tumour. Formal studies in a sufficient number of patients are needed to confirm this preliminary observation.

ET-1 and NOS III gene expression regulation by plaque-free and plaque-prone hemodynamic conditions

Résumé: Les environnements hémodynamiques, favorisant ou protégeant contre la formation de la plaque, induisent tout deux une augmentation de la production d'anion superoxide dans les cellules endothéliales (ECs). Par ailleurs, une régulation différente de l'expression des gènes a été décrite dans les cellules exposées à ces différentes conditions. Dans le but d'investiguer le rôle de l'augmentation du stress oxydatif dans l'expression des gènes régulée par le flux, nous avons d'abord exposé les EC à un flux unidirectionnel, non pulsé. Dans ces conditions, l'état oxydatif des cellules endothéliales est augmenté de façon transitoire. L'expression du gène de l'endothéline 1 (ET-1) est aussi induite de façon transitoire par un tel flux, alors que l'expression du gène de la nitiric oxyde synthase endothéliale (NOS III) est stimulé de façon durable. Au contraire, un flux unidirectionnel pulsé, qui induit une augmentation durable de la production d'anion superoxide, augmente aussi de façon durable l'expression des gènes de ET-1 comme de NOS III. Un flux oscillatoire (favorisant la plaque), qui lui aussi ,a des effets à long terme sur la production d'anion superoxide, a uniquement augmenté l'expression de ET-1. De plus, l'utilisation d'un antioxydant, a seulement partiellement inhibé la stimulation de l'expression du gène NOS III par le flux unidirectionnel pulsé, alors qu'il a complètement abrogé la stimulation de l'expression du gène ET-1 par le flux unidirectionnel pulsé et oscillatoire. Ceci suggère que les forces mécaniques régulent l'expression des gènes dans les EC par un double mécanisme dépendant et indépendant du stress oxidatif des cellules. Par ailleurs, ces résultats supportent ultérieurement l'hypothèse que la balance entre la réponse oxidative et anti-oxidante dans les cellules endothéliales exposées à un environnement hémodynamique est une des clés de la prédisposition à un dysfonctionnement endothélial observé dans des régions exposées à des flux perturbés. Abstract: Both plaque-free and plaque-prone hemodynamic environments induce an increase in the oxidative state of endothelial cells (ECs), whereas differential gene expression regulation was described in cells exposed to these conditions. In order to investigate the role of the increased oxidative state in flow-regulation of gene expression, we first exposed EC to non-pulsed unidirectional shear stress. These conditions only slightly increases ECs oxidative state and endothelin-1 (ET-1) mRNA expression, whereas endothelial nitric oxide synthase (NOS III) mRNA level were significantly up-regulated. On the contrary, both ET-1 and NOS III gene expression were significantly induced in EC exposed to pulsed-unidirectional flow (plaque-free). Only ET-1 gene expression was up-regulated by oscillatory flow (plaque-prone). Moreover, use of an antioxidant only partially inhibited NOS III gene up-regulation by unidirectional flow, whereas it completely abrogated ET-1 gene up-regulation by unidirectional and oscillatory flows. Thus suggesting that mechanical forces regulate gene expression in ECs both via oxidative stress-dependent and -independent mechanisms.

Distribution of free and liposomal doxorubicin after isolated lung perfusion in a sarcoma model.

BACKGROUND: Isolated lung perfusion (ILP) with free and a novel liposomal-encapsulated doxorubicin (Liporubicin, CT Sciences SA, Lausanne, Switzerland) was compared with respect to drug uptake and distribution in rat lungs bearing a sarcomatous tumor. METHODS: A single sarcomatous tumor was generated in the left lung of 39 Fischer rats, followed 10 days later by left-sided ILP (n = 36) with free and equimolar-dosed liposomal doxorubicin at doses of 100 microg (n = 9) and 400 microg (n = 9) for each doxorubicin formulation. In each perfused lung, the drug concentration and distribution were assessed in the tumor and in three areas of normal lung parenchyma by high-performance liquid chromatography (n = 6) and fluorescence microscopy (n = 3). Histologic assessment and immunostaining with von Willebrand factor was performed in 3 animals with untreated tumors. RESULTS: The sarcomatous tumors in controls were well vascularized with fine branching capillaries present throughout the tumors. Isolated lung perfusion resulted in a heterogeneous drug distribution within the perfused lung and a consistently lower drug uptake in tumors than in lung parenchyma for both doxorubicin formulations and both drug doses applied. Isolated lung perfusion with free doxorubicin resulted in a significantly higher drug uptake than Liporubicin in both the tumor and lung tissue for both drug doses applied (p < 0.01). However, the tumor/normal tissue drug ratio was lower for free than for liposomal doxorubicin at a drug dose of 100 microg (0.27 +/- 0.1 vs 0.53 +/- 0.5; p = 0.225) and similar for both doxorubicin formulations at a drug dose of 400 microg (0.67 +/- 0.2 vs 0.54 +/- 0.2; p = 0.335). Both doxorubicin formulations resulted in fluorescence signaling emerging from all tissue compartments of normal lung parenchyma but only in weak and sporadic signaling from the tumors confined to the tumor periphery and vessels situated within the tumor for both drug doses assessed. CONCLUSIONS: Isolated lung perfusion with free and liposomal doxorubicin resulted in a heterogeneous drug distribution within the perfused lung and in a lower drug uptake in tumors than in lung tissue for both doxorubicin formulations and drug doses applied.

Correlation of photodynamic activity and fluorescence signaling for free and pegylated mTHPC in mesothelioma xenografts

Rapport de synthèse : Introduction : Les premières applications cliniques de la thérapie photodynamique (PDT) remontent à plus d'une vingtaine d'années. Basée sur l'activation d'un médicament photosensibilisateur par une source lumineuse à une longueur d'onde spécifique, la PDT permet la destruction sélective de tissus contenant le produit actif. Ce procédé a été expérimenté dans le traitement de cancers en raison de la propriété du médicament à se concentrer dans les tumeurs tout en épargnant les structures normales contigües. Cependant, les photosensibilisateurs utilisés jusqu'à ce jour n'ont pas démontré une accumulation exclusive dans les tissus néoplasiques mais également dans les structures saines avoisinantes induisant une destruction tissulaire non sélective. Notamment, d'importantes complications ont été rapportées suite à l'utilisation de la PDT dans la cavité thoracique après la résection de mésothéliomes pleuraux, et ce malgré l'arrivée de photosensibilisateurs de secondes générations. De ce fait, plusieurs études expérimentales ont été menées afin d'améliorer la sélectivité tumorale du médicament en modulant différentes conditions de traitement et en modifiant la structure du photosensibilisateur par pégylation. Le but de cette étude expérimentale est de corréler l'activité photodynamique, la phototoxicité et la distribution du m-tetrahydroxyphenylchlorin (mTHPC) et de sa forme pégylée, le PEG-mTHPC. De ce fait, un modèle de souris nues porteur de xenogreffes de mésothéliome humain a été utilisé pour étudier les deux photosensibilisateurs. De récents travaux avec ce modèle ont montré que la mesure de la concentration tissulaire du mTHPC et de sa forme pégylée par HPLC restait limitée afin de prédire l'activité photodynamique. De ce fait, nous pensons que les mesures de fluorescence peuvent être plus appropriée. Le signalement fluorescent est mesuré dans le tissu tumoral et dans une région contrôle de la peau afin d'étudier la distribution et l'intensité des deux sensibilisateurs. Méthode : Des souris nues (cd1nu/nu mice) de 8 semaines ont été transplantées avec des fragments de mésothéliome malin humain (H-meso-1). Ces derniers ont été obtenus à partir d'une suspension cellulaire. Au moins trois passages ont été faits dans les animaux, avant que le traitement soit initié. Deux groupes de 6 souris chacun ont été utilisés pour l'injection intraveineuse par la queue du mTHPC à 0.15 mg/kg et du PEG-mTHPC à dose équimolaire. Après trois jour, la tumeur ainsi qu'une région contrôle de la cuisse ont été illuminées sur une surface d'un diamètre de 1.2 cm et pendant 133 secondes avec un laser à une longueur d'onde à 652 nm (fluence 20 J/cm2, fluence rate 150 mW/cm2). Les animaux ont été ensuite sacrifiés 72 heures après l'illumination. L'étendue de la nécrose tumorale et de la région contrôle ont été déterminées en aveugle par histomorphometrie par un pathologue (HJA). La fluorescence microscopique a été évaluée dans 12 souris à une concentration de 0.15 et 0.5 mg/kg pour le mTHPC, et à doses équimolaires pour le PEG-mTHPC. Trois animaux ont été injectés avec le mTHPC à 0.15 mg/kg, 3 autres à dose équimolaire avec la forme pégylée et 6 souris avec le mTHPC à 0.5 mg/kg et à dose équimolaire. Les animaux ont été sacrifiés 72 heures après injection. L'intensité fluorescente des sensibilisateurs a été mesurée dans la tumeur et la région contrôle. Suite à cela, les coupes ont été fixées par H&E et superposées aux images fluorescentes, afin de localiser la distribution des deux photosensibilisateurs dans les différents compartiments tissulaires. Six souris transplantées n'ayant ni été injectées avec les sensibilisateurs ou illuminées ont servi de groupe contrôle. Résultats : Trois jours après l'illumination, la PDT provoque une nécrose tumorale de 10 ±5.4 mm2 pour le mTHPC à 0.15mg/kg et 5.2 ± 4.6 mm2 pour sa forme pégylée à dose équimolaire. Cependant, la nécrose tumorale induite par les deux formulations du sensibilisateur est significativement plus élevée que dans le groupe contrôle (0.33 ± 0.58 mm2) (P=0.02). Toutefois, le mTHPC pégylé provoque une photosensibilité cutanée moins importante que la forme non-pegylée. Dans les deux groupes, aucune nécrose n'a été observée dans la cuisse des animaux. Trois jours après l'injection du mTHPC et de la forme pégylée à 0.15 mg/kg, aucune activité fluorescente n'a été détectée. Cependant, à 0.5 mg/kg, la fluorescence microscopique révèle une distribution hétérogène des deux photo-sensibilisateurs dans le tissu tumoral avec une accumulation prédominante dans les régions peri-vasculaires. Les deux médicaments montrent une distribution intracellulaire homogène dans le cytoplasme et une absence de signalement dans le nucleus. La mesure de l'intensité fluorescente du mTHPC à 0.5mg/kg ne montre pas de différence significative entre le tissu tumoral et la région contrôle. Par contre, le PEG-mTHPC montre une intensité fluorescente supérieure dans le tissu tumoral que dans la peau (ratio tumeur- peau 0.94 pour le mTHPC et 1.73 pour le PEG-mTHPC). Conclusion : L'utilisation du mTHPC à 0.15mg/kg induit une nécrose tumorale similaire à celle du PEG-mTHPC à dose équimolaire. Cependant, ce dernier démontre une photo-toxicité plus atténuée de la peau. La fluorescence microscopique permet de localiser les deux sensibilisateurs dans les différents compartiments tissulaires à partir d'une dose de 0.5 mg/kg. Le PEG-mTHPC induit un signalement fluorescent supérieur dans le tissu tumoral par rapport à la peau. La mesure du signalement fluorescent a le potentiel de prédire l'activité photodynamique du mTHPC et de sa forme pégylée dans les xénogreffes de mésothéliome humain dans un modèle de souris nue.

Free and total plasma levels of lopinavir during pregnancy, at delivery and postpartum: implications for dosage adjustments in pregnant women.

BACKGROUND: Physiological changes associated with pregnancy may alter antiretroviral plasma concentrations and might jeopardize prevention of mother-to-child HIV transmission. Lopinavir is one of the protease inhibitors more frequently prescribed during pregnancy in Europe. We described the free and total pharmacokinetics of lopinavir in HIV-infected pregnant and non-pregnant women, and evaluated whether significant alterations in its disposition and protein binding warrant systematic dosage adjustment. METHODS: Plasma samples were collected at first, second and third trimester of pregnancy, at delivery, in umbilical cord and postpartum. Lopinavir free and total plasma concentrations were measured by HPLC-MS/MS. Bayesian calculations were used to extrapolate total concentrations to trough (Cmin). RESULTS: A total of 42 HIV-positive pregnant women and 37 non-pregnant women on lopinavir/ritonavir were included in the study. Compared to postpartum and control values, total lopinavir Cmin was decreased moderately (31-39%) during pregnancy, and free Cmin minimally, showing significant alteration only at delivery (-35%). However, total and free Cmin remained in all patients above the target concentrations for wild-type virus of 1,000 ng/ml, and above the unbound IC50(WT) of 0.64-0.77 ng/ml of lopinavir, respectively. Lopinavir free fractions remained higher during pregnancy compared to postpartum and controls, and were influenced by α-1-acid-glycoprotein and albumin decrease. Free cord-to-mother ratio (0.43) was 2.7-fold higher than total cord-to-mother ratio (0.16), suggesting higher fetal exposure. CONCLUSIONS: The moderate decrease of total lopinavir concentrations during pregnancy is not associated with proportional decrease in free concentrations. Both reach a nadir at delivery, albeit not to an extent that would put treatment-naive women at risk of insufficient exposure to the free, pharmacologically active concentrations of lopinavir. No dosage adjustment is therefore needed during pregnancy as it is unlikely to further enhance treatment efficacy but could potentially increase the risk of maternal and fetal toxicity. Nonetheless, in case of viral resistance in treatment-experienced pregnant women, loss of virological control or questionable adherence, it is justified to consider lopinavir dosage adjustment based on total plasma concentration measurement.

Reference values of fat-free and fat masses by bioelectrical impedance analysis in 3393 healthy subjects.

Determination of fat-free mass (FFM) and fat mass (FM) is of considerable interest in the evaluation of nutritional status. In recent years, bioelectrical impedance analysis (BIA) has emerged as a simple, reproducible method used for the evaluation of FFM and FM, but the lack of reference values reduces its utility to evaluate nutritional status. The aim of this study was to determine reference values for FFM, FM, and %FM by BIA in a white population of healthy subjects, to observe the changes in these values with age, and to develop percentile distributions for these parameters. Whole-body resistance of 1838 healthy white men and 1555 women, aged 15-64 y, was determined by using four skin electrodes on the right hand and foot. FFM and FM were calculated according to formulas validated for the subject groups and analyzed for age decades. This is the first study to present BIA-determined age- and sex-specific percentiles for FFM, FM, and %FM for healthy subjects, aged 15-64 y. Mean FM and %FM increased progressively in men and after age 45 y in women. The results suggest that any weight gain noted with age is due to a gain in FM. In conclusion, the data presented as percentiles can serve as reference to evaluate the normality of body composition of healthy and ill subject groups at a given age.

Pediatric reference intervals for plasma free and total metanephrines established with a parametric approach: Relevance to the diagnosis of neuroblastoma.

BACKGROUND: Urine catecholamines, vanillylmandelic, and homovanillic acid are recognized biomarkers for the diagnosis and follow-up of neuroblastoma. Plasma free (f) and total (t) normetanephrine (NMN), metanephrine (MN) and methoxytyramine (MT) could represent a convenient alternative to those urine markers. The primary objective of this study was to establish pediatric centile charts for plasma metanephrines. Secondarily, we explored their diagnostic performance in 10 patients with neuroblastoma. PROCEDURE: We recruited 191 children (69 females) free of neuroendocrine disease to establish reference intervals for plasma metanephrines, reported as centile curves for a given age and sex based on a parametric method using fractional polynomials models. Urine markers and plasma metanephrines were measured in 10 children with neuroblastoma at diagnosis. Plasma total metanephrines were measured by HPLC with coulometric detection and plasma free metanephrines by tandem LC-MS. RESULTS: We observed a significant age-dependence for tNMN, fNMN, and fMN, and a gender and age-dependence for tMN, fNMN, and fMN. Free MT was below the lower limit of quantification in 94% of the children. All patients with neuroblastoma at diagnosis were above the 97.5th percentile for tMT, tNMN, fNMN, and fMT, whereas their fMN and tMN were mostly within the normal range. As expected, urine assays were inconstantly predictive of the disease. CONCLUSIONS: A continuous model incorporating all data for a given analyte represents an appealing alternative to arbitrary partitioning of reference intervals across age categories. Plasma metanephrines are promising biomarkers for neuroblastoma, and their performances need to be confirmed in a prospective study on a large cohort of patients. Pediatr Blood Cancer 2015;62:587-593. © 2015 Wiley Periodicals, Inc.

Prognostic factors for progression-free and overall survival in advanced biliary tract cancer.

BACKGROUND: Biliary tract cancer is an uncommon cancer with a poor outcome. We assembled data from the National Cancer Research Institute (UK) ABC-02 study and 10 international studies to determine prognostic outcome characteristics for patients with advanced disease. METHODS: Multivariable analyses of the final dataset from the ABC-02 study were carried out. All variables were simultaneously included in a Cox proportional hazards model, and backward elimination was used to produce the final model (using a significance level of 10%), in which the selected variables were associated independently with outcome. This score was validated externally by receiver operating curve (ROC) analysis using the independent international dataset. RESULTS: A total of 410 patients were included from the ABC-02 study and 753 from the international dataset. An overall survival (OS) and progression-free survival (PFS) Cox model was derived from the ABC-02 study. White blood cells, haemoglobin, disease status, bilirubin, neutrophils, gender, and performance status were considered prognostic for survival (all with P < 0.10). Patients with metastatic disease {hazard ratio (HR) 1.56 [95% confidence interval (CI) 1.20-2.02]} and Eastern Cooperative Oncology Group performance status (ECOG PS) 2 had worse survival [HR 2.24 (95% CI 1.53-3.28)]. In a dataset restricted to patients who received cisplatin and gemcitabine with ECOG PS 0 and 1, only haemoglobin, disease status, bilirubin, and neutrophils were associated with PFS and OS. ROC analysis suggested the models generated from the ABC-02 study had a limited prognostic value [6-month PFS: area under the curve (AUC) 62% (95% CI 57-68); 1-year OS: AUC 64% (95% CI 58-69)]. CONCLUSION: These data propose a set of prognostic criteria for outcome in advanced biliary tract cancer derived from the ABC-02 study that are validated in an international dataset. Although these findings establish the benchmark for the prognostic evaluation of patients with ABC and confirm the value of longheld clinical observations, the ability of the model to correctly predict prognosis is limited and needs to be improved through identification of additional clinical and molecular markers.

Optimisation of antiretroviral therapy : pharmacokinetic and pharmacogenetic approaches

Les progrès de la thérapie antirétrovirale ont transformé l'infection par le VIH d'une condition inévitablement fatale à une maladie chronique. En dépit de ce succès, l'échec thérapeutique et la toxicité médicamenteuse restent fréquents. Une réponse inadéquate au traitement est clairement multifactorielle et une individualisation de la posologie des médicaments qui se baserait sur les facteurs démographiques et génétiques des patients et sur les taux sanguins totaux, libres et/ou cellulaires des médicaments pourrait améliorer à la fois l'efficacité et la tolérance de la thérapie, cette dernière étant certainement un enjeu majeur pour un traitement qui se prend à vie.L'objectif global de cette thèse était de mieux comprendre les facteurs pharmacocinétiques (PK) et pharmacogénétiques (PG) influençant l'exposition aux médicaments antirétroviraux (ARVs) nous offrant ainsi une base rationnelle pour l'optimisation du traitement antiviral et pour l'ajustement posologique des médicaments chez les patients VIH-positifs. Une thérapie antirétrovirale adaptée au patient est susceptible d'augmenter la probabilité d'efficacité et de tolérance à ce traitement, permettant ainsi une meilleure compliance à long terme, et réduisant le risque d'émergence de résistance et d'échec thérapeutique.A cet effet, des méthodes de quantification des concentrations plasmatiques totales, libres et cellulaires des ARVs ainsi que de certains de leurs métabolites ont été développées et validées en utilisant la chromatographie liquide coupée à la spectrométrie de masse en tandem. Ces méthodes ont été appliquées pour la surveillance des taux d'ARVs dans diverses populations de patients HIV-positifs. Une étude clinique a été initiée dans le cadre de l'étude VIH Suisse de cohorte mère-enfant afin de déterminer si la grossesse influence la cinétique des ARVs. Les concentrations totales et libres du lopînavir, de l'atazanavir et de la névirapine ont été déterminées chez les femmes enceintes suivies pendant leur grossesse, et celles-ci ont été trouvées non influencées de manière cliniquement significative par la grossesse. Un ajustement posologique de ces ARVs n'est donc pas nécessaire chez les femmes enceintes. Lors d'une petite étude chez des patients HIV- positifs expérimentés, la corrélation entre l'exposition cellulaire et plasmatique des nouveaux ARVs, notamment le raltégravir, a été déterminée. Une bonne corrélation a été obtenue entre taux plasmatiques et cellulaires de raltégravir, suggérant que la surveillance des taux totaux est un substitut satisfaisant. Cependant, une importante variabilité inter¬patient a été observée dans les ratios d'accumulation cellulaire du raltégravir, ce qui devrait encourager des investigations supplémentaires chez les patients en échec sous ce traitement. L'efficacité du suivi thérapeutique des médicaments (TDM) pour l'adaptation des taux d'efavirenz chez des patients avec des concentrations au-dessus de la cible thérapeutique recommandée a été évaluée lors d'une étude prospective. L'adaptation des doses d'efavirenz basée sur le TDM s'est montrée efficace et sûre, soutenant l'utilisation du TDM chez les patients avec concentrations hors cible thérapeutique. L'impact des polymorphismes génétiques des cytochromes P450 (CYP) 2B6, 2A6 et 3A4/5 sur la pharmacocinétique de l'efavirenz et de ces métabolites a été étudié : un modèle de PK de population intégrant les covariats génétiques et démographiques a été construit. Les variations génétiques fonctionnelles dans les voies de métabolisation principales (CYP2B6) et accessoires {CYP2A6et 3A4/S) de l'efavirenz ont un impact sur sa disposition, et peuvent mener à des expositions extrêmes au médicament. Un? ajustement des doses guidé par le TDM est donc recommandé chez ces patients, en accord avec les polymorphismes génétiques.Ainsi, nous avons démonté qu'en utilisant une approche globale tenant compte à la fois des facteurs PK et PG influençant l'exposition aux ARVs chez les patients infectés, il est possible, si nécessaire, d'individualiser la thérapie antirétrovirale dans des situations diverses. L'optimisation du traitement antirétroviral contribue vraisemblablement à une meilleure efficacité thérapeutique à iong terme tout en réduisant la survenue d'effets indésirables.Résumé grand publicOptimisation de la thérapie antirétrovirale: approches pharmacocinétiques et pharmacogénétiquesLes progrès effectués dans le traitement de l'infection par le virus de llmmunodéficienoe humaine acquise (VIH) ont permis de transformer une affection mortelle en une maladie chronique traitable avec des médicaments de plus en plus efficaces. Malgré ce succès, un certain nombre de patients ne répondent pas de façon optimale à leur traitement etyou souffrent d'effets indésirables médicamenteux entraînant de fréquentes modifications dans leur thérapie. Il a été possible de mettre en évidence que l'efficacité d'un traitement antirétroviral est dans la plupart des cas corrélée aux concentrations de médicaments mesurées dans le sang des patients. Cependant, le virus se réplique dans la cellule, et seule la fraction des médicaments non liée aux protéines du plasma sanguin peut entrer dans la cellule et exercer l'activité antirétrovirale au niveau cellulaire. Il existe par ailleurs une importante variabilité des concentrations sanguines de médicament chez des patients prenant pourtant la même dose de médicament. Cette variabilité peut être due à des facteurs démographiques et/ou génétiques susceptibles d'influencer la réponse au traitement antirétroviral.Cette thèse a eu pour objectif de mieux comprendre les facteurs pharmacologiques et génétiques influençant l'efficacité et ta toxicité des médicaments antirétroviraux, dans le but d'individualiser la thérapie antivirale et d'améliorer le suivi des patients HIV-positifs.A cet effet, des méthodes de dosage très sensibles ont été développées pour permettre la quantification des médicaments antirétroviraux dans le sang et les cellules. Ces méthodes analytiques ont été appliquées dans le cadre de diverses études cliniques réalisées avec des patients. Une des études cliniques a recherché s'il y avait un impact des changements physiologiques liés à la grossesse sur les concentrations des médicaments antirétroviraux. Nous avons ainsi pu démontrer que la grossesse n'influençait pas de façon cliniquement significative le devenir des médicaments antirétroviraux chez les femmes enceintes HIV- positives. La posologie de médicaments ne devrait donc pas être modifiée dans cette population de patientes. Par ailleurs, d'autres études ont portés sur les variations génétiques des patients influençant l'activité enzymatique des protéines impliquées dans le métabolisme des médicaments antirétroviraux. Nous avons également étudié l'utilité d'une surveillance des concentrations de médicament (suivi thérapeutique) dans le sang des patients pour l'individualisation des traitements antiviraux. Il a été possible de mettre en évidence des relations significatives entre l'exposition aux médicaments antirétroviraux et l'existence chez les patients de certaines variations génétiques. Nos analyses ont également permis d'étudier les relations entre les concentrations dans le sang des patients et les taux mesurés dans les cellules où le virus HIV se réplique. De plus, la mesure des taux sanguins de médicaments antirétroviraux et leur interprétation a permis d'ajuster la posologie de médicaments chez les patients de façon efficace et sûre.Ainsi, la complémentarité des connaissances pharmacologiques, génétiques et virales s'inscrit dans l'optique d'une stratégie globale de prise en charge du patient et vise à l'individualisation de la thérapie antirétrovirale en fonction des caractéristiques propres de chaque individu. Cette approche contribue ainsi à l'optimisation du traitement antirétroviral dans la perspective d'un succès du traitement à long terme tout en réduisant la probabilité des effets indésirables rencontrés. - The improvement in antirétroviral therapy has transformed HIV infection from an inevitably fatal condition to a chronic, manageable disease. However, treatment failure and drug toxicity are frequent. Inadequate response to treatment is clearly multifactorial and, therefore, dosage individualisation based on demographic factors, genetic markers and measurement of total, free and/or cellular drug level may increase both drug efficacy and tolerability. Drug tolerability is certainly a major issue for a treatment that must be taken indefinitely.The global objective of this thesis aimed at increasing our current understanding of pharmacokinetic (PK) and pharmacogenetic (PG) factors influencing the exposition to antirétroviral drugs (ARVs) in HIV-positive patients. In turn, this should provide us with a rational basis for antiviral treatment optimisation and drug dosage adjustment in HIV- positive patients. Patient's tailored antirétroviral regimen is likely to enhance treatment effectiveness and tolerability, enabling a better compliance over time, and hence reducing the probability of emergence of viral resistance and treatment failure.To that endeavour, analytical methods for the measurement of total plasma, free and cellular concentrations of ARVs and some of their metabolites have been developed and validated using liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry. These assays have been applied for the monitoring of ARVs levels in various populations of HIV- positive patients. A clinical study has been initiated within the frame of the Mother and Child Swiss HIV Cohort Study to determine whether pregnancy influences the exposition to ARVs. Free and total plasma concentrations of lopinavir, atazanavir and nevirapine have been determined in pregnant women followed during the course of pregnancy, and were found not influenced to a clinically significant extent by pregnancy. Dosage adjustment for these drugs is therefore not required in pregnant women. In a study in treatment- experienced HIV-positive patients, the correlation between cellular and total plasma exposure to new antirétroviral drugs, notably the HIV integrase inhibitor raltegravir, has been determined. A good correlation was obtained between total and cellular levels of raltegravir, suggesting that monitoring of total levels are a satisfactory. However, significant inter-patient variability was observed in raltegravir cell accumulation which should prompt further investigations in patients failing under an integrase inhibitor-based regimen. The effectiveness of therapeutic drug monitoring (TDM) to guide efavirenz dose reduction in patients having concentrations above the recommended therapeutic range was evaluated in a prospective study. TDM-guided dosage adjustment of efavirenz was found feasible and safe, supporting the use of TDM in patients with efavirenz concentrations above therapeutic target. The impact of genetic polymorphisms of cytochromes P450 (CYP) 2B6, 2A6 and 3A4/5 on the PK of efavirenz and its metabolites was studied: a population PK model was built integrating both genetic and demographic covariates. Functional genetic variations in main (CYP2B6) and accessory (2A6, 3A4/5) metabolic pathways of efavirenz have an impact on efavirenz disposition, and may lead to extreme drug exposures. Dosage adjustment guided by TDM is thus required in those patients, according to the pharmacogenetic polymorphism.Thus, we have demonstrated, using a comprehensive approach taking into account both PK and PG factors influencing ARVs exposure in HIV-infected patients, the feasibility of individualising antirétroviral therapy in various situations. Antiviral treatment optimisation is likely to increase long-term treatment success while reducing the occurrence of adverse drug reactions.