Photodynamic therapy : a pathway for enhanced delivery of liposomal doxorubicin to tumors

Abstract Part I : Background : Isolated lung perfusion (ILP) was designed for the treatment of loco-regional malignancies of the lung. In contrast to intravenous (IV) drug application, ILP allows for a selective administration of cytostatic agents such as doxorubicin to the lung while sparing non-affected tissues. However, the clinical results with ILP were disappointing. Doxorubicinbased ILP on sarcoma rodent lungs suggested high overall doxorubicin concentrations within the perfused lung but a poor penetration of the cytostatic agent into tumors. The same holds true for liposomal-encapsulated macromolecular doxorubicin (LiporubicinTM) In specific conditions, low-dose photodynamic therapy (PDT) can enhance the distribution of macromolecules across the endothelial bamer in solid tumors. It was recently postulated that tumor neovessels were more responsive to PDT than the normal vasculature. We therefore hypothesized that Visudyne®-mediated PDT could selectively increase liposomal doxorubicin (LiporubicinTM) uptake in sarcoma tumors to rodent lungs during intravenous (IV) drug administration and isolated lung perfusion (ILP). Material and Methods : A sarcoma tumor was generated in the left lung of Fisher rats by subpleural injection of a sarcoma cell ,suspension via thoracotomy. Ten days later, LiporubicinTM is administered IV or by single pass antegrade ILP, with or without Visudyne® -mediated low-dose PDT pre-treatment of the sarcoma bearing lung. The drug concentration and distribution were assessed separately in tumors and lung tissues by high pressure liquid chromatography (HPLC) and fluorescence microscopy (FNI~, respectively. Results : PDT pretreatment before IV LiporubicinTM administration resulted in a significantly higher tumor drug uptake and tumor to lung drug ratio compared to IV drug injection alone without affecting the blood flow and drug distribution in the lung. PDT pre-treatment before LiporubicinTM-based ILP also resulted in a higher tumor drug uptake and a higher tumor to lung drug ratio compared to ILP alone, however, these differences were not significant due to a heterogeneous blood flow drug distribution during ILP which was further accentuated by PDT. Conclusions : Low-dose Visudyne®-mediated PDT pre-treatment has the potential to selectively enhance liposomal encapsulated doxorubicin uptake in tumors but not in normal lung tissue after IV drug application in a rat model of sarcoma tumors to the lung which opens new perspectives for the treatment of superficially spreading chemoresistant tumors of the chest cavity such as mesothelioma or malignant effusion. However, the impact of PDT on macromolecular drug uptake during ILP is limited since its therapeutic advantage is circumvented by ILP-induced heterogeneicity of blood flow and drug distribution Abstract Part II Background : Photodynamic therapy (PDT) with Visudyne® acts by direct cellular phototoxicity and/or by an indirect vascular-mediated effect. Here, we demonstrate that the vessel integrity interruption by PDT can promote the extravasation of a macromolecular agent in normal tissue. To obtain extravasation in normal tissue PDT conditions were one order of magnitude more intensive than the ones in tissue containing neovessels reported in the literature. Material and Methods : Fluorescein isothiocyanate dextran (FITC-D, 2000kDa), a macromolecular agent, was intravenously injected 10 minutes before (LKO group, n=14) or 2 hours (LK2 group, n=16) after Visudyne® mediated PDT in nude mice bearing a dorsal skin fold chamber. Control animals had no PDT (CTRL group, n=8). The extravasation of FITC-D from blood vessels in striated muscle tissue was observed in both groups in real-time for up to 2500 seconds after injection. We also monitored PDT-induced leukocyte rolling in-vivo and assessed, by histology, the corresponding inflammatory reaction score in the dorsal skin fold chambers. Results : In all animals, at the applied PDT conditions, FITC-D extravasation was significantly enhanced in the PDT treated areas as compared to the surrounding non-treated areas (p<0.0001). There was no FITC-D leakage in the control animals. Animals from the LKO group had significantly less FITC-D extravasation than those from the LK2 group (p = 0.0002). In the LKO group FITC-D leakage correlated significantly with the inflammation (p < 0.001). Conclusions: At the selected conditions, Visudyne-mediated PDT promotes vascular leakage and FITC-D extravasation into the interstitial space of normal tissue. The intensity of vascular leakage depends on the time interval between PDT and FITC-D injection. This concept could be used to locally modulate the delivery of macromolecules in vivo. Résumé : La perfusion cytostatique isolée du poumon permet une administration sélective des agents cytostatiques sans implication de la circulation systémique avec une forte accumulation au niveau du poumon mais une faible pénétration dans les tumeurs. La thérapie photodynamique (PDT) qui consiste en l'application d'un sensibilisateur activé par lumière laser non- thermique d'une longueur d'onde définie permet dans certaines conditions, une augmentation de la pénétration des agents cytostatiques macromoléculaires à travers la barrière endothéliale tumorale. Nous avons exploré cet avantage thérapeutique de la PDT dans un modèle expérimental afin d'augmenter d'une manière sélective la pénétration tumorale de la doxorubicin pegylée, liposomal- encapsulée macromoléculaire (Liporubicin). Une tumeur sarcomateuse a été générée au niveau du poumon de rongeur suivie d'administration de Liporubicin, soit par voie intraveineuse soit par perfusion isolée du poumon (ILP). Une partie des animaux ont reçus un prétraitement de la tumeur et du poumon sous jacent par PDT avec Visudyne comme photosensibilisateur. Les résultats ont démontrés que la PDT permet, sous certaines conditions, une augmentation sélective de Liporubicin dans les tumeurs mais pas dans le parenchyme pulmonaire sous jacent. Après administration intraveineuse de Liporubicin et prétraitement par PDT, l'accumulation dans les tumeurs était significative par rapport au poumon, et aux tumeurs sans PDT. Le même phénomène est observé après ILP du poumon. Cependant, les différences avec ou sans PDT n'étaient pas significatives lié à und distribution hétérogène de Liporubicin dans le poumon perfusé après ILP. Dans une deuxième partie de l'expérimentation, nous avons exploré la microscopie intra-vitale pour déterminer l'extravasion des substances macromoléculaires (FITS) à travers la barrière endothéliale avec ou sans Visudyne-PDT au niveau des chambres dorsales des souris nues. Les résultats montrent qu'après PDT, l'extravasion de FITS a été augmentée de manière significative par rapport au tissu non traité. L'intensité de l'extravasion de FITS dépendait également de l'intervalle entre PDT et injection de FITS. En conclusion, les expérimentations montrent que la PDT est capable, sous certaines conditions, d'augmenter de manière significative l'extravasion des macromolécules à travers la barrière endothéliale et leur accumulation dans des tumeurs mais pas dans le parenchyme pulmonaire. Ces résultats permettent une nouvelle perspective de traitement pour des tumeurs superficielles intrathoraciques chimio-résistent comme l'épanchement pleural malin ou le mésothéliome pleural.

Efficacy and safety of certolizumab pegol induction therapy in an unselected Crohn's disease population: results of the FACTS survey.

Background: Switzerland was the first country to approve certolizumab pegol (Cimzia, CZP) for the treatment of patients with moderate to severe Crohn's disease (CD) in September 2007. This phase IV study aimed to evaluate the efficacy and safety of CZP in a Swiss multicenter cohort of practice-based patients. Methods: Baseline and Week 6 evaluation questionnaires were sent to all Swiss gastroenterologists in hospitals and private practices. Disease activity was assessed with the Harvey-Bradshaw Index (HBI) and adverse events were evaluated according to WHO guidelines. Results: Fifty patients (31 women, 19 men) were included; 56% had complicated disease (stricture or fistula) and 52% had undergone prior CD-related surgery. All patients. had prior exposure to systemic steroids, 96% to immunomodulators, 78% to infliximab, and 50% to adalimumab. A significant decrease in HBI was observed at Week 6 (versus Week 0) following induction therapy with CZP 400 mg subcutaneously at Weeks 0, 2, and 4 (12.6 +/- 4.7 Week 0 versus 6.2 +/- 4.4 Week 6, P < 0.001). Response and remission rates at Week 6 were 54% and 40%, respectively. We identified 8/11 CD patients undergoing a 50% fistula response (P = 0.021). The frequency of adverse drug reactions attributed to CZP was 6%. CZP was continued in 80% of patients beyond Week 6. Conclusions: In a population of CD patients with complicated disease behavior, CZP induced a response and remission in 54% and 40% of patients, respectively. This series provides the first evidence of the effectiveness of CZP in perianal fistulizing CD.

Evaluation of organ-specific peripheral doses after 2-dimensional, 3-dimensional and hybrid intensity modulated radiation therapy for breast cancer based on Monte Carlo and convolution/superposition algorithms: implications for secondary cancer risk assessment.

To make a comprehensive evaluation of organ-specific out-of-field doses using Monte Carlo (MC) simulations for different breast cancer irradiation techniques and to compare results with a commercial treatment planning system (TPS). Three breast radiotherapy techniques using 6MV tangential photon beams were compared: (a) 2DRT (open rectangular fields), (b) 3DCRT (conformal wedged fields), and (c) hybrid IMRT (open conformal+modulated fields). Over 35 organs were contoured in a whole-body CT scan and organ-specific dose distributions were determined with MC and the TPS. Large differences in out-of-field doses were observed between MC and TPS calculations, even for organs close to the target volume such as the heart, the lungs and the contralateral breast (up to 70% difference). MC simulations showed that a large fraction of the out-of-field dose comes from the out-of-field head scatter fluence (>40%) which is not adequately modeled by the TPS. Based on MC simulations, the 3DCRT technique using external wedges yielded significantly higher doses (up to a factor 4-5 in the pelvis) than the 2DRT and the hybrid IMRT techniques which yielded similar out-of-field doses. In sharp contrast to popular belief, the IMRT technique investigated here does not increase the out-of-field dose compared to conventional techniques and may offer the most optimal plan. The 3DCRT technique with external wedges yields the largest out-of-field doses. For accurate out-of-field dose assessment, a commercial TPS should not be used, even for organs near the target volume (contralateral breast, lungs, heart).

Virus-Host Interaction during Therapy against Hepatitis C Virus

Le virus de l’hépatite C (VHC) est un problème mondial. La majorité des personnes infectées (70-85%) développent une infection chronique qui cause des complications hépatiques. Le seul régime thérapeutique approuvé pour le VHC est l'interféron alpha (IFN-α). Ce traitement a un taux de réussite de 50-80% selon le génotype de virus et le moment de l'initiation de la thérapie. Les facteurs régissant la réponse au traitement ne sont pas bien définis. Des études antérieures ont suggéré un rôle potentiel de la réponse immunitaire de l'hôte au succès de la thérapie, toutefois, ces résultats sont controversés. Nous avons émis l'hypothèse que la réponse immunitaire de l’hôte sera plus efficace chez les patients qui commencent la thérapie tôt pendant la phase aiguë de l'infection. En revanche, la réponse immunitaire sera épuisée lorsque le traitement est initié pendant la phase chronique. L'objectif principal de ce mémoire est d’étudier les facteurs immunologiques qui régissent la réponse à la thérapie, et de déterminer si la contribution de la réponse immunitaire de l'hôte peut être influencée par la période de l'infection. Nos résultats démontrent l'efficacité de la restauration de la réponse immunitaire spécifique au VHC lorsque la thérapie par l'interféron est initiée tôt. Ceci est démontré par le sauvetage des cellules T efficaces spécifiques au VHC efficace similaires à celles observées chez les individus qui ont résolu spontanément, suggérant ainsi qu'elles jouent un rôle actif dans la réponse au traitement. Toutefois, cette réponse n'a pas été restaurée chez les patients traités au cours de la phase chronique. Ces résultats ont des implications importantes dans la compréhension des mécanismes sous-jacents à la réponse aux traitements actuels et au développement des nouvelles thérapies.

Immuno-oncology of human prostate cancer : phenotypical characterization and study of the tumor-derived, androgen-regulated immunosuppressive microenvironment

Le cancer de la prostate est le cancer le plus fréquemment diagnostiqué chez les hommes canadiens et la troisième cause de décès relié au cancer. Lorsque diagnostiqué à un stade précoce de la maladie, le cancer de la prostate est traité de manière curative par chirurgie et radiothérapie. Par contre, les thérapies actuelles ne peuvent éradiquer la maladie lorsqu’elle progresse à des stades avancés. Ces thérapies, comme la chimiothérapie et l’hormonothérapie, demeurent donc palliatives. Il est primordial d’optimiser de nouvelles thérapies visant l’élimination des cellules cancéreuses chez les patients atteints des stades avancés de la maladie. Une de ces nouvelles options thérapeutiques est l’immunothérapie. L’immunothérapie du cancer a fait des progrès considérables durant les dernières années. Cependant, les avancements encourageants obtenus lors d’essais précliniques ne se sont pas encore traduits en des résultats cliniques significatifs. En ce qui concerne le cancer de la prostate, les résultats négligeables suivants des interventions immunothérapeutiques peuvent être causés par le fait que la plupart des études sur le microenvironnement immunologique furent effectuées chez des modèles animaux. De plus la majorité des études sur l’immunologie tumorale humaine furent effectuées chez des patients atteints d’autres cancers, tels que le mélanome, et non chez les patients atteints du cancer de la prostate. Donc, le but central de cette thèse de doctorat est d’étudier le microenvironnement immunologique chez les patients atteints du cancer de la prostate afin de mieux définir les impacts de la tumeur sur le développement de la réponse immunitaire antitumorale. Pour réaliser ce projet, nous avons établi deux principaux objectifs de travail : (i) la caractérisation précise des populations des cellules immunitaires infiltrant la tumeur primaire et les ganglions métastatiques chez les patients atteints du cancer de la prostate; (ii) l’identification et l’étude des mécanismes immunosuppressifs exprimés par les cellules cancéreuses de la prostate. Les résultats présentés dans cette thèse démontrent que la progression du cancer de la prostate est associée au développement d’un microenvironnement immunosuppressif qui, en partie, est régulé par la présence des androgènes. L’étude initiale avait comme but la caractérisation du microenvironnement immunologique des ganglions drainant la tumeur chez des patients du cancer de la prostate. Les résultats présentés dans le chapitre III nous a permis de démontrer que les ganglions métastatiques comportent des signes cellulaires et histopathologiques associés à une faible réactivité immunologique. Cette immunosuppression ganglionnaire semble dépendre de la présence des cellules métastatiques puisque des différences immunologiques notables existent entre les ganglions non-métastatiques et métastatiques chez un même patient. La progression du cancer de la prostate semble donc associée au développement d’une immunosuppression affectant les ganglions drainant la tumeur primaire. Par la suite, nous nous sommes intéressés à l’impact de la thérapie par déplétion des androgènes (TDA) sur le microenvironnement immunologique de la tumeur primaire. La TDA est associée à une augmentation marquée de l’inflammation prostatique. De plus, les protocoles d’immunothérapies pour le cancer de la prostate actuellement évalués en phase clinique sont dirigés aux patients hormonoréfractaires ayant subi et échoué la thérapie. Cependant, peu d’information existe sur la nature de l’infiltrat de cellules immunes chez les patients castrés. Il est donc essentiel de connaître la nature de cet infiltrat afin de savoir si celui-ci peut répondre de manière favorable à une intervention immunothérapeutique. Dans le chapitre IV, je présente les résultats sur l’abondance des cellules immunes infiltrant la tumeur primaire suivant la TDA. Chez les patients castrés, les densités de lymphocytes T CD3+ et CD8+ ainsi que des macrophages CD68+ sont plus importantes que chez les patients contrôles. Nous avons également observé une corrélation entre la densité de cellules NK et une diminution du risque de progression de la maladie (rechute biochimique). Inversement, une forte infiltration de macrophages est associée à un plus haut risque de progression. Conjointement, durant cette étude, nous avons développé une nouvelle approche informatisée permettant la standardisation de la quantification de l’infiltrat de cellules immunes dans les échantillons pathologiques. Cette approche facilitera la comparaison d’études indépendantes sur la densité de l’infiltrat immun. Ces résultats nous ont donc permis de confirmer que les effets pro-inflammatoires de la TDA chez les patients du cancer de la prostate ciblaient spécifiquement les lymphocytes T et les macrophages. L’hypothèse intéressante découlant de cette étude est que les androgènes pourraient réguler l’expression de mécanismes immunosuppressifs dans la tumeur primaire. Dans le chapitre V, nous avons donc étudié l’expression de mécanismes immunosuppressifs par les cellules cancéreuses du cancer de la prostate ainsi que leur régulation par les androgènes. Notre analyse démontre que les androgènes augmentent l’expression de molécules à propriétés immunosuppressives telles que l’arginase I et l’arginase II. Cette surexpression dépend de l’activité du récepteur aux androgènes. Chez les patients castrés, l’expression de l’arginase II était diminuée suggérant une régulation androgénique in vivo. Nous avons observé que l’arginase I et l’arginase II participent à la prolifération des cellules du cancer de la prostate ainsi qu’à leur potentiel immunosuppressif. Finalement, nous avons découvert que l’expression de l’interleukin-8 était aussi régulée par les androgènes. De plus, l’interleukin-8, indépendamment des androgènes, augmente l’expression de l’arginase II. Ces résultats confirment que les androgènes participent au développement d’une microenvironnement immunosuppressif dans le cancer de la prostate en régulant l’expression de l’arginase I, l’arginase II et l’interleukin-8. En conclusion, les résultats présentés dans cette thèse témoignent du caractère unique du microenvironnement immunologique chez les patients atteints du cancer de la prostate. Nos travaux ont également permis d’établir de nouvelles techniques basées sur des logiciels d’analyse d’image afin de mieux comprendre le dialogue entre la tumeur et le système immunitaire chez les patients. Approfondir les connaissances sur les mécanismes de régulation du microenvironnement immunologique chez les patients atteint du cancer de la prostate permettra d’optimiser des immunothérapies mieux adaptées à éradiquer cette maladie.

Cohorte de patients avec le VIH/SIDA : échecs virologiques et effets de thérapies antirétrovirales sur la fonction rénale et l'hyperbilirubinémie

Le virus de l'immunodéficience humaine (VIH) est à l’origine d’une infection chronique, elle-même responsable du développement du syndrome d'immunodéficience acquise (SIDA), un état de grande vulnérabilité où le corps humain est à la merci d’infections opportunistes pouvant s’avérer fatales. Aujourd’hui, 30 ans après la découverte du virus, même si aucun vaccin n’a réussi à contrôler la pandémie, la situation s’est grandement améliorée. Conséquemment à l’arrivée de traitements antirétroviraux hautement actifs (HAART) à la fin des années 1990, la mortalité associée au VIH/SIDA a diminué et un plus grand nombre de personnes vivent maintenant avec l'infection. La présente thèse avait pour objectif d’aborder trois situations problématiques, en dépit de l’efficacité reconnue des HAART, plus particulièrement la faible charge virale persistante (LLV) et sa relation avec l’échec virologique, ainsi que les effets de certains antirétroviraux (ARV) sur les fonctions rénale et hépatique. Les objectifs précis étaient donc les suivants : 1) étudier le risque d’échec virologique à long terme chez les patients sous HAART dont la charge virale est indétectable comparativement aux patients affichant une LLV persistante; 2) évaluer sur le long terme la perte de fonction rénale associée à la prise de ténofovir (TDF) 3) étudier sur le long terme l'hyperbilirubinémie associée à la prise d’atazanavir (ATV) et ses autres déterminants possibles. Afin d’atteindre les trois objectifs susmentionnés, une cohorte de 2 416 patients atteints du VIH/SIDA, suivis depuis juillet 1977 et résidant à Montréal, a été utilisée. Pour le premier objectif, les résultats obtenus ont montré un risque accru d’échec virologique établi à >1000 copies/ml d’ARN VIH chez tous les patients qui présentaient une LLV persistante de différentes catégories durant aussi peu que 6 mois. En effet, on a observé qu’une LLV de 50-199 copies/ml persistant pendant six mois doublait le risque d’échec virologique (Hazard ratio (HR)=2,22, Intervalle de confiance (CI) 95 %:1,60–3,09). Ces résultats pourraient modifier la façon dont on aborde actuellement la gestion des patients affichant une LLV, et plus particulièrement une LLV de 50-199 copies/ml, pour laquelle aucune recommandation clinique n’a encore été formulée en raison du manque de données. Pour le deuxième objectif, on a observé une augmentation du risque de perte de fonction rénale de l’ordre de 63 % (HR=1,63; 95% CI:1,26–2,10) chez les patients sous TDF comparativement aux patients traités avec d’autres ARV. La perte de fonction rénale directement attribuable à la prise de TDF, indique que cette perte est survenue au cours des premières années de l’exposition du patient au médicament. D’une perspective à long terme, cette perte est considérée comme modérée. Enfin, pour ce qui est du troisième objectif, on a constaté que l’incidence cumulative d’hyperbilirubinémie était très élevée chez les patients sous ATV, mais que cette dernière pouvait régresser lorsque l’on mettait fin au traitement. L’hyperbilirubinémie à long terme observée avec la prise d’ATV n’a été associée à aucun effet néfaste pour la santé. Dans l’ensemble, la présente thèse a permis de mieux comprendre les trois situations problématiques susmentionnées, qui font actuellement l’objet de débats au sein de la communauté scientifique, et d’éclairer sous un jour nouveau la gestion des patients séropositifs sous traitement médicamenteux.

Evaluation of the Larval Therapy in the Healing Process of Infected Wounds with Pseudomonas Aeruginosa in Rabbits

Introduction. During the last two decades the larval therapy has reemerged as a safe and reliable alternative for the healing of cutaneous ulcers that do not respond to the conventional treatments. Objective. To evaluate the use of the larvae of Lucilia sericata as a treatment for infected wounds with Pseudomonas aeruginosa in an animal model. Materials and methods. Twelve rabbits were randomly distributed in 3 groups: the first group was treated with larval therapy; the second was treated with antibiotics therapy and to the third no treatment was applied, therefore was established as a control group. To each animal a wound was artificially induced, and then a suspension of P. aeruginosa was inoculated into the lesion. Finally, every rabbit was evaluated until the infection development was recognized and treatment was set up for the first two groups according with the protocols mentioned above. Macroscopic evaluation of the wounds was based on the presence of edema, exudates, bad odor, inflammation around the wound and the presence of granulation tissue. The healing process was evaluated by monitoring histological changes in the dermal tissue. Results. Differences in the time required for wound healing were observed between the first group treated with larval therapy (10 days) and the second group treated with conventional antibiotics therapy (20 days). Conclusion. The L. sericata larva is and efficient tool as a therapy for infected wounds with P. aeruginosa.

Efeitos agudos do tratamento de radioterapia em doentes com carcinoma de cabeça e pescoço: IMRT vs RapidArc

A Radioterapia é parte integrante, standart, da abordagem multidisciplinar do tratamento de Carcinomas de Cabeça e Pescoço (CPP). A perceção e descrição dos efeitos provocados pelo tratamento ao nível dos tecidos normais é importante para avaliação clínica do doente, já que com o aparecimento de efeitos agudos severos/graves ao tratamento, este é interrompido, o que afetando diretamente a sobrevida do doente. Este estudo incidiu na avaliação de 6 semanas de tratamento de 46 doentes, contemplando a avaliação dos efeitos agudos do tratamento em cinco áreas anatómicas distintas: Pele, Mucosa, Glândulas Salivares, Faringe/Esófago e Laringe. Fundamentada nos critérios de classificação do Acute Radiation Morbidity Scoring Criteria da Radiation Therapy Oncology Group (RTOG). Após a avaliação e análise dos dados, verificou-se que os efeitos agudos obtidos com a técnica de RapidArcTM surgiram mais precocemente, quando comparados com técnica de IMRT. Por outro lado, com a técnica de IMRT registaram-se efeitos mais exacerbados, de alto Grau.

Observational evidence of a coronal mass ejection distortion directly attributable to a structured solar wind

We present the first observational evidence of the near-Sun distortion of the leading edge of a coronal mass ejection (CME) by the ambient solar wind into a concave structure. On 2007 November 14, a CME was observed by coronagraphs onboard the STEREO-B spacecraft, possessing a circular cross section. Subsequently the CME passed through the field of view of the STEREO-B Heliospheric Imagers where the leading edge was observed to distort into an increasingly concave structure. The CME observations are compared to an analytical flux rope model constrained by a magnetohydrodynamic solar wind solution. The resultant bimodal speed profile is used to kinematically distort a circular structure that replicates the initial shape of the CME. The CME morphology is found to change rapidly over a relatively short distance. This indicates an approximate radial distance in the heliosphere where the solar wind forces begin to dominate over the magnetic forces of the CME influencing the shape of the CME.

A solar storm observed from the Sun to Venus using the STEREO, Venus Express, and MESSENGER spacecraft

The suite of SECCHI optical imaging instruments on the STEREO-A spacecraft is used to track a solar storm, consisting of several coronal mass ejections (CMEs) and other coronal loops, as it propagates from the Sun into the heliosphere during May 2007. The 3-D propagation path of the largest interplanetary CME (ICME) is determined from the observations made by the SECCHI Heliospheric Imager (HI) on STEREO-A (HI-1/2A). Two parts of the CME are tracked through the SECCHI images, a bright loop and a V-shaped feature located at the rear of the event. We show that these two structures could be the result of line-of-sight integration of the light scattered by electrons located on a single flux rope. In addition to being imaged by HI, the CME is observed simultaneously by the plasma and magnetic field experiments on the Venus Express and MESSENGER spacecraft. The imaged loop and V-shaped structure bound, as expected, the flux rope observed in situ. The SECCHI images reveal that the leading loop-like structure propagated faster than the V-shaped structure, and a decrease in in situ CME speed occurred during the passage of the flux rope.We interpret this as the result of the continuous radial expansion of the flux rope as it progressed outward through the interplanetary medium. An expansion speed in the radial direction of ~30 km s-1 is obtained directly from the SECCHI-HI images and is in agreement with the difference in speed of the two structures observed in situ. This paper shows that the flux rope location can be determined from white light images, which could have important space weather applications.

The effect of highly active antiretroviral therapy for HIV on the anti-HCV specific humoral immune response

The effect of highly active antiretroviral therapy (HAART) on HCV replication is controversial, with some studies reporting no effect and others increases, reductions and even clearances of HCV RNA after treatment. In this study, the effect of HAART was investigated on the titre of anti-HCV specific antibodies and on the relationship between these antibodies and HCV RNA level in a cohort of 24 patients with inherited bleeding disorders. A significant inverse correlation between antibodies to both total HCV proteins and HCV RNA (R = -0.42, P = 0.05) and between antibodies to HCV envelope glycoproteins and HCV RNA (R = -0.54, P = 0.01) was observed pre-HAART. The relationship disappeared or was obscured after therapy (R = 0.24, P = 0.30 and R = 0.16, P = 0.50, respectively). Thus, we show that HAART affects the HCV specific humoral immune responses without affecting the HCV RNA level. (C) 2004 Wiley-Liss, Inc.

Modelling human dynamics in-situ for rehabilitation and therapy robots

This paper outlines some rehabilitation applications of manipulators and identifies that new approaches demand that the robot make an intimate contact with the user. Design of new generations of manipulators with programmable compliance along with higher level controllers that can set the compliance appropriately for the task, are both feasible propositions. We must thus gain a greater insight into the way in which a person interacts with a machine, particularly given that the interaction may be non-passive. We are primarily interested in the change in wrist and arm dynamics as the person co-contracts his/her muscles. It is observed that this leads to a change in stiffness that can push an actuated interface into a limit cycle. We use both experimental results gathered from a PHANToM haptic interface and a mathematical model to observe this effect. Results are relevant to the fields of rehabilitation and therapy robots, haptic interfaces, and telerobotics

Neurotrophic gene polymorphisms and response to psychological therapy

Therapygenetics, the study of genetic determinants of response to psychological therapies, is in its infancy. Here, we investigate whether single-nucleotide polymorphisms in nerve growth factor (NGF) (rs6330) and brain-derived neutrotrophic factor (BDNF) (rs6265) genes predict the response to cognitive behaviour therapy (CBT). Neurotrophic genes represent plausible candidate genes: they are implicated in synaptic plasticity, response to stress, and are widely expressed in brain areas involved in mood and cognition. Allelic variation at both loci has shown associations with anxiety-related phenotypes. A sample of 374 anxiety-disordered children with white European ancestry was recruited from clinics in Reading, UK, and in Sydney, Australia. Participants received manualised CBT treatment and DNA was collected from buccal cells using cheek swabs. Treatment response was assessed at post-treatment and follow-up time points. We report first evidence that children with one or more copies of the T allele of NGF rs6330 were significantly more likely to be free of their primary anxiety diagnosis at follow-up (OR=0.60 (0.42–0.85), P=0.005). These effects remained even when other clinically relevant covariates were accounted for (OR=0.62 (0.41–0.92), P=0.019). No significant associations were observed between BDNF rs6265 and response to psychological therapy. These findings demonstrate that knowledge of genetic markers has the potential to inform clinical treatment decisions for psychotherapeutic interventions.

Speech therapy after stroke: trial shows only that practice varies

Bowen and colleagues’ methods and conclusions raise concerns.1 At best, the trial evaluates the variability in current practice. In no way is it a robust test of treatment. Two communication impairments (aphasia and dysarthria) were included. In the post-acute stage spontaneous recovery is highly unpredictable, and changes in the profile of impairment during this time are common.2 Both impairments manifest in different forms,3 which may be more or less responsive to treatment. A third kind of impairment, apraxia of speech, was not excluded but was not targeted in therapy. All three impairments can and do co-occur. Whether randomised controlled trial designs can effectively cope with such complex disorders has been discussed elsewhere.4 Treatment was defined within terms of current practice but was unconstrained. Therefore, the treatment group would have received a variety of therapeutic approaches and protocols, some of which may indeed be ineffective. Only 53% of the contact time with a speech and language therapist was direct (one to one), the rest was impairment based therapy. In contrast, all of the visitors’ time was direct contact, usually in conversation. In both groups, the frequency and length of contact time varied. We already know that the transfer from impairment based therapy to functional communication can be limited and varies across individuals.5 However, it is not possible to conclude from this trial that one to one impairment based therapy should be replaced. For that, a well defined impairment therapy protocol must be directly compared with a similarly well defined functional communication therapy, with an attention control.

Phonological therapy in jargon aphasia: effects on naming and neologisms

Background: Jargon aphasia is one of the most intractable forms of aphasia with limited recommendation on amelioration of associated naming difficulties and neologisms. The few naming therapy studies that exist in jargon aphasia have utilized either semantic or phonological approaches but the results have been equivocal. Moreover, the effect of therapy on characteristics of neologisms is less explored. Aims: This study investigates the effectiveness of a phonological naming therapy (i.e., phonological component analysis, PCA) on picture naming abilities and on quantitative and qualitative changes in neologisms for an individual with jargon aphasia (FF). Methods: FF showed evidence of jargon aphasia with severe naming difficulties and produced a very high proportion of neologisms. A single-subject multiple probe design across behaviors was employed to evaluate the effects of PCA therapy on the accuracy for three sets of words. In therapy, a phonological components analysis chart was used to identify five phonological components (i.e., rhymes, first sound, first sound associate, final sound, number of syllables) for each target word. Generalization effects—change in percent accuracy and error pattern—were examined comparing pre-and post-therapy responses on the Philadelphia Naming Test and these responses were analyzed to explore the characteristics of the neologisms. The quantitative change in neologisms was measured by change in the proportion of neologisms from pre- to post-therapy and the qualitative change was indexed by the phonological overlap between target and neologism. Results: As a consequence of PCA therapy, FF showed a significant improvement in his ability to name the treated items. His performance in maintenance and follow-up phases remained comparable to his performance during the therapy phases. Generalization to other naming tasks did not show a change in accuracy but distinct differences in error pattern (an increase in proportion of real word responses and a decrease in proportion of neologisms) were observed. Notably, the decrease in neologisms occurred with a corresponding trend for increase in the phonological similarity between the neologisms and the targets. Conclusions: This study demonstrated the effectiveness of a phonological therapy for improving naming abilities and reducing the amount of neologisms in an individual with severe jargon aphasia. The positive outcome of this research is encouraging, as it provides evidence for effective therapies for jargon aphasia and also emphasizes that use of the quality and quantity of errors may provide a sensitive outcome measure to determine therapy effectiveness, in particular for client groups who are difficult to treat.