Rapamycin-mediated FOXO1 inactivation reduces the anticancer efficacy of rapamycin.

BACKGROUND: Mammalian target of rapamycin (mTOR) inhibitors such as rapamycin have shown modest effects in cancer therapy due in part to the removal of a negative feedback loop leading to the activation of the phosphatidylinositol 3-kinase/Akt (PI3K/Akt) signaling pathway. In this report, we have investigated the role of FOXO1, a downstream substrate of the PI3K/Akt pathway in the anticancer efficacy of rapamycin. MATERIALS AND METHODS: Colon cancer cells were treated with rapamycin and FOXO1 phosphorylation was determined by Western blot. Colon cancer cells transfected with a constitutively active mutant of FOXO1 or a control plasmid were treated with rapamycin and the antiproliferative efficacy of rapamycin was monitored. RESULTS: Rapamycin induced the phosphorylation of FOXO1 as well as its translocation from the nucleus to the cytoplasm, leading to FOXO1 inactivation. The expression of an active mutant of FOXO1 in colon cancer cells potentiated the antiproliferative efficacy of rapamycin in vitro and its antitumor efficacy in vivo. CONCLUSION: Taken together these results show that rapamycin-induced FOXO1 inactivation reduces the antitumor efficacy of rapamycin.

Study of the incorporation and the anti-tumour efficacy of radio-iododeoxyuridine according to the cellular cycle and in presence of synthesis inhibitor of thymidine

Résumé La iododeoxyuridine (IdUrd), une fois marqué au 123I ou au 125I, est un agent potentiel pour des thérapies par rayonnements Auger. Cependant, des limitations restreignent son incorporation dans l'ADN. Afin d'augmenter celle-ci, différents groupes ont étudié la fluorodeoxyuridine (FdUrd), qui favorise l'incorporation d'analogue de la thymidine, sans toutefois parvenir à une toxicité associé plus importante. Dans notre approche, 3 lignées cellulaires de glioblastomes humains et une lignée de cancer ovarien ont été utilisées. Nous avons observé, 16 à 24 h après un court pré-traitement à la FdUrd, un fort pourcentage de cellules s'accumulant en phase S. Plus qu'une accumulation, c'était une synchronisation des cellules, celles-ci restant capables d'incorporer la radio-IdIrd et repartant dans le cycle cellulaire. De plus, ces cellules accumulées après un pré-traitement à la FdUrd étaient plus radio-sensibles. Après le même intervalle de 16 à 24 h suivant la FdUrd, les 4 lignées cellulaires ont incorporé des taux plus élevés de radio-IdUrd que sans ce prétraitement. Une corrélation temporelle entre l'accumulation des cellules en phase S et la forte incorporation de radio-IdUrd a ainsi été révélée 16 à 24 h après pré-traitement à la FdUrd. Les expériences de traitement par rayonnements Auger sur les cellules accumulées en phase S ont montré une augmentation significative de l'efficacité thérapeutique de 125I-IdUrd comparé aux cellules non prétraitées à la FdUrd. Une première estimation a permis de déterminer que 100 désintégrations de 125I par cellules étant nécessaires afin d'atteindre l'efficacité thérapeutique. De plus, p53 semble jouer un rôle dans l'induction directe de mort cellulaire après des traitements par rayonnements Auger, comme indiqué par les mesures par FACS d'apoptose et de nécrose 24 et 48 h après le traitement. Concernant les expériences in vivo, nous avons observé une incorporation marquée de la radio-IdUrd dans l'ADN après un pré-traitement à la FdUrd dans un model de carcinomatose ovarienne péritonéale. Une augmentation encore plus importante a été observée après injection intra-tumorale dans des transplants sous-cutanés de glioblastomes sur des souris nues. Ces modèles pourraient être utilisés pour de plus amples études de diffusion de radio-IdUrd et de thérapie par rayonnement Auger. En conclusion, ce travail montre une première application réussie de la FdUrd afin d'accroître l'efficacité de la radio-IdUrd par traitements aux rayonnements Auger. La synchronisation des cellules en phase S combinée avec la forte incorporation de radio-IdUrd dans l'ADN différées après un pré-traitement à la FdUrd ont montré le gain thérapeutique attendu in vitro. De plus, des études in vivo sont tout indiquées après les observations encourageantes d'incorporation de radio-IdUrd dans les models de transplants sous-cutanés de glioblastomes et de tumeurs péritonéales ovariennes. Summary Iododeoxyuridine (IdUrd), labelled with 123I or 125I, could be a potential Auger radiation therapy agent. However, limitations restrict its DNA incorporation in proliferating cells. Therefore, fluorodeoxyuridine (FdUrd), which favours incorporation of thymidine analogues, has been studied by different groups in order to increase radio-IdUrd DNA incorporation, however therapeutic efficacy increase could not be reached. In our approach, 3 human glioblastoma cell lines with different p53 expression and one ovarian cancer line were pre-treated with various FdUrd conditions. We observed a high percentage of cells accumulating in early S phase 16 to 24 h after a short and non-toxic FdUrd pre-treatment. More than an accumulation, this was a synchronization, cells remaining able to incorporate radio-IdUrd and re-entering the cell cycle. Furthermore, the S phase accumulated cells post FdUrd pre-treatment were more radiosensitive. After the same delay of 16 to 24 h post FdUrd pre-treatment, the 4 cell lines were incorporating higher rates of radio-IdUrd compared with untreated cells. A time correlation between S phase accumulation and high radio-IdUrd incorporation was therefore revealed 16 to 24 h post FdUrd pre-treatment. Auger radiation treatment experiments performed on S phase enriched cells showed a significant increase of killing efficacy of 125I-IdUrd compared with cells not pre-treated with FdUrd. A first estimation indicates further that about 100 125I decays were required to reach killing in the targeted cells. Moreover, p53 might play a role on the direct induction of cell death pathways after Auger radiation treatments, as indicated by differential apoptosis and necrosis induction measured by FACS 24 and 48 h after treatment initiation. Concerning in vivo results, we observed a marked DNA incorporation increase of radio-IdUrd after FdUrd pre-treatment in peritoneal carcinomatosis in SCID mice. Even higher incorporation increase was observed after intra-tumoural injection of radio-IdUrd in subcutaneous glioblastoma transplants in nude mice. These tumour models might be further useful for diffusion of radio-IdUrd and Auger radiation therapy studies. In conclusion, these data show a first successful application of thymidine synthesis inhibition able to increase the efficacy of radio-IdUrd Auger radiation treatment. The S phase synchronization combined with a high percentage DNA incorporation of radio-IdUrd delayed post FdUrd pre-treatment provided the expected therapeutic gain in vitro. Further in vivo studies are indicated after the observations of encouraging radio-IdUrd uptake experiments in glioblastoma subcutaneous xenografts and in an ovarian peritoneal carcinomatosis model.

Comparative efficacy of chelators to remove renal cadmium burden in isolated perfused rat kidneys

Trois agents chélateurs (l?acide diéthylène triamine penta-acétique, DTPA; l?acide méso-2,3- dimercaptosucchique, DMSA; l?acide 2,3-dimercapto- 1 -propanesulfonique, DMPS) ont été comparés quant à leur efficacité à mobiliser du cadmium (Cd) accumulé dans le tissu rénal. Des reins prélevés chez des rats exposés durant 3 j au Cd (acétate de Cd , 0.75 mg/kg.j, i.p) ont été isolés et perfusés in vitro, à l?aide d?un système de reperfusion utilisant une solution de Krebs-Henseleit, pH 7.4, contenant 8 acides aminés et 6% d?albumine. Les concentrations de Cd dans le perfusat et l?urine ont été mesurées par spectrométrie d?absorption atomique. Six périodes de clearance, après une période d?équilibration de 20 min, ont ?été obtenues. Le DMSA et le DMPS ont mobilisé le Cd à partir du tissu rénal, comme l?ont montré les augmentations dose-dépendantes des concentrations de Cd dans l?urine et le perfusat. L?accumulation de Cd était nettement plus élevée dans le perfusat que dans l?urine, indiquant que l?effet des chélateurs se marquait surtout au niveau tubulaire basolatéral. Le DTPA n?induisait qu?une faible mobilisation de Cd dans l?urine et le perfusat, et son efficacité était clairement inférieure à celle des autres chélateurs. Comme prévu, la quantité de Cd présente dans le tissu rénal après perfùsion par le DMSA ou le DMPS diminuait en fonction de l?efficacité des chélateurs, jusqu?à des valeurs inférieures de 46% au taux rénal de Cd avant perfusion. Le DMPS apparaissait induire une excretion urinaire de Cd plus importante que celle induite par le DMSA, une caractéristique qui pourrait être liée à une sécrétion tubulaire du chélateur, qui a été décrite antérieurement. Un intervalle de temps prolongé (1 -2 semaines) entre le moment de l?administration du Cd et la perfusion du rein avec le DMPS induisait une augmentation de l?excrétion urinaire de Cd. Tous les chélateurs se sont montrés néphrotoxiques à concentrations élevées.

Immunology of viral disease, how to curb persistent infection

1. 1. Summaries 1.1. Preamble and extended abstract The present thesis dissertation addresses the question of antiviral immunity from the particular standpoint of the adaptive T cell-mediated immune response. The experimental work is presented in the form of three published articles (two experimental articles and one review article, see sections 4.1, 4.2 and 4.3 on pages 73, 81 and 91, respectively), describing advances both in our understanding of viral control by CD8 T lymphocytes, and in vaccine development against the Human Immunodeficiency Virus Type 1 (HIV-1). Because the articles focus on rather specialized areas of antiviral immunity, the article sections are preceded by a general introduction (section 3) on the immune system in general, and on four viruses that were addressed in the experimental work, namely HIV-1, Cytomegalovirus (CMV), Epstein Barr Virus (EBV) and Influenzavirus (Flu). This introduction section is aimed at providing a glimpse on viral molecular biology and immunity, to help the hypothetical non-expert reader proceeding into the experimental part. For this reason, each section is presented as individual entity and can be consulted separately. The four viruses described are of peculiar relevance to immunity because they induce an array of opposite host responses. Flu causes a self limiting disease after which the virus is eradicated. CMV and EBV cause pauci-symptomatic or asymptomatic diseases after which the viruses establish lifelong latency in the host cells, but are kept in check by immunity. Eventually, HIV-1 establishes both latency - by inserting its genome into the host cell chromosome - and proceeds in destroying the immune system in a poorly controlled fashion. Hence, understanding the fundamental differences between these kinds of viral host interactions might help develop new strategies to curb progressive diseases caused by viruses such as HIV-1. Publication #1: The first article (section 4.1, page 73) represents the main frame of my laboratory work. It analyses the ability of CD8 T lymphocytes recovered from viral-infected patients to secrete interferon γ (IFN-γ) alone or in conjunction with interleukin 2 (IL-2) when exposed in vitro to their cognate viral antigens. CD8 T cells are instrumental in controlling viral infection. They can identify infected cells by detecting viral antigens presented at the surface of the infected cells, and eliminate both the cell and its infecting virus by triggering apoptosis and/or lysis of the infected cell. Recognition of these antigens triggers the cognate CD8 cells to produce cytokines, including IFN-γ and IL-2, which in turn attract and activate other pro-inflammatory cells. IFN-γ triggers both intrinsic antiviral activity of the infected cells and distant activation of pro-inflammatory cells, which are important for the eradication of infection. IL-2 is essential for clonal expansion of the antigen (Ag)-specific CD8 T cell. Hence the existence of Ag-specific CD8 cells secreting both IFN-γand IL-2 should be beneficial for controlling infection. In this first work we determined the percentage of IFN-y/IL-2 double positive and single IFN-γsecreting CD8 T cells against antigens HIV-1, CMV, EBV and Flu in three groups of subjects: (i) HIV-1 infected patients progressing to disease (progressors), (ii) HIV-1-infected subjects not progressing to disease (long-term non progressors or LTNP), and (iii) HIV negative blood donors. The results disclosed a specific IFN-y/IL-2 double positive CD8 response in all subjects able to control infection. In other words, IFN-y/IL-2 double positive CD8 cells were present in virus-specific CD8 T cells against Flu, CMV and EBV as well against HIV-1 in LTNP. In contrast, progressors only had single IFN-γsecreting CD8 T cells. Hence, the ability to develop an IFN-y/IL-2 double positive response might be critical to control infection, independently of the nature of the virus. Additional experiments helped identify the developmental stage of the missing cells (using different markers such as CD45RA and CCR7) and showed a correlation between the absence of IL-2 secreting CD8 T cells and a failure in the proliferation capacity of virus-specific CD8 T cells. Addition of exogenous IL-2 could restore clonal expansion of HIV-1 specific CD8 T cells, at least in vitro. It could further been shown, that IL-2 secreting CD8 T cells are sufficient to support proliferation even in absence of CD4 help. However, the reason for the missing IFN-y/IL-2 double positive CD8 T cell response in HIV-1 progessors has yet to be determined. Publication #2: The second article (section 4.2, page 81) explores new strategies to trigger CD8 T cell immunity against specific HIV-1 proteins believed to be processed and exposed as "infection signal" at the surface of infected cells. Such signals consist of peptide fragments (8- 13 amino acids) originating from viral proteins and presented to CD8 T cells in the frame of particular cell surface molecules of the major histocompatibility complex class I* (MHC I). To mimic "natural" viral infection, the HIV-1 polyprotein Gagpolnef was inserted and expressed in either of two attenuated viruses i.e. vaccinia virus (MVA) or poxvirus (NYVAC). Mice were infected with these recombinant viruses and specific CD8 T cell response to Gagpolnef peptides was sought. Mice could indeed mount a CD8 T cell response against the HIV-1 antigens, indicating that the system worked, at least in this animal model. To further test whether peptides from Gagpolnef could also be presented in the frame of the human MHC class I proteins, a second round of experiments was performed in "humanized" transgenic mice expressing human MHC molecules. The transgenic mice were also able to load Gagpolnef peptides on their human MHC molecule, and these cells could be detected and destroyed by Ag-specific CD8 T cells isolated from HIV-1-infected patients. Therefore, expressing Gagpolnef on attenuated recombinant viruses might represent a valid strategy for anti-HIV-1 immunization in human. Publication #3: This is a review paper (section 4.3, page 91) describing the immune response to CMV and newly developed methods to detect this cellular immune response. Some of it focuses on the detection of T cells by using in vitro manufactured tetramers. These consist of four MHC class I molecules linked together and loaded with the appropriate antigenic peptide. The tetramer can be labeled with a fluorochrome and analyzed with a fluorescence-activated cell sorter. Taken together, the work presented indicates that (i) an appropriate CD8 T cell response consisting of IFN-y/IL-2 double positive effectors, can potentially control viral infection, including HIV-1 infection, (ii) such a response might be triggered by recombinant viral vaccines, and (iii) CD8 T cell response can be monitored by a variety of techniques, including recently-developed MHC class I tetramers. 1. 2. Préambule et résumé élargi Le présent travail de thèse s'intéresse à l'immunité antivirale du point de vue particulier de la réponse adaptative des cellules T. Le travail expérimental est présenté sous la forme de trois articles publiés (2 articles expérimentaux et 1 article de revue, voir sections 4.1, 4.2 et 4.3, pages 58, 66 et 77, respectivement), décrivant des progrès dans la compréhension du contrôle de l'infection virale par les lymphocytes T CD8, ainsi que dans le développement de nouveaux vaccins contre le Virus d'Immunodéficience de Humaine de type 1 (VIH-1). En raison du caractère spécialisé de l'immunité antivirale de type cellulaire, les articles sont précédés par une introduction générale (section 3), dont le but est de pourvoir le lecteur non avisé avec des bases nécessaire à une meilleure appréhension du travail expérimental. Cette introduction présente les grandes lignes du système immunitaire, et décrit de façon générale les 4 virus utilisés dans le travail expérimental: à savoir le virus VIH-1, le Cytomégalovirus (CMV), le virus Epstein Barr (EBV) et le virus Influenza A (Flu). Toutes les sections sont présentées de façon individuelle et peuvent être consultées séparément. La description des 4 virus a une pertinence particulière quant à leur interaction avec le système immun. En effet, ils induisent une panoplie de réponses immunitaires s'étendant aux extrêmes de la réaction de l'hôte. Influenza A est à l'origine d'une maladie cytopathique aiguë, au décours de laquelle le virus est éradiqué par l'hôte. CMV et EBV sont classiquement à l'origine d'infections pauci-symptomatiques, voire asymptomatiques, après lesquelles les virus persistent de façon latente dans la cellule hôte. Cependant, ils restent sous le contrôle du système immun, qui peut prévenir une éventuelle réactivation. Enfin, VIH-1 s'établit à la fois en infection latente - par l'insertion de son génome dans le chromosome des cellules hôtes - et en infection productive et cytopathique, échappant au contrôle immunitaire et détruisant ses cellules cibles. La compréhension des différences fondamentales entre ces différents types d'interactions virus-hôte devraient faciliter le développement de nouvelles stratégies antivirales. Article 1: Le premier article (section 4.1 Page 58) représente l'objet principal de mon travail de laboratoire. Il analyse la capacité des lymphocytes T CD8 spécifiques de différent virus à sécréter de l'interféron gamma (IFN-y) et/ou de l'interleukine 2 (IL-2) après stimulation par leur antigène spécifique. Les cellules T CD8 jouent un rôle crucial dans le contrôle des infections virales. Elles identifient les cellules infectées en détectant des antigènes viraux présentés à la surface de ces mêmes cellules, et éliminent à la fois les cellules infectées et les virus qu'elles contiennent en induisant l'apoptose et/ou la lyse des cellules cibles. Parallèlement, l'identification de l'antigène par la cellule T CD8 la stimule à sécréter des cytokines. L'IFN-γen est un exemple. L'IFN-γ stimule les cellules infectées à développer une activé antivirale intrinsèque. De plus, il attire sur place d'autres cellules de l'inflammation, et active leur fonction d'éradication des pathogènes. L'IL-2 est un autre exemple. L'IL-2 est essentielle à l'expansion clonale des cellules T CD8 spécifiques à un virus donné. Elle est donc essentielle à augmenter le pool de lymphocytes antiviraux. En conséquence, la double capacité de sécréter de l'IFN-γ et de IL-2 pourrait être un avantage pour le contrôle antiviral par les cellules T CD8. Dans ce travail nous avons comparé les proportions de lymphocytes T CD8 doubles positifs (IFN-γ/IL-2) et simples positifs (IFN-γ) chez trois groupes de sujets: (i) des patients infectés par VIH-1 qui ne contrôlent pas l'infection (progresseurs), (ii) des patients infectés par VIH-1, mais contrôlant l'infection malgré l'absence de traitement ("long term non progressors" [LTNP]) et (iii) des donneurs de sang négatifs pour l'infection à VIH-1. Les résultats ont montré que les individus capables de contrôler une infection possédaient des cellules T CD8 doubles positifs (IFN-γ/IL-2), alors que les patients ne contrôlant pas l'infection procédaient prioritairement des CD8 simples positifs (IFN-γ). Spécifiquement, les lymphocytes T spécifiques pour Flu, CMV, EBV, et VII-1-1 chez les LTNP étaient tous IFN-γ/IL-2 doubles positifs. Au contraire, les lymphocytes T CD8 spécifique à VIH-1 étaient IFN-γ simples positifs chez les progresseurs. La capacité de développer une réponse IFN-γ/IL-2 pourraient être primordiale pour le contrôle de l'infection, indépendamment de la nature du virus. En effet, il a été montré que l'absence de sécrétion d'IL2 par les lymphocytes T CD8 corrélait avec leur incapacité de proliférer. Dans nos mains, cette prolifération a pu être restaurée in vitro par l'adjonction exogène d'IL-2. Toutefois, la faisabilité de ce type de complémentation in vivo n'est pas claire. Des expériences additionnelles ont permis de préciser de stade de développement des lymphocytes doubles positifs et simples positifs par le biais des marqueurs CD45RA et CCR7. Il reste maintenant à comprendre pourquoi certains lymphocytes T CD8 spécifiques sont incapables à sécréter de l'IL-2. Article 2: Le deuxième article explore des nouvelles stratégies pour induire une immunité T CD8 spécifique aux protéines du VIH-1, qui sont édités et exposés à la surface des cellules infectées. Ces signaux consistent en fragments de peptide de 8-13 acide aminés provenant de protéines virales, et exposées à la surface des cellules infectées dans le cadre des molécules spécialisées d'histocompatibilité de classe I (en anglais "major histocompatibility class I" ou MHC I). Pour mimer une infection virale, la polyprotéine Gagpolnef du VIH-1 a été insérée et exprimée dans deux vecteurs viraux atténués, soit MVA (provenant de vaccinia virus) ou NYVAC (provenant d'un poxvirus). Ensuite des souris ont été infectées avec ces virus recombinants et la réponse T CD8 aux peptides issus de Gagpolnef a été étudiée. Les souris ont été capables de développer une réponse de type CD8 T contre ces antigènes du VIH-1. Pour tester si ces antigènes pouvaient aussi être présentés par dans le cadre de molécules MHC humaines, des expériences supplémentaires ont été faites avec des souris exprimant un MHC humain. Les résultats de ces manipulations ont montré que des cellules T CD8 spécifique aux protéines du VIH pouvaient être détectées. Ce travail ouvre de nouvelles options quant à l'utilisation des virus recombinants exprimant Gagpolnef comme stratégie vaccinale contre le virus VIH-I chez l'homme. Article 3: Ces revues décrivent la réponse immunitaire à CMV ainsi que des nouvelles méthodes pouvant servir à sa détection. Une partie du manuscrit décrit la détection de cellule T à l'aide de tétramères. Il s'agit de protéines chimériques composées de 4 quatre molécules MHC liées entre elles. Elles sont ensuite "chargées" avec le peptide antigénique approprié, et utilisée pour détecter les cellules T CD8 spécifiques à ce montage. Elles sont aussi marquées par un fluorochrome, qui permet une analyse avec un cytomètre de flux, et l'isolement ultime des CD8 d'intérêt. En résumé, le travail présenté dans cette thèse indique que (i) une réponse T CD8 appropriée - définie par la présence des cellules effectrices doublement positives pour l'IFN-γ et l'IL-2 - semble indispensable pour le contrôle des infections virales, y compris par le VIH-1, (ii) une telle réponse peut être induite par des vaccin viral recombinant, et (iii) la réponse T CD8 peut être analysée et suivie grâce à plusieurs techniques, incluant celle des tétramères de MHC class I. 1.3. Résumé pour un large public Le système immunitaire humain est composé de différents éléments (cellules, tissus et organes) qui participent aux défenses de l'organisme contre les pathogènes (bactéries, virus). Parmi ces cellules, les lymphocytes T CD8, également appelés cellules tueuses, jouent un rôle important dans la réponse immunitaire et le contrôle des infections virales. Les cellules T CD8 reconnaissent de manière spécifique des fragments de protéines virales qui sont exposés à la surface des cellules infectées par le virus. Suite à cette reconnaissance, les cellules T CD8 sont capables de détruire et d'éliminer ces cellules infectées, ainsi que les virus qu'elles contiennent. Dans le contexte d'une infection par le virus de l'immunodéficience humaine (VIH), le virus responsable du SIDA, il a pu être montré que la présence des cellules T CD8 est primordiale. En effet, en l'absence de ces cellules, les individus infectés par le VIH progressent plus rapidement vers le SIDA. Au cours de la vie, l'Homme est exposé à plusieurs virus. Mais à l'opposé du VIH, certains d'entre eux ne causent pas des maladies graves : par exemple le virus de la grippe (Influenza), le cytomégalovirus ou encore le virus d'Epstein-Barr. Certains de ces virus peuvent être contrôlés et éliminés de l'organisme (p. ex. le virus de la grippe), alors que d'autres ne sont que contrôlés par notre système immunitaire et restent présents en petite quantité dans le corps sans avoir d'effet sur notre santé. Le sujet de mon travail de thèse porte sur la compréhension du mécanisme de contrôle des infections virales par le système immunitaire : pourquoi certains virus peuvent être contrôlés ou même éliminés de l'organisme alors que d'autres, et notamment le VIH, ne le sont pas. Ce travail a permis de démontrer que les cellules T CD8 spécifiques du VIH ne sécrètent pas les mêmes substances, nécessaires au développement d'une réponse antivirale efficace, que les cellules T CD8 spécifiques des virus contrôlés (le virus de la grippe, le cytomégalovirus et le virus d'Epstein-Barr). Parallèlement nous avons également observé que les lymphocytes T CD8 spécifiques du VIH ne possèdent pas la capacité de se diviser. Ils sont ainsi incapables d'être présents en quantité suffisante pour assurer un combat efficace contre le virus du SIDA. La (les) différence(s) entre les cellules T CD8 spécifiques aux virus contrôlés (grippe, cytomégalovirus et Epstein-Barr) et au VIH pourront peut-être nous amener à comprendre comment restaurer une immunité efficace contre ce dernier.

A pilot feasibility, safety and biological efficacy multicentre trial of therapeutic hypercapnia after cardiac arrest: study protocol for a randomized controlled trial.

BACKGROUND: Cardiac arrest causes ischaemic brain injury. Arterial carbon dioxide tension (PaCO2) is a major determinant of cerebral blood flow. Thus, mild hypercapnia in the 24 h following cardiac arrest may increase cerebral blood flow and attenuate such injury. We describe the Carbon Control and Cardiac Arrest (CCC) trial. METHODS/DESIGN: The CCC trial is a pilot multicentre feasibility, safety and biological efficacy randomized controlled trial recruiting adult cardiac arrest patients admitted to the intensive care unit after return of spontaneous circulation. At admission, using concealed allocation, participants are randomized to 24 h of either normocapnia (PaCO2 35 to 45 mmHg) or mild hypercapnia (PaCO2 50 to 55 mmHg). Key feasibility outcomes are recruitment rate and protocol compliance rate. The primary biological efficacy and biological safety measures are the between-groups difference in serum neuron-specific enolase and S100b protein levels at 24 h, 48 h and 72 h. Secondary outcome measure include adverse events, in-hospital mortality, and neurological assessment at 6 months. DISCUSSION: The trial commenced in December 2012 and, when completed, will provide clinical evidence as to whether targeting mild hypercapnia for 24 h following intensive care unit admission for cardiac arrest patients is feasible and safe and whether it results in decreased concentrations of neurological injury biomarkers compared with normocapnia. Trial results will also be used to determine whether a phase IIb study powered for survival at 90 days is feasible and justified. TRIAL REGISTRATION: Australian New Zealand Clinical Trials Registry ACTRN12612000690853 .

Targeting Enterococcus faecalis Biofilms with Phage Therapy.

Phage therapy has been proven to be more effective, in some cases, than conventional antibiotics, especially regarding multidrug-resistant biofilm infections. The objective here was to isolate an anti-Enterococcus faecalis bacteriophage and to evaluate its efficacy against planktonic and biofilm cultures. E. faecalis is an important pathogen found in many infections, including endocarditis and persistent infections associated with root canal treatment failure. The difficulty in E. faecalis treatment has been attributed to the lack of anti-infective strategies to eradicate its biofilm and to the frequent emergence of multidrug-resistant strains. To this end, an anti-E. faecalis and E. faecium phage, termed EFDG1, was isolated from sewage effluents. The phage was visualized by electron microscopy. EFDG1 coding sequences and phylogeny were determined by whole genome sequencing (GenBank accession number KP339049), revealing it belongs to the Spounavirinae subfamily of the Myoviridae phages, which includes promising candidates for therapy against Gram-positive pathogens. This analysis also showed that the EFDG1 genome does not contain apparent harmful genes. EFDG1 antibacterial efficacy was evaluated in vitro against planktonic and biofilm cultures, showing effective lytic activity against various E. faecalis and E. faecium isolates, regardless of their antibiotic resistance profile. In addition, EFDG1 efficiently prevented ex vivo E. faecalis root canal infection. These findings suggest that phage therapy using EFDG1 might be efficacious to prevent E. faecalis infection after root canal treatment.

Confirmation of persistent radio jets in the microquasar LS 5039

We present here new observations conducted with the EVN and MERLIN of the persistent microquasar LS 5039 discovered by Paredes et al. (2000) with the VLBA. The new observations confirm the presence of an asymmetric two-sided jet reaching up to 1000 AU on the longest jet arm. The results suggest a bending of the jets with increasing distance from the core and/or precession. The origin and location of the high-energy gamma-ray emission associated with the system is discussed and an estimate of the magnetic field at the base of the jet given. Our results suggest a well collimated radio jet. We also comment on new observing strategies to be used with satellites and forthcoming detectors, since this persistent source appears to be a rather good laboratory to explore the accretion/ejection processes taking place near compact objects.

Fast Blue and Diamidino Yellow as retrograde tracers in peripheral nerves: efficacy of combined nerve injection and capsule application to transected nerves in the adult rat

Capsule application of Diamidino Yellow (DY) to the cut end of the sciatic nerve immediately followed by capsule application of Fast Blue (FB) resulted in approximate to 95% double-labelled dorsal root ganglion neurones (DRGn) and motoneurones (Mn). Nerve injection of DY followed either immediately or 2 months later by capsule application of FB resulted in approximate to 90% double-labelled DRGn and Mn, indicating that DY and FB label similar populations of DRGn and Mn, and that insignificant DY fading occurred during this period. Inversing the order of application, however, i.e. nerve injection of FB followed immediately by capsule application of DY, resulted in double labelling in only approximate to 10% of the DRGn and Mn. These percentages increased to 70% of the DRGn and 60% of the Mn when the FB injection was followed 1 or 2 months after by the DY application, indicating that DY uptake is blocked by recent administration of FB. The results indicate that DY and FB might be useful for sequential labelling before and after nerve injury as a tool to investigate the accuracy of sensory and motor regeneration.

The effect of dose on the antimalarial efficacy of artemether-lumefantrine: a systematic review and pooled analysis of individual patient data.

BACKGROUND: Artemether-lumefantrine is the most widely used artemisinin-based combination therapy for malaria, although treatment failures occur in some regions. We investigated the effect of dosing strategy on efficacy in a pooled analysis from trials done in a wide range of malaria-endemic settings. METHODS: We searched PubMed for clinical trials that enrolled and treated patients with artemether-lumefantrine and were published from 1960 to December, 2012. We merged individual patient data from these trials by use of standardised methods. The primary endpoint was the PCR-adjusted risk of Plasmodium falciparum recrudescence by day 28. Secondary endpoints consisted of the PCR-adjusted risk of P falciparum recurrence by day 42, PCR-unadjusted risk of P falciparum recurrence by day 42, early parasite clearance, and gametocyte carriage. Risk factors for PCR-adjusted recrudescence were identified using Cox's regression model with frailty shared across the study sites. FINDINGS: We included 61 studies done between January, 1998, and December, 2012, and included 14 327 patients in our analyses. The PCR-adjusted therapeutic efficacy was 97·6% (95% CI 97·4-97·9) at day 28 and 96·0% (95·6-96·5) at day 42. After controlling for age and parasitaemia, patients prescribed a higher dose of artemether had a lower risk of having parasitaemia on day 1 (adjusted odds ratio [OR] 0·92, 95% CI 0·86-0·99 for every 1 mg/kg increase in daily artemether dose; p=0·024), but not on day 2 (p=0·69) or day 3 (0·087). In Asia, children weighing 10-15 kg who received a total lumefantrine dose less than 60 mg/kg had the lowest PCR-adjusted efficacy (91·7%, 95% CI 86·5-96·9). In Africa, the risk of treatment failure was greatest in malnourished children aged 1-3 years (PCR-adjusted efficacy 94·3%, 95% CI 92·3-96·3). A higher artemether dose was associated with a lower gametocyte presence within 14 days of treatment (adjusted OR 0·92, 95% CI 0·85-0·99; p=0·037 for every 1 mg/kg increase in total artemether dose). INTERPRETATION: The recommended dose of artemether-lumefantrine provides reliable efficacy in most patients with uncomplicated malaria. However, therapeutic efficacy was lowest in young children from Asia and young underweight children from Africa; a higher dose regimen should be assessed in these groups. FUNDING: Bill & Melinda Gates Foundation.

Efficacy and safety of once-daily aclidinium in chronic obstructive pulmonary disease

Background: The long-term efficacy and safety of aclidinium bromide, a novel, long-acting muscarinic antagonist, were investigated in patients with moderate to severe chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Methods: In two double-blind, 52-week studies, ACCLAIM/COPD I (n = 843) and II (n = 804), patients were randomised to inhaled aclidinium 200 μg or placebo once-daily. Patients were required to have a postbronchodilator forced expiratory volume in 1 second (FEV1)/forced vital capacity ratio of ≤70% and FEV1 <80% of the predicted value. The primary endpoint was trough FEV1 at 12 and 28 weeks. Secondary endpoints were health status measured by St George"s Respiratory Questionnaire (SGRQ) and time to first moderate or severe COPD exacerbation. Results: At 12 and 28 weeks, aclidinium improved trough FEV1 versus placebo in ACCLAIM/COPD I (by 61 and 67 mL; both p < 0.001) and ACCLAIM/COPD II (by 63 and 59 mL; both p < 0.001). More patients had a SGRQ improvement ≥4 units at 52 weeks with aclidinium versus placebo in ACCLAIM/COPD I (48.1% versus 39.5%; p = 0.025) and ACCLAIM/COPD II (39.0% versus 32.8%; p = 0.074). The time to first exacerbation was significantly delayed by aclidinium in ACCLAIM/COPD II (hazard ratio [HR] 0.7; 95% confidence interval [CI] 0.55 to 0.92; p = 0.01), but not ACCLAIM/COPD I (HR 1.0; 95% CI 0.72 to 1.33; p = 0.9). Adverse events were minor in both studies. Conclusion: Aclidinium is effective and well tolerated in patients with moderate to severe COPD. Trial registration: ClinicalTrials.gov: NCT00363896 ACCLAIM/COPD I) and NCT00358436 (ACCLAIM/COPD II).

Efficacy of modern antipsychotics in placebo-controlled trials in bipolar depression: a meta-analysis.

Randomized, controlled trials have demonstrated efficacy for second-generation antipsychotics in the treatment of acute mania in bipolar disorder. Despite depression being considered the hallmark of bipolar disorder, there are no published systematic reviews or meta-analyses to evaluate the efficacy of modern atypical antipsychotics in bipolar depression. We systematically reviewed published or registered randomized, double-blind, placebo-controlled trials (RCTs) of modern antipsychotics in adult bipolar I and/or II depressive patients (DSM-IV criteria). Efficacy outcomes were assessed based on changes in the Montgomery-Asberg Depression Rating Scale (MADRS) during an 8-wk period. Data were combined through meta-analysis using risk ratio as an effect size with a 95% confidence interval (95% CI) and with a level of statistical significance of 5% (p<0.05). We identified five RCTs; four involved antipsychotic monotherapy and one addressed both monotherapy and combination with an antidepressant. The two quetiapine trials analysed the safety and efficacy of two doses: 300 and 600 mg/d. The only olanzapine trial assessed olanzapine monotherapy within a range of 5-20 mg/d and olanzapine-fluoxetine combination within a range of 5-20 mg/d and 6-12 mg/d, respectively. The two aripiprazole placebo-controlled trials assessed doses of 5-30 mg/d. Quetiapine and olanzapine trials (3/5, 60%) demonstrated superiority over placebo (p<0.001). Only 2/5 (40%) (both aripiprazole trials) failed in the primary efficacy measure after the first 6 wk. Some modern antipsychotics (quetiapine and olanzapine) have demonstrated efficacy in bipolar depressive patients from week 1 onwards. Rapid onset of action seems to be a common feature of atypical antipsychotics in bipolar depression. Comment in The following popper user interface control may not be accessible. Tab to the next button to revert the control to an accessible version.Destroy user interface controlEfficacy of modern antipsychotics in placebo-controlled trials in bipolar depression: a meta-analysis--results to be interpreted with caution.

Efficacy of the fluorescent dyes Fast Blue, Fluoro-Gold, and Diamidino Yellow for retrograde tracing to dorsal root ganglia after subcutaneous injection

The present study was designed to investigate the efficacy of the fluorescent dyes Fast Blue (FB), Fluoro-Gold (FG), and Diamidino Yellow (DY) for retrograde tracing of lumbar dorsal root ganglia after their subcutaneous injection into different hindlimb digits. Injection of equal volumes (0.5 mu l) of 5% FB or 2% FG resulted in similar mean numbers of sensory neurones labelled by each tracer. Injection of equal volumes (0.5 mu l) of FB or FG in a single digit followed 10 days later by a second injection of the same volume of 5% DY into the same digit resulted in similar mean numbers of labelled sensory neurones for each of the three tracers. Furthermore, on average, 75% of all the FB-labelled cells and 74% of all FC-labelled cells also contained DY. Repeating the same experiment with an increased volume of DY (1.5 mu l) resulted in an increase in the mean number of double-labelled profiles to 82 and 84% for FB and FG, respectively. The results show that FB, FG and DY label similar numbers of cutaneous afferents and that a high level of double labelling may be obtained after sequential injections in digits. These properties make them suitable candidates in investigations where a combination of tracers with similar labelling efficacies is needed.

Efficacy of brief interdisciplinary psychotherapeutic intervention for motor conversion disorder and nonepileptic attacks.

OBJECTIVE: The objective was to compare a brief interdisciplinary psychotherapeutic intervention to standard care as treatments for patients recently diagnosed with severe motor conversion disorder or nonepileptic attacks. METHODS: This randomized controlled trial of 23 consecutive patients compared (a) an interdisciplinary psychotherapeutic intervention group receiving four to six sessions by a consultation liaison psychiatrist, the first and last sessions adding a neurological consultation and a joint psychiatric and neurological consultation, and (b) a standard care group. After intervention, patients were assessed at 2, 6 and 12 months with the Somatoform Dissociation Questionnaire (SDQ-20), Clinical Global Impression scale, Rankin scale, use of medical care, global mental health [Montgomery and Asberg Depression Rating Scale, Beck Depression Inventory, mental health component of Short Form (SF)-36] and quality of life (SF-36). We calculated linear mixed models. RESULTS: Our intervention brought a statistically significant improvement of physical symptoms [as measured by the SDQ-20 (P<.02) and the Clinical Global Impression scale (P=.02)] and psychological symptoms [better scores on the mental health component of the SF-36 (P<.05) and on the Beck Depression Inventory (P<.05)] and a reduction in new hospital stays after intervention (P<.05). CONCLUSION: A brief psychotherapeutic intervention taking advantage of a close collaboration with neurology consultants in the setting of consultation liaison psychiatry appears effective.