The Prognostic Significance of Combining VEGFA, FLT1 and KDR mRNA Expressions in Brain Tumors

Tumor cells require angiogenesis to deliver nutrients and oxygen to support their fast growth and metabolism. The vascular endothelial growth factor (VEGF) pathway plays an important role in promoting angiogenesis, including tumor-induced angiogenesis. Recent clinical trials have demonstrated the benefit of targeting VEGF in the treatment of glioblastoma. However, the prognostic significance of the expression of VEGFA and its receptors VEGFR1 (FLT1) and VEGFR2 (KDR) are still largely elusive. In the present study, we aimed to investigate the prognostic significance of these three factors, alone or in combination, in glioma patients. Gene mRNA expression was extracted from three independent brain tumor cohorts totaling 242 patients and the association between gene expression and survival was tested. We found that when VEGFA, FLT1 and KDR expressions were considered alone, only VEGFA demonstrated a significant association with patient survival. Patients with high expression of both VEGFA and either receptor had significantly worse survival than patients expressing both factors at a low level. Importantly, we found that those patients whose tumors overexpressed all three genes had a significantly shorter survival compared to those patients with a low level expression of these genes. Our results suggest that a high level expression of VEGFA and its receptors, both FLT1 and KDR, may be required for brain tumor progression, and that these three factors should be considered together as a prognostic indicator for brain tumor patients.

Evidential event inference in transport video surveillance

This paper presents a new framework for multi-subject event inference in surveillance video, where measurements produced by low-level vision analytics usually are noisy, incomplete or incorrect. Our goal is to infer the composite events undertaken by each subject from noise observations. To achieve this, we consider the temporal characteristics of event relations and propose a method to correctly associate the detected events with individual subjects. The Dempster–Shafer (DS) theory of belief functions is used to infer events of interest from the results of our vision analytics and to measure conflicts occurring during the event association. Our system is evaluated against a number of videos that present passenger behaviours on a public transport platform namely buses at different levels of complexity. The experimental results demonstrate that by reasoning with spatio-temporal correlations, the proposed method achieves a satisfying performance when associating atomic events and recognising composite events involving multiple subjects in dynamic environments.

Eight International London Cough Symposium 2014: Cough hypersensitivity syndrome as the basis for chronic cough

At the Eighth International London Cough Conference held in London in July 2014, the focus was on the relatively novel concept of cough hypersensitivity syndrome (CHS) as forming the basis of chronic cough. This concept has been formulated following understanding of the neuronal pathways for cough and a realisation that not all chronic cough is usually associated with a cause. The CHS is defined by troublesome coughing triggered by low level of thermal, mechanical or chemical exposure. It also encompasses other symptoms or sensations such as laryngeal hypersensitivity, nasal hypersensitivity and possibly also symptoms related to gastrooesopahgeal reflux. The pathophysiologic basis of the CHS is now being increasingly linked to an enhancement of the afferent pathways of the cough reflex both at the peripheral and central levels. Mechanisms involved include the interactions of inflammatory mechanisms with cough sensors in the upper airways and with neuronal pathways of cough, associated with a central component. Tools for assessing CHS in the clinic need to be developed. New drugs may be developed to control CHS. A roadmap is suggested from the inception of the CHS concept towards the development of newer antitussives at the Symposium.

Prognostic significance of combining VEGFA, FLT1 and KDR mRNA expression in lung cancer

Angiogenesis is important in cancer progression. Promising results in clinical trials have indicated that targeting vascular epidermal growth factor (VEGF) signaling may prolong lung cancer patient survival. In particular, various studies have implicated VEGFA as a potential prognostic marker in lung cancer, although prognostication using the expression of VEGF receptors (VEGFRs), such as fms-related tyrosine kinase 1 (FLT1; also known as VEGFR1) and kinase insert domain receptor (KDR; also known as VEGFR2), has produced varied results in different lung cancer studies. The present study aimed to investigate the prognostic significance of these three factors, alone or in combination. mRNA expression data were extracted from four independent lung cancer cohorts totaling 583 patients, and the association between mRNA expression and survival was investigated by performing statistical analyses. When VEGFA, FLT1 and KDR expression were considered alone, only VEGFA demonstrated a significant association with patient survival consistently across all four datasets (P<0.05). Patients with a high expression of VEGFA and one of the two receptors were associated with significantly worse survival than patients expressing low levels of VEGFA and the particular receptor (P<0.05). Notably, patients with a high level expression of all three genes in their tumor specimens were associated with a significantly shorter survival time compared with patients exhibiting a low level expression of one, two or all three genes (P<0.05). The results indicate that a high level of VEGFA expression and its receptors may be required for cancer progression. Therefore, these three factors should be considered together as a prognostic indicator for lung cancer patients.

Cement As a Waste Form for Nuclear Fission Products: The Case of 90Sr and Its Daughters

One of the main challenges faced by the nuclear industry is the long-term confinement of nuclear waste. Because it is inexpensive and easy to manufacture, cement is the material of choice to store large volumes of radioactive materials, in particular the low-level medium-lived fission products. It is therefore of utmost importance to assess the chemical and structural stability of cement containing radioactive species. Here, we use ab initio calculations based on density functional theory (DFT) to study the effects of ⁹⁰Sr insertion and decay in C-S-H (calcium-silicate-hydrate) in order to test the ability of cement to trap and hold this radioactive fission product and to investigate the consequences of its β-decay on the cement paste structure. We show that ⁹⁰Sr is stable when it substitutes the Ca²⁺ ions in C-S-H, and so is its daughter nucleus ⁹⁰Y after β-decay. Interestingly, ⁹⁰Zr, daughter of ⁹⁰Y and final product in the decay sequence, is found to be unstable compared to the bulk phase of the element at zero K but stable when compared to the solvated ion in water. Therefore, cement appears as a suitable waste form for ⁹⁰Sr storage.

Combining environmental and medical datasets to explore potential associations between environmental factors and health: Policy implications for human health risk assessments

This review paper discusses the use of Tellus and Tellus Border soil and stream geochemistry data to investigate the relationship between medical data and naturally occurring background levels of potentially toxic elements (PTEs) such as heavy metals in soils and water. The research hypothesis is that long-term low level oral exposure of PTEs via soil and water may result in cumulative exposures that may act as risk factors for progressive diseases including cancer and chronic kidney disease. A number of public policy implications for regional human health risk assessments, public health policy and education are also explored alongside the argument for better integration of multiple data sets to enhance ongoing medical and social research. This work presents a partnership between the School of Geography, Archaeology and Palaeoecology, Northern Ireland Cancer Registry, Queen’s University Belfast, and the nephrology (kidney medicine) research group.

Where are the mid-sized flares of ultracool M dwarfs?

We propose to observe the M8.5 dwarf SCR J1845-6357 with XMM-Newton EPIC for 60 ks. Very low-mass M dwarfs show a distinct drop in X-ray luminosity compared to slightly more massive M dwarfs. Surprisingly, this does not happen at the mass threshold where M dwarfs become fully convective (M4), but at significantly lower masses (M8). These very low mass stars seem to have a flaring behaviour different from earlier type stars: they display either occasional large flares or a very low-level "flickering" in their X-ray light curves, but not the canonical power-law flare-energy distribution observed for the Sun and other cool stars. Our aim is to collect a long-duration light curve for one of the most nearby ultracool dwarfs to quantify how its flare-energy distribution differs from earlier type stars.

Measuring the macrosystem in post-accord Northern Ireland: A social-ecological approach

The macrosystem refers to the overarching patterns that influence behavior at each level of the social ecology (Bronfenbrenner, 1977), making it a necessary component for assessing human development in contexts of political violence. This article proposes a method for systematically measuring the macrosystem in Northern Ireland that allows for a subnational analysis, multiple time units, and indicators of both low-level violence and positive relations. Articles were randomly chosen for each weekday in 2006-2011 from two prominent Northern Irish newspapers and coded according to their reflection of positive relations and political tensions between Catholics and Protestants. The newspaper data were then compared to existing macro-level measurements in Northern Ireland. We found that the newspaper data provided a more nuanced understanding of fluctuations in intergroup relations than the corresponding measures. This has practical implications for peacebuilding and advances our methods for assessing the impact of macro-level processes on individual development.

Impacte da qualidade do ar urbana na saúde pública: o caso da cidade do Porto

O benzeno foi o primeiro poluente atmosférico carcinogénico a ser regulamentado a nível europeu. Vários trabalhos têm sido publicados demonstrando a relação deste poluente com diversos tipos de neoplasias nomeadamente decorrentes de exposições a nível ocupacional. Porém, o estudo deste poluente para concentrações atmosféricas em ambientes exteriores ainda é pouco conhecido e está em clara evolução. Neste sentido, este trabalho pretende ser um contributo para o conhecimento da relação entre o benzeno atmosférico e a incidência de patologias que afectam os tecidos linfáticos e órgãos hematopoiéticos nomeadamente linfomas de Hodgkin, linfomas de não-Hodgkin e leucemias na população residente na Área Metropolitana do Porto. Dado a quase ausência de dados de monitorização das concentrações de benzeno atmosférico actualmente em Portugal, estas foram estimadas com base na definição de uma relação entre o benzeno e o monóxido de carbono. O conhecimento das concentrações em todo o domínio de estudo baseou-se na análise dos dados da Rede Automática de Monitorização da Qualidade do Ar porém, de modo a aumentar o detalhe espacial e temporal recorreu-se à modelação atmosférica aplicando o modelo TAPM. Para perceber a evolução temporal das concentrações, a modelação foi efectuada para os anos de 1991, 2001 e 2006 com base no ano meteorológico de 2006 e emissões para os respectivos anos ao nível da freguesia. O modelo foi previamente validado de acordo com uma metodologia proposta para este tipo de modelos. Contudo, mais do que perceber qual a variação da qualidade do ar a nível exterior, é importante conhecer o impacte de fontes interiores e o seu efeito na população. Assim, desenvolveu-se um modelo de exposição e dose que permitem conhecer os valores médios populacionais. A modelação da exposição populacional é efectuada com base nos perfis de actividade-tempo, nos movimentos pendulares inter-concelhos e nas concentrações de benzeno em ambientes exteriores e interiores. Na modelação da dose é ainda possível variações por sexo e idade. Por outro lado, para o estudo das patologias em análise efectuou-se uma análise epidemiológica espacial nomeadamente no que respeita à elaboração de mapas de incidência padronizados pela idade, e estudo da associação com a exposição ao benzeno atmosférico. Os resultados indicam associação entre o benzeno e as doenças em estudo. Esta evidência é mais notória quando a análise é realizada junto às principais fontes de emissão deste poluente, vias de tráfego e postos de abastecimento de combustível. Porém, a ausência de informação limita o estudo não permitindo o controlo de potenciais variáveis de confundimento como a exposição ao fumo do tabaco. A metodologia permite efectuar uma gestão integrada da qualidade do ar exterior e interior, funcionando como uma ferramenta do apoio à decisão para elaboração de planos de prevenção de longo prazo de potenciais efeitos na saúde das populações nomeadamente para outro tipo de patologias.

Assessment of the genetic diversity of the pinewood nematode, Bursaphelenchus xylophilus, in Portugal

O nemátode da madeira do pinheiro (NMP), Bursaphelenchus xylophiius, tem uma extensa distribuição na América do Norte, e encontra-se atualmente distribuído ao longo da maioria dos territórios de Canadá e dos Estados Unidos. Durante o último século, esta espécie foi transportada pelo Homem para outras regiões do mundo (não-nativas), associadas com o comércio e o fluxo global de produtos de origem florestal. Atualmente, esta espécie invasiva está reportada para algumas regiões do SE asiático (China, Japão, Coreia e Taiwan) e mais recentemente para a Europa (Portugal). Devido ao impacto que este organismo agente da doença da murchidão dos pinheiros causa nas florestas nativas destas regiões esta espécie assume uma elevada importância económica a nível mundial Em Portugal, a distribuição do NMP encontra-se confinada a uma área restrita e limitada (500 000 ha), a sul de Lisboa (península de Setúbal); contudo, constitui uma das maiores ameaças às florestas de pinheiro do país e da UE. Ate recentemente, nenhum consenso existia quanto à origem do NMP em Portugal. Diversas hipóteses têm sido colocadas para explicar esta introdução, nomeadamente a partir de zonas onde o nematode ocorre naturalmente (América do Norte), ou de outras áreas (não-nativas) onde o nematode se comporta como uma espécie invasiva (Leste da Ásia). A fim de avaliar a variabilidade genética do NMP proveniente da área afetada em Portugal, foram utilizadas várias técnicas moleculares, designadamente o random amplified polymorphic DNA (RAPD-PCR) e o satellite DNA (satDNA). No caso do RAPD-PCR, foram utilizados 24 isolados do NMP provenientes de Portugal, 1 proveniente da América do Norte e 1 da Ásia, tendo sido utilizado como out-group um isolado de B. mucronatus. A partir dos 28 RAPD primers utilizados obtiveram-se 640 fragmentos. No caso do satDNA, foram utilizados 21 isolados do NMP provenientes de Portugal, obtendo-se no total 206 sequências da família MspI. Ambos os métodos revelaram uma elevada similaridade genética entre os vários isolados do NMP da área afetada em Portugal O nível reduzido de diversidade genética obtido entre os isolados portugueses do NMP, permite concluir que se trata de uma única introdução deste organismo em Portugal, e proveniente de uma região asiática. A inexistência de uma de correlação entre a variabilidade genética e a distribuição geográfica do NMP dentro da área afetada em Portugal, indica que o NMP se encontra distribuído de forma uniforme ao longo de toda a área afetada, provavelmente relacionado com a distribuição e a expansão natural do inseto vector. The pinewood nematode (PWN), Bursaphelenchus xylophilus, has a wide distribution in North America, and is present throughout most of the territories of Canada and the United Stata. During the last century, this species has been transported by man to several non-native regions of the world, associated with trade and the global flow of forest products. Up to date, this invasive species has been reported from Asia (PR China, Japan, Korea and Taiwan) and more recently in Europe (Portugal). Due to the impact on native pine forests of these regions, this nematode species, the causal agent of pine wilt disease, is of great economic importance worldwide. In Portugal, the distribution of the PWN has been constrained to a relatively small area (500 000 ha) in the south of Lisbon (Setúbal Peninsula); however, it has become the most serious threat to pine forests in the country. Until recently, no consensus had emerged on the possible pathway of the PWN introduction in Portugal. Several hypotheses have been put forward to explain this introduction, such as an origin from endemic areas where the nematode naturally occurs (North America), or non-endemic areas where the nematode behaves as an exotic pest (East Asia). Random amplified polymorphic DNA (RAPD-PCR) and satellite DNA (satDNA) techniques were used in order to assess the level of genetic variability and genetic relationships, among several isolates of the PWN, representative of the entire affected area in Portugal. In the case of RAPD-PCR, 24 Portuguese isolates, plus two additional isolates of B. xylophilus, representing North America and East Asia were included. B. mucronatus was used as an out-group. Twenty-eight random primers generated a total of 640 DNA fragments. With satDNA, 206 Mspl sequence repeats were obtained from 21 Portuguese isolates of B. xylophilus. Both molecular methods revealed a high genetic similarity among the Portuguese isolates, and the low level of genetic diversity strongly suggests that they were dispersed recently from a single introduction, and from East Asia. The lack of apparent relationship between the genetic variability and the geographic distribution of the PWN within the affected area, suggests that the recent introduction of this pest (and pathogen) in Portugal has been uniformly distributed since its establishment, probably following the natural distribution and expansion of the insect vector.

Flexible management of bandwidth and redundancy in fieldbuses

Os sistemas distribuídos embarcados (Distributed Embedded Systems – DES) têm sido usados ao longo dos últimos anos em muitos domínios de aplicação, da robótica, ao controlo de processos industriais passando pela aviónica e pelas aplicações veiculares, esperando-se que esta tendência continue nos próximos anos. A confiança no funcionamento é uma propriedade importante nestes domínios de aplicação, visto que os serviços têm de ser executados em tempo útil e de forma previsível, caso contrário, podem ocorrer danos económicos ou a vida de seres humanos poderá ser posta em causa. Na fase de projecto destes sistemas é impossível prever todos os cenários de falhas devido ao não determinismo do ambiente envolvente, sendo necessária a inclusão de mecanismos de tolerância a falhas. Adicionalmente, algumas destas aplicações requerem muita largura de banda, que também poderá ser usada para a evolução dos sistemas, adicionandolhes novas funcionalidades. A flexibilidade de um sistema é uma propriedade importante, pois permite a sua adaptação às condições e requisitos envolventes, contribuindo também para a simplicidade de manutenção e reparação. Adicionalmente, nos sistemas embarcados, a flexibilidade também é importante por potenciar uma melhor utilização dos, muitas vezes escassos, recursos existentes. Uma forma evidente de aumentar a largura de banda e a tolerância a falhas dos sistemas embarcados distribuídos é a replicação dos barramentos do sistema. Algumas soluções existentes, quer comerciais quer académicas, propõem a replicação dos barramentos para aumento da largura de banda ou para aumento da tolerância a falhas. No entanto e quase invariavelmente, o propósito é apenas um, sendo raras as soluções que disponibilizam uma maior largura de banda e um aumento da tolerância a falhas. Um destes raros exemplos é o FlexRay, com a limitação de apenas ser permitido o uso de dois barramentos. Esta tese apresentada e discute uma proposta para usar a replicação de barramentos de uma forma flexível com o objectivo duplo de aumentar a largura de banda e a tolerância a falhas. A flexibilidade dos protocolos propostos também permite a gestão dinâmica da topologia da rede, sendo o número de barramentos apenas limitado pelo hardware/software. As propostas desta tese foram validadas recorrendo ao barramento de campo CAN – Controller Area Network, escolhido devido à sua grande implantação no mercado. Mais especificamente, as soluções propostas foram implementadas e validadas usando um paradigma que combina flexibilidade com comunicações event-triggered e time-triggered: o FTT – Flexible Time- Triggered. No entanto, uma generalização para CAN nativo é também apresentada e discutida. A inclusão de mecanismos de replicação do barramento impõe a alteração dos antigos protocolos de replicação e substituição do nó mestre, bem como a definição de novos protocolos para esta finalidade. Este trabalho tira partido da arquitectura centralizada e da replicação do nó mestre para suportar de forma eficiente e flexível a replicação de barramentos. Em caso de ocorrência de uma falta num barramento (ou barramentos) que poderia provocar uma falha no sistema, os protocolos e componentes propostos nesta tese fazem com que o sistema reaja, mudando para um modo de funcionamento degradado. As mensagens que estavam a ser transmitidas nos barramentos onde ocorreu a falta são reencaminhadas para os outros barramentos. A replicação do nó mestre baseia-se numa estratégia líder-seguidores (leaderfollowers), onde o líder (leader) controla todo o sistema enquanto os seguidores (followers) servem como nós de reserva. Se um erro ocorrer no nó líder, um dos nós seguidores passará a controlar o sistema de uma forma transparente e mantendo as mesmas funcionalidades. As propostas desta tese foram também generalizadas para CAN nativo, tendo sido para tal propostos dois componentes adicionais. É, desta forma possível ter as mesmas capacidades de tolerância a falhas ao nível dos barramentos juntamente com a gestão dinâmica da topologia de rede. Todas as propostas desta tese foram implementadas e avaliadas. Uma implementação inicial, apenas com um barramento foi avaliada recorrendo a uma aplicação real, uma equipa de futebol robótico onde o protocolo FTT-CAN foi usado no controlo de movimento e da odometria. A avaliação do sistema com múltiplos barramentos foi feita numa plataforma de teste em laboratório. Para tal foi desenvolvido um sistema de injecção de faltas que permite impor faltas nos barramentos e nos nós mestre, e um sistema de medida de atrasos destinado a medir o tempo de resposta após a ocorrência de uma falta.