Towards the introduction of the ‘Immunoscore’ in the classification of malignant tumours

The American Joint Committee on Cancer/Union Internationale Contre le Cancer (AJCC/UICC) TNM staging system provides the most reliable guidelines for the routine prognostication and treatment of colorectal carcinoma. This traditional tumour staging summarizes data on tumour burden (T), the presence of cancer cells in draining and regional lymph nodes (N) and evidence for distant metastases (M). However, it is now recognized that the clinical outcome can vary significantly among patients within the same stage. The current classification provides limited prognostic information and does not predict response to therapy. Multiple ways to classify cancer and to distinguish different subtypes of colorectal cancer have been proposed, including morphology, cell origin, molecular pathways, mutation status and gene expression-based stratification. These parameters rely on tumour-cell characteristics. Extensive literature has investigated the host immune response against cancer and demonstrated the prognostic impact of the in situ immune cell infiltrate in tumours. A methodology named ‘Immunoscore’ has been defined to quantify the in situ immune infiltrate. In colorectal cancer, the Immunoscore may add to the significance of the current AJCC/UICC TNM classification, since it has been demonstrated to be a prognostic factor superior to the AJCC/UICC TNM classification. An international consortium has been initiated to validate and promote the Immunoscore in routine clinical settings. The results of this international consortium may result in the implementation of the Immunoscore as a new component for the classification of cancer, designated TNM-I (TNM-Immune). © 2013 The Authors. Journal of Pathology published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of Pathological Society of Great Britain and Ireland

Parametric POMDPs for planning in continuous state spaces

This thesis is concerned with planning and acting under uncertainty in partially-observable continuous domains. In particular, it focusses on the problem of mobile robot navigation given a known map. The dominant paradigm for robot localisation is to use Bayesian estimation to maintain a probability distribution over possible robot poses. In contrast, control algorithms often base their decisions on the assumption that a single state, such as the mode of this distribution, is correct. In scenarios involving significant uncertainty, this can lead to serious control errors. It is generally agreed that the reliability of navigation in uncertain environments would be greatly improved by the ability to consider the entire distribution when acting, rather than the single most likely state. The framework adopted in this thesis for modelling navigation problems mathematically is the Partially Observable Markov Decision Process (POMDP). An exact solution to a POMDP problem provides the optimal balance between reward-seeking behaviour and information-seeking behaviour, in the presence of sensor and actuation noise. Unfortunately, previous exact and approximate solution methods have had difficulty scaling to real applications. The contribution of this thesis is the formulation of an approach to planning in the space of continuous parameterised approximations to probability distributions. Theoretical and practical results are presented which show that, when compared with similar methods from the literature, this approach is capable of scaling to larger and more realistic problems. In order to apply the solution algorithm to real-world problems, a number of novel improvements are proposed. Specifically, Monte Carlo methods are employed to estimate distributions over future parameterised beliefs, improving planning accuracy without a loss of efficiency. Conditional independence assumptions are exploited to simplify the problem, reducing computational requirements. Scalability is further increased by focussing computation on likely beliefs, using metric indexing structures for efficient function approximation. Local online planning is incorporated to assist global offline planning, allowing the precision of the latter to be decreased without adversely affecting solution quality. Finally, the algorithm is implemented and demonstrated during real-time control of a mobile robot in a challenging navigation task. We argue that this task is substantially more challenging and realistic than previous problems to which POMDP solution methods have been applied. Results show that POMDP planning, which considers the evolution of the entire probability distribution over robot poses, produces significantly more robust behaviour when compared with a heuristic planner which considers only the most likely states and outcomes

The influence of different culture microenvironments on the generation of dendritic cells from non-small-cell lung cancer patients

This study extends the model developed in Williams and Seaman’s [Williams, J. J. and Seaman, A. E. (2010). Corporate Governance and Mindfulness: The Impact of Management Accounting Systems Change, The Journal of Applied Business Research, Vol. 26, No. 5, pp. 1-17] exploratory paper examining the moderating effects of management accounting systems (MAS) change on the corporate governance/mindfulness relationship for a Canadian sample of 124 top-level accounting professionals. Canonical correlation analysis was applied to the linkage of multiple cognitive processes of mindfulness (Weick and Sutcliffe, 2001; 2007) and the governance dimensions of performance and conformance specified by the International Federation of Accountants (2009), underpinned by the moderating effects of five different components of MAS change, which yielded 13 significant relationships. The latter were subsequently analyzed for important gestalts (i.e., patterns) in the overall relationship, and assessed within the context of aligning professional accounting practices involving systems changes to the IFAC (2009) governance framework. These findings appear to have implications for improved governance structures in practice as well as offering a rich foundation for future research

Characterization of Carbonic Anhydrase IX Interactome Reveals Proteins Assisting Its Nuclear Localization in Hypoxic Cells

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Multicenter International Study of the Consensus Immunoscore for the Prediction of Relapse and Survival in Early-Stage Colon Cancer.

BACKGROUND The prognostic value of Immunoscore was evaluated in Stage II/III colon cancer (CC) patients, but it remains unclear in Stage I/II, and in early-stage subgroups at risk. An international Society for Immunotherapy of Cancer (SITC) study evaluated the pre-defined consensus Immunoscore in tumors from 1885 AJCC/UICC-TNM Stage I/II CC patients from Canada/USA (Cohort 1) and Europe/Asia (Cohort 2). METHODS Digital-pathology is used to quantify the densities of CD3+ and CD8+ T-lymphocyte in the center of tumor (CT) and the invasive margin (IM). The time to recurrence (TTR) was the primary endpoint. Secondary endpoints were disease-free survival (DFS), overall survival (OS), prognosis in Stage I, Stage II, Stage II-high-risk, and microsatellite-stable (MSS) patients. RESULTS High-Immunoscore presented with the lowest risk of recurrence in both cohorts. In Stage I/II, recurrence-free rates at 5 years were 78.4% (95%-CI, 74.4-82.6), 88.1% (95%-CI, 85.7-90.4), 93.4% (95%-CI, 91.1-95.8) in low, intermediate and high Immunoscore, respectively (HR (Hi vs. Lo) = 0.27 (95%-CI, 0.18-0.41); p < 0.0001). In Cox multivariable analysis, the association of Immunoscore to outcome was independent (TTR: HR (Hi vs. Lo) = 0.29, (95%-CI, 0.17-0.50); p < 0.0001) of the patient's gender, T-stage, sidedness, and microsatellite instability-status (MSI). A significant association of Immunoscore with survival was found for Stage II, high-risk Stage II, T4N0 and MSS patients. The Immunoscore also showed significant association with TTR in Stage-I (HR (Hi vs. Lo) = 0.07 (95%-CI, 0.01-0.61); P = 0.016). The Immunoscore had the strongest (69.5%) contribution χ2 for influencing survival. Patients with a high Immunoscore had prolonged TTR in T4N0 tumors even for patients not receiving chemotherapy, and the Immunoscore remained the only significant parameter in multivariable analysis. CONCLUSION In early CC, low Immunoscore reliably identifies patients at risk of relapse for whom a more intensive surveillance program or adjuvant treatment should be considered

The circadian clock modulates renal sodium handling.

The circadian clock contributes to the control of BP, but the underlying mechanisms remain unclear. We analyzed circadian rhythms in kidneys of wild-type mice and mice lacking the circadian transcriptional activator clock gene. Mice deficient in clock exhibited dramatic changes in the circadian rhythm of renal sodium excretion. In parallel, these mice lost the normal circadian rhythm of plasma aldosterone levels. Analysis of renal circadian transcriptomes demonstrated changes in multiple mechanisms involved in maintaining sodium balance. Pathway analysis revealed the strongest effect on the enzymatic system involved in the formation of 20-HETE, a powerful regulator of renal sodium excretion, renal vascular tone, and BP. This correlated with a significant decrease in the renal and urinary content of 20-HETE in clock-deficient mice. In summary, this study demonstrates that the circadian clock modulates renal function and identifies the 20-HETE synthesis pathway as one of its principal renal targets. It also suggests that the circadian clock affects BP, at least in part, by exerting dynamic control over renal sodium handling

Role of CLOCK and circadian rhythms in calcium homeostasis

Le maintien d'une concentration sanguine constante de calcium est d'une importance cruciale et trois organes participent à la balance calcique normale : les reins, les intestins et les os. La concentration plasmatique de calcium est strictement régulée par l'hormone parathyroïdienne (PTH) et par la vitamine D. Des variations circadiennes de la PTH, de la vitamine D ainsi que du calcium plasmatique ont été décrites précédemment chez l'humain ainsi que chez le rat. Ces rythmes de PTH dans le sérum sont importants pour la régulation du remodelage de l'os. En effet, il a été montré chez les souris C57BL/6J que des injections de PTH une fois par jour mènent à une augmentation de la densité minérale de l'os alors que l'infusion en continu de PTH est associée à une diminution de cette densité. La vitamine D joue également un rôle fondamental dans la physiologie osseuse, car un déficit en vitamine D peut conduire à une ostéomalacie. Cependant la fonction des oscillations de vitamine D au niveau de l'homéostasie osseuse reste inconnue. L'horloge circadienne est un système interne de contrôle biologique du temps générant des rythmes de 24 heures dans l'expression des gènes, ainsi que dans la physiologie et le comportement. Ce contrôle s'opère par des boucles rétroactives positives et négatives de l'expression de gènes circadiens tels que CLOCK, BMAL1, CRY1 et 2 ou PERI et 2. Dans ce travail, nous avons émis l'hypothèse que l'homéostasie calcique est sous le contrôle de l'horloge circadienne. Dans un premier temps, nous avons montré chez les souris C57BL/6J des variations journalières des concentrations de calcium, de PTH et de vitamine D dans le sang, ainsi que de calcium dans les urines. Nous avons également démontré des changements au niveau de l'expression rénale des gènes importants dans l'homéostasie du calcium, tant au niveau de l'ARN messager que des protéines. Ensuite, pour analyser le rôle du système de l'horloge circadienne dans l'homéostasie du calcium, nous avons étudié des souris dans lesquelles a été supprimé le gène CLOCK crucial pour la fonction de l'horloge et nous avons comparé ces souris à des souris de type sauvage de même portée. Les souris CLOCK-I- étaient hypercalciuriques à chaque moment de la journée. Cependant le rythme circadien de l'excrétion de calcium était préservé. Le taux de calcium plasmatique ne différait pas entre les génotypes, mais les souris CLOCK -/- ne montraient pas de variations journalières de ce paramètre. Une perte du rythme journalier était également observée pour les niveaux de vitamine D, perte qui pourrait être une cause de l'altération de la micro-architecture osseuse révélée chez les souris CLOCK-/-. En effet, ces souris montrent une diminution du nombre de trabécules, de leur volume ainsi que de leur surface, ce qui suggère la présence d'ostéoporose. Nous avons également trouvé que le rythme de l'expression de l'ARN messager de CYP27B1 était aboli dans les reins des souris CLOCK -/-, ce qui peut expliquer l'altération du rythme de la vitamine D. Les taux sanguins de PTH étaient comparables entre les souris CLOCK -/- et de type sauvage. Dans les reins, une augmentation de l'expression de l'ARN messager de TRPV5 et NCX1 a été constatée, ce qui suggérerait une augmentation de la réabsorption de calcium dans le tubule convoluté distal et dans le tubule connecteur. Dans les intestins, la réabsorption calcique était diminuée, chez les souris CLOCK-I-, fait confirmé par une diminution des niveaux d'ARN messager de TRPV6 et PMCAL. En résumé, la suppression du gène CLOCK chez les souris a conduit à une hypercalciurie, une altération du rythme des taux plasmatiques de calcium et de vitamine D et à une détérioration de l'architecture osseuse. Pour conclure, ces résultats montrent que l'horloge circadienne est essentielle à l'homéostasie calcique ainsi qu'à la physiologie des os. - L'ostéoporose affecte environ 22 millions de femmes et 5.5 millions d'hommes en Europe, réduisant significativement leur qualité de vie et a causé 3.5 millions de nouvelles fractures en 2010. Les dépenses totales liées à ces fractures ont atteint 37 milliards d'euro et ce coût devrait augmenter de 25% d'ici à 2025. Le nombre de nouvelles fractures dues à l'ostéoporose à travers le monde est estimé à environ 1000 par heure. Parmi les causes de l'ostéoporose, le déficit én calcium et/ou en vitamine D joue un rôle important, mais il existe également des causes génétiques ou liées à des facteurs comme les hormones sexuelles (estrogènes, testostérone), l'âge, le tabac, le poids corporel, certains médicaments,... La vie est rythmique : ceci est dû à l'alternance naturelle du jour et de la nuit et de ses effets sur le corps. La prise alimentaire, par exemple, est un processus qui a lieu pendant la phase active, qui est prévisible (il se produit toujours au même moment) et qui peut être anticipé par le corps. Pour cela, une horloge interne est présente dans chaque cellule du corps et est synchronisée par la lumière du jour, entre autres stimuli. Cette horloge indique la phase du jour et régule l'expression de gènes impliqués dans les différents processus qui nécessitent une anticipation. Pendant mon travail de thèse, je me suis demandé si des îythmes circadiens (c'est-à-dire d'une durée d'environ 24 heures et indépendants des stimuli externes) étaient observables'pour les gènes régulant les flux de calcium dans le corps et si l'interruption de ces rythmes pouvait mener à des altérations de la qualité de l'os. J'ai d'abord travaillé avec des souris normales et j'ai pu montrer la présence de rythmes au niveau du calcium sanguin et urinaire, mais également au niveau des hormones et gènes qui contrôlent le métabolisme du calcium dans le corps, comme la vitamine D et l'hormone parathyroidienne. De manière intéressante, j'ai observé que la plupart de ces gènes ont un rythme synchronisé. J'ai ensuite utilisé un modèle de souris dans lequel l'horloge interne a été génétiquement invalidée et j'ai montré que ces souris présentent une augmentation de leur excrétion urinaire de calcium et un rythme circadien altéré de la vitamine D dans le sang. Ces souris absorbent aussi moins bien le calcium intestinal et présentent une ostéoporose marquée. Ce travail montre donc que l'horloge interne est nécessaire pour établir un rythme circadiens de certains facteurs influant les flux de calcium dans l'organisme, comme la vitamine D, et que la perturbation de ces rythmes mène à une dérégulation du métabolisme osseux. Ainsi, la perturbation de l'horloge interne peut causer une ostéoporose et une hypercalciurie qui pourraient aboutir à la formation de fractures et de calculs rénaux. L'extrapolation de ces observations chez l'homme ou à des changements plus subtiles des rythmes circadiens, comme le décalage horaire, restent à montrer. Cette recherche a démontré que les rythmes circadiens des mécanismes de régulation des flux de calcium dans l'organisme sont essentiels au maintien d'un squelette normal et suggère que les perturbations des rythmes circadiens pourraient être une nouvelle cause de l'ostéoporose. - Maintaining constant calcium concentration in the plasma is of a crucial importance and three organs participate in normal calcium balance - kidney, gut and bone. Plasma calcium concentration is strictly regulated by parathyroid hormone (PTH) and vitamin D. Circadian variations of PTH, vitamin D and plasma calcium were previously described in humans, as well as in rats. Rhythms in serum PTH are important for balanced bone remodelling. Indeed in C57BL/6J mice, PTH injection once per day leads to an increase in bone mineral density (BMD), whilst continuous infusion is associated with decreased BMD. Vitamin D also plays a crucial role in bone physiology, since the deficiency in vitamin D can lead to rickets/osteomalacia. However, the role of vitamin D rhythms in bone homeostasis remains unknown. The circadian clock is an. internal time-keeping system generating rhythms in gene expression with 24h periodicity, in physiology and in behaviour. It is operated by positive- and negative-feedback loops of circadian genes, such as CLOCK, BMAL1, CRY1 and 2 or PERI and 2. In this work, we hypothesized, that calcium homeostasis is under the control of the circadian clock. First, we showed daily variations in urinary calcium and serum calcium, PTH and l,25(OH)2 vitamin D, together with renal mRNA and protein levels of genes involved in calcium homeostasis in C57BL/6J mice. Second, and to investigate the role of the circadian clock system in calcium handling, we studied mice lacking the gene CLOCK crucial for fonction of the clock system and compared them to the WT littermates. CLOCK-/- mice were hypercalciuric at all timepoints of the day. However, the circadian rhythm of calcium excretion was preserved. Serum calcium levels did not differ between the genotypes, but CLOCK-/- mice did not exhibit daily variation for this parameter. Loss of rhythm was observed also for serum l,25(OH)2 vitamin D levels, which may be one of the causes of altered bone microarchitecture that was revealed in CLOCK-/- mice. They displayed increased trabecular separation and decreased trabecular number, trabecular bone volume and trabecular bone surface, suggestive of osteoporosis. We found that the rhythm of the mRNA expression of CYP27B1 was abolished in the kidney of CLOCK-/- mice, which could induce the altered rhythm of l,25(OH)2 vitamin. Serum PTH levels were comparable between CLOCK-/- and WT mice. In the kidney, increased mRNA expression of TRPV5 and NCX1 suggests increased calcium reabsorption in the distal convoluted and connecting tubule. In the gut, intestinal calcium absorption was decreased in CLOCK¬/- mice, confirmed by decreased mRNA levels of TRPV6 and PMCA1. In summary, deletion of the CLOCK gene in mice conducts to hypercalciuria, alteration of the rhythm in serum calcium and l,25(OH)2D levels, and impainnent of their bone microarchitecture. In conclusion, these data show that the circadian clock system is essential in calcium homeostasis and bone physiology