Importance of pre-analytical steps for transcriptome and RT-qPCR analyses in the context of the phase II randomised multicentre trial REMAGUS02 of neoadjuvant chemotherapy in breast cancer patients

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Identification of predictive markers of response to treatment is a major objective in breast cancer. A major problem in clinical sampling is the variability of RNA templates, requiring accurate management of tumour material and subsequent analyses for future translation in clinical practice. Our aim was to establish the feasibility and reliability of high throughput RNA analysis in a prospective trial.</p> <p>Methods</p> <p>This study was conducted on RNA from initial biopsies, in a prospective trial of neoadjuvant chemotherapy in 327 patients with inoperable breast cancer. Four independent centres included patients and samples. Human U133 GeneChips plus 2.0 arrays for transcriptome analysis and quantitative RT-qPCR of 45 target genes and 6 reference genes were analysed on total RNA.</p> <p>Results</p> <p>Thirty seven samples were excluded because <it>i) </it>they contained less than 30% malignant cells, or <it>ii) </it>they provided RNA Integrity Number (RIN) of poor quality. Among the 290 remaining cases, taking into account strict quality control criteria initially defined to ensure good quality of sampling, 78% and 82% samples were eligible for transcriptome and RT-qPCR analyses, respectively. For RT-qPCR, efficiency was corrected by using standard curves for each gene and each plate. It was greater than 90% for all genes. Clustering analysis highlighted relevant breast cancer phenotypes for both techniques (ER+, PR+, HER2+, triple negative). Interestingly, clustering on trancriptome data also demonstrated a "centre effect", probably due to the sampling or extraction methods used in on of the centres. Conversely, the calibration of RT-qPCR analysis led to the centre effect withdrawing, allowing multicentre analysis of gene transcripts with high accuracy.</p> <p>Conclusions</p> <p>Our data showed that strict quality criteria for RNA integrity assessment and well calibrated and standardized RT-qPCR allows multicentre analysis of genes transcripts with high accuracy in the clinical context. More stringent criteria are needed for transcriptome analysis for clinical applications.</p

Mécanismes de prise de décision dans des environnements conflictuels: Approches comportementales,computationnelles et électrophysiologiques

A perceptual decision is a deliberative process that aims to choose a categorical proposition or course of action from a set of alternatives on the basis of available sensory information Since the late '60s, perceptual decision-making has been modeled by sequential sampling mechanisms (e.g., drift diffusion model, ballistic accumulator , etc.). According to these models, sensory information is accumulated to some threshold level, from where the decision terminates in a choice and the response is executed. The recent discovery of neural correlates of these functional models in thenon-human primate brain has reinforced their validity. Neurophysiological studies of sensory evidence accumulation in humans are relatively scarce. Moreover, perceptual decision-making research has focused on simple and feebly ecological tasks contexts. Such tendency has recently been reversed by the release of new sequential sampling models able to capture behavioral performance in tasks representative of everyday life experiences, requiring filtering ofirrelevant information. The present work tests this new generation of models through behavioral (experiment 1) and electrophysiological studies (experiments 2 and 3) in humans. The first experiment aimed to determine whether chronometric laws traditionally observed in simple choice tasks remain valid in more ecological experimental contexts, and whether new formal decision-making models predict these laws. The second experiment used covert electromyographic response activation to test latent assumptions of the models at the single trial level. The last experiment extended this methodology with a current source density analysis of electroencephalographicsignals over the motor cortices. The three studies validate general assumptions of new formal decision-making models. However, they demonstrate some architectural problems, particularly on the links between evidence accumulation and sensorimotor control. We propose some theoretical and computational extensions able to explain our empirical findings. This work thus contributes to a nascent field, model-based cognitive neuroscience, defined by a reciprocal relationship between cognitive neuroscience and behavioral mathematical modeling.La prise de décision perceptive est un processus délibératif consistant à choisir une proposition catégorielle ou un plan d’action parmi plusieurs alternatives sur la base d’information sensorielle. Elle a été modélisée à partir de la fin des années 60 par des mécanismes d’échantillonnage séquentiel (e.g., modèle de diffusion, accumulateur balistique, etc.). Selon ces modèles, l’information sensorielle est accumulée au cours du temps jusqu’à un seuil décisionnel, à partir duquel une réponse motrice est exécutée. La découverte récente de corrélats neuronaux de ces modèles fonctionnels chez le primate non humain a considérablement renforcé leur validité. Les mécanismes neurophysiologiques d’accumulation d’information sensorielle ont été peu étudiés chez l’homme. De plus, le champ de recherche sur la prise de décision perceptive s’est largement focalisé sur des contextes expérimentaux simples et peu écologiques. Cette tendance s’est récemment inversée avec l’apparition de nouveaux modèles à échantillonnage séquentiel capturant la performance comportementale dans des tâches représentatives d’expériences de vie quotidienne, nécessitant un filtrage de l’information non pertinente. Ce travail de thèse propose un test empirique de cette nouvelle génération de modèles à partir d’études comportementales (expérience 1) et électrophysiologiques (expériences 2 et 3) chez l’homme. La première expérience visait à déterminer si les lois chronométriques traditionnellement observées dans des tâches de choix simples restent valides dans des contextes expérimentaux plus écologiques, et si les nouveaux modèles de prise de décision peuvent expliquer ces lois. La deuxième expérience testait la dynamique d’accumulation d’information prédite par les modèles grâce à l’analyse d’activations électromyographiques infraliminaires (i.e., trop faibles pour générer une réponse mécanique). La dernière expérience étendait cette méthodologie par une analyse en densité de courant de signaux électroencéphalographiques en regard des cortex moteurs. Si ces trois études valident les hypothèses générales des nouveaux modèles de décision, elles démontrent certains problèmes architecturaux, notamment sur les liens entre accumulation d’évidence et contrôle sensori-moteur. Nous proposons une série d’extensions théoriques et computationnelles permettant d’expliquer nos observations empiriques. Ces travaux participent ainsi à la réconciliation de deux disciplines ayant longtemps évolué en parallèle : les neurosciences cognitives et la psychologie mathématique

Decision-making mechanisms in conflicting environments : behavior, computations and electrophysiology

Une décision perceptive est un processus délibératif consistant à choisir une proposition catégorielle ou un plan d'action parmi plusieurs alternatives sur la base d'information sensorielle. Les modèles de prise décision font l'hypothèse que l'information sensorielle est accumulée au cours du temps jusqu'à un seuil décisionnel. Ces modèles ont récemment reçu un support empirique important grâce à la découverte de neurones accumulateurs dans le cerveau de singes. Toutefois, l'étude neurophysiologique de ces système d'accumulation chez l'homme est rare. Ce travail de thèse vise à mieux comprendre les mécanismes neuronaux de prise de décision chez l'homme dans des contextes de la vie réelle, beaucoup plus complexes que ceux utilisés chez le singe.A perceptual decision is a deliberative process that aims to choose a categorical proposition or course of action from a set of alternatives on the basis of available sensory information. Models of perceptual decision-making assume that sensory information is accumulated to some threshold level, whence the decision terminates in a choice. The recent discovery of neural correlates of these theoretical predictions in the non-human primate brain has reinforced their validity. However, neurophysiological studies of perceptual decision-making mechanisms in humans are relatively scarce. This work aims at enhancing our understanding of the computations and neurophysiology underpinning such mechanisms in humans, through the study of decision-making contexts more complex than those used in monkey research

A diffusion model analysis of the effects of aging in the Flanker Task.

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Dynamics of attentional focusing in the Eriksen flanker task

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