Analysis of tiling array expression studies with flexible designs in Bioconductor (waveTiling)

Background: Existing statistical methods for tiling array transcriptome data either focus on transcript discovery in one biological or experimental condition or on the detection of differential expression between two conditions. Increasingly often, however, biologists are interested in time-course studies, studies with more than two conditions or even multiple-factor studies. As these studies are currently analyzed with the traditional microarray analysis techniques, they do not exploit the genome-wide nature of tiling array data to its full potential. Results: We present an R Bioconductor package, waveTiling, which implements a wavelet-based model for analyzing transcriptome data and extends it towards more complex experimental designs. With waveTiling the user is able to discover (1) group-wise expressed regions, (2) differentially expressed regions between any two groups in single-factor studies and in (3) multifactorial designs. Moreover, for time-course experiments it is also possible to detect (4) linear time effects and (5) a circadian rhythm of transcripts. By considering the expression values of the individual tiling probes as a function of genomic position, effect regions can be detected regardless of existing annotation. Three case studies with different experimental set-ups illustrate the use and the flexibility of the model-based transcriptome analysis. Conclusions: The waveTiling package provides the user with a convenient tool for the analysis of tiling array trancriptome data for a multitude of experimental set-ups. Regardless of the study design, the probe-wise analysis allows for the detection of transcriptional effects in both exonic, intronic and intergenic regions, without prior consultation of existing annotation

Conversion électro-optique du signal et découplage actif d'un capteur IRM endoluminal à liaison optique

International audienceUne boucle endoluminale radiofréquence (RF) située à proximité de la zone à examiner permet d'avoir localement un rapport signal sur bruit élevé qui peut être mis à profit pour augmenter la résolution spatiale des images de RM. Ce type de capteur permet en particulier d'analyser la paroi de l'intestin qui permettrait d'améliorer le bilan d'extension tumorale [1]. Malheureusement, les câbles coaxiaux, couramment utilisés pour transmettre le signal RMN et le courant nécessaire au découplage actif du capteur de réception, peuvent induire des échauffements des tissus compromettant l'utilisation clinique d'un tel capteur. En effet, le champ électrique E z accompagnant le champ magnétique RF B 1 , induit des courants RF le long du câble et augmente ainsi le taux d'absorption spécifique (TAS) local [2]. Afin d'assurer la sécurité du patient, l'utilisation d'une connexion optique est une solution alternative élégante pour supprimer ces risques d'échauffements. La conversion électro-optique (EO) des signaux [3] et le découplage optique [4] sont démontrés sur la base d'un capteur endoluminal

Conversion électro-optique du signal et découplage actif d'un capteur IRM endoluminal à liaison optique

International audienceUne boucle endoluminale radiofréquence (RF) située à proximité de la zone à examiner permet d'avoir localement un rapport signal sur bruit élevé qui peut être mis à profit pour augmenter la résolution spatiale des images de RM. Ce type de capteur permet en particulier d'analyser la paroi de l'intestin qui permettrait d'améliorer le bilan d'extension tumorale [1]. Malheureusement, les câbles coaxiaux, couramment utilisés pour transmettre le signal RMN et le courant nécessaire au découplage actif du capteur de réception, peuvent induire des échauffements des tissus compromettant l'utilisation clinique d'un tel capteur. En effet, le champ électrique E z accompagnant le champ magnétique RF B 1 , induit des courants RF le long du câble et augmente ainsi le taux d'absorption spécifique (TAS) local [2]. Afin d'assurer la sécurité du patient, l'utilisation d'une connexion optique est une solution alternative élégante pour supprimer ces risques d'échauffements. La conversion électro-optique (EO) des signaux [3] et le découplage optique [4] sont démontrés sur la base d'un capteur endoluminal

Réalisation d'un système d'émission-réception 4 canaux dédié au cerveau de rat pour un système RM à 7T

International audienceUn système ainsi qu'une bobine d'émission-réception ont été réalisés pour un système RM à 7 T. Ce système d'émission-réception 4 canaux permet de créer un champ magnétique RF B1+ polarisé circulairement. La combinaison constructive des phases des 4 canaux a été démontrée par des images RM

Radiomics combined with transcriptomics to predict response to immunotherapy from patients treated with PD-1/PD-L1 inhibitors for advanced NSCLC

IntroductionIn this study, we aim to build radiomics and multiomics models based on transcriptomics and radiomics to predict the response from patients treated with the PD-L1 inhibitor.Materials and methodsOne hundred and ninety-five patients treated with PD-1/PD-L1 inhibitors were included. For all patients, 342 radiomic features were extracted from pretreatment computed tomography scans. The training set was built with 110 patients treated at the Léon Bérard Cancer Center. An independent validation cohort was built with the 85 patients treated in Dijon. The two sets were dichotomized into two classes, patients with disease control and those considered non-responders, in order to predict the disease control at 3 months. Various models were trained with different feature selection methods, and different classifiers were evaluated to build the models. In a second exploratory step, we used transcriptomics to enrich the database and develop a multiomic signature of response to immunotherapy in a 54-patient subgroup. Finally, we considered the HOT/COLD status. We first trained a radiomic model to predict the HOT/COLD status and then prototyped a hybrid model integrating radiomics and the HOT/COLD status to predict the response to immunotherapy.ResultsRadiomic signature for 3 months’ progression-free survival (PFS) classification: The most predictive model had an area under the receiver operating characteristic curve (AUROC) of 0.94 on the training set and 0.65 on the external validation set. This model was obtained with the t-test selection method and with a support vector machine (SVM) classifier. Multiomic signature for PFS classification: The most predictive model had an AUROC of 0.95 on the training set and 0.99 on the validation set. Radiomic model to predict the HOT/COLD status: the most predictive model had an AUROC of 0.93 on the training set and 0.86 on the validation set. HOT/COLD radiomic hybrid model for PFS classification: the most predictive model had an AUROC of 0.93 on the training set and 0.90 on the validation set.ConclusionIn conclusion, radiomics could be used to predict the response to immunotherapy in non-small-cell lung cancer patients. The use of transcriptomics or the HOT/COLD status, together with radiomics, may improve the working of the prediction models

Méthodologie pour l'IRM abdominale du petit animal à champ magnétique élevé (application à la caractérisation de lésions hépatiques sur un modèle murin de tumeurs endocrines)

L histoire naturelle des lésions hépatiques des tumeurs endocrines digestives est aujourd hui peu connue. L existence d un modèle animal reproduisant les caractéristiques de la dissémination métastatique hépatique des tumeurs endocrines entéro-pancréatiques humaines est donc particulièrement précieuse. Le caractère non invasif de l imagerie par résonance magnétique fait de cette technique une modalité particulièrement bien adaptée à l étude de ces lésions hépatiques. Dans ce contexte, nos travaux ont consisté à évaluer le seuil de détection et à caractériser les lésions du foie dans un modèle de souris athymic nude. Un protocole d IRM dédié, fondé sur des séquences pondérées T2 et des stratégies de synchronisation cardio-respiratoires optimisées pour des champs magnétiques élevés, a été développé et validé au cours d un suivi longitudinal. Ces travaux ont été complétés par des développements méthodologiques destinés à accélérer l acquisition des images pondérées T2 et réaliser des images pondérées T1 synchronisées, indépendamment de la période respiratoire de la souris. Enfin, la validation d un dispositif de synchronisation utilisant un capteur optique fibré a été réaliséeAt the moment, the information about the natural history of the hepatic lesions caused by the endocrine tumors is still limited. The experimental model of endocrine tumors with liver dissemination is available. Non-invasive small animal magnetic resonance imaging is of particular interest for the hepatic examination of lesions. In this context, our objective consisted in the evaluation of the detection level and characterization of the liver lesions for an athymic nude-mouse model. An adapted MRI protocol has been developed, based on the T2-weighted sequences and original cardio-respiratory gating strategies. These sequences have been specifically developed and validated along a longitudinal study performed at high magnetic field. Protocol was further improved with the development of additional methods to strongly reduce the acquisition time without contrast losses as well as acquired synchronized T1-weighted image independently of the respiratory period. Finally, an original gating device based on optical fiber has been validated for liver imagingLYON1-BU.Sciences (692662101) / SudocSudocFranceF

Mesures morphologiques du cartilage par IRM HR in vivo (validation et développements méthodologiques sur le petit animal)

Nous avons mis en place un protocole IRM de mesure de l épaisseur du cartilage à champ magnétique élevé (7T) adapté au petit animal. Cette méthode a été validée /in vivo/ chez le cobaye méniscectomisé en comparant les résultats IRM avec les données histomorphométriques. Une bonne reproductibilité a été trouvée avec une corrélation significative entre les deux méthodes. Le suivi longitudinal, réalisé sur 4 mois et demi et utilisant le même protocole de mesure, a montré une différence significative entre les deux groupes (SHAM et MNX) à partir de J90, différence confirmée par l histomorphométrie. Des développements instrumentaux importants, comme le capteur réseau développé, ont été validés pour l étude IRM morphologique et volumique d un modèle d arthrose expérimentale chez le rat, ce qui devrait permettre de définir les conditions expérimentales les plus propices à l évaluation préclinique /in vivo/ des médicaments de l arthrose dans un modèle validé chez le petit animalLYON1-BU.Sciences (692662101) / SudocSudocFranceF

Méthodes d'estimation et modèles de diffusion avancés pour l'évaluation de la fibrose hépatique dans les maladies chroniques du foie

Mettre en oeuvre des modèles de diffusionavancés pour l’aide au diagnostic de la fibrosehépatique, et déterminer la méthode d’estimationparamétrique la plus adaptée parmi la méthode desmoindres carrés non linéaires (NLS), la méthode NLSsegmentée et la méthode bayésienne initialisée parNLS