Das Multiple Myelom (MM) ist eine maligne hämatologische Erkrankung, die trotz großer Fortschritte in der Therapie immer noch eine schlechte Prognose hat. Bisher ist es nicht möglich, mit einem bildgebenden Verfahren alle Fragen der Diagnostik, der Stadieneinteilung, des Therapiemonitorings und der Evaluation der Prognose des Multiplen Myeloms zu klären. Da es sich beim Multiplen Myelom aber um eine stark heterogene Erkrankung handelt, die eine frühzeitige individuelle Therapie erfordert, ist es unbedingt nötig Verfahren zu entwickeln, die eine spezifische Charakterisierung der Erkrankung bei jedem einzelnen Patienten ermöglichen. In der vorliegenden Arbeit wurden die MM-Zelllinien INA-6, MM.1S und OPM-2 mit dem Proteasominhibitor MLN9708 behandelt. Behandelte und unbehandelte Zellen wurden mit dem Standardtracer 2-[18F]-Fluoro-2-Desoxy-D-Glukose (18F-FDG) oder dem in der Anwendung beim Multiplen Myelom neuen Aminosäuretracer [11C]-Methionin (11C-MET) inkubiert und die Aufnahme der Tracer zu bestimmten Zeitpunkten gemessen. Des Weiteren wurde die Ausprägung biologischer Merkmale der MM-Pathogenese bei behandelten und unbehandelten Zellen untersucht. Anschließend wurde ermittelt, ob ein Zusammenhang zwischen der Höhe der Traceraufnahme und der Ausprägung biologischer Merkmale der MM-Pathogenese bei behandelten und unbehandelten Zellen besteht. Hierdurch soll geklärt werden, ob 11C-MET besser zur Diagnostik, dem Therapiemonitoring und der Evaluation der Prognose des Multiplen Myeloms geeignet ist als der Standardtracer 18F-FDG. Es zeigte sich eine signifikant höhere 11C-MET-Aufnahme sowohl unbehandelter als auch behandelter Zellen im Vergleich zu 18F-FDG. Außerdem war eine Unterscheidung zwischen behandelten und unbehandelten Zellen mit 11C-MET besser möglich als mit 18F-FDG. Zwischen Traceraufnahme und biologischen Merkmalen der MM-Pathogenese, wie Proliferation, Expression von intrazellulären Leichtketten, CXCR4 und CD138, ergaben sich für behandelte und unbehandelte Zellen variable Zusammenhänge. Die Ergebnisse legen nahe, dass 11C-MET besser zur Diagnostik und zum Therapiemonitoring des Multiplen Myeloms geeignet ist als der Standardtracer 18F-FDG. Ob 11C-MET auch zur Stadieneinteilung und zur Evaluation der Prognose des Multiplen Myeloms besser geeignet ist als 18F-FDG, muss in weiteren Studien untersucht werden. / Despite new therapies Multiple Myeloma (MM) remains a hematologic malignancy with poor prognosis. Because of marked disease heterogeneity outcomes are extremely variable. The role of functional imaging, such as positron emission tomography for diagnosis, therapy monitoring, staging and prognostication is being investigated for a few years. This study evaluated the radiotracers 11C-Methionine (paraprotein-biosynthesis) and 18F-FDG (glucose-utilization) for diagnosis, therapy monitoring, staging and outcome prediction of MM. Influence of proteasome-inhibitor MLN9708 (Ixazomib) on radiotracer-uptake of different MM cell-lines was analyzed and related to tumor-biology. Both untreated and treated MM cells significantly took up more 11C-Methionine than 18F-FDG. Discrimination of treated and untreated cells was only possible with 11C-Methionine. Correlations between tracer uptake and tumor biology were variable for both tracers. These results suggest that 11C-Methionine is superior to 18F-FDG in diagnosis and therapy monitoring of MM. The suitability of 11C-Methionine for staging and prognostication has to be evaluated in further studies.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 1998. / Bibliogr.: f. 82-88. Publié aussi en version électronique.

Das Multiple Myelom ist eine hämatologische Erkrankung, die durch die Proliferation von Plasmazellen und die Produktion von Antikörpern oder deren Leichtketten gekennzeichnet ist. Eine frühe Diagnosestellung durch Detektion sowohl intra- als auch extramedullärer Manifestationen ist für die Einleitung einer effektiven Therapie von entscheidender Bedeutung. Ebenso bedeutsam ist ein wirksames Therapiemonitoring. Wichtige diagnostische Modalitäten sind bei beiden Fragestellungen tomografische, bildgebende Verfahren. Hierbei wurde die Effektivität der 18F-FDG-PET/CT im Rahmen der Diagnose, des Stagings und der Prognoseabschätzung bereits nachgewiesen. Dennoch ist ihr klinischer Nutzen durch die geringe Sensitivität bei Detektion von diffusem Knochenmarksbefall und Vorliegen sowohl falsch positiver als auch falsch negativer Befunde limitiert. Die vorliegende Arbeit hat untersucht, ob der aminosäurebasierte Tracer 11C-MET über spezifische Eigenschaften verfügt, die eine höhere Sensitivität und Spezifität in der Detektion von Myelomzellen ermöglichen und ob der Radioligand dem etablierten Glukoseanalogon 18F-FDG überlegen ist. Hierfür wurden drei etablierte humane Myelomzelllinien, sowohl nativ als auch nach 48-stündiger Therapie mit dem Proteasominhibitor Carfilzomib, mit 18F-FDG und 11C-MET inkubiert und mithilfe eines Gammastrahlungszählers beurteilt. Zudem wurde untersucht, ob die Traceraufnahme mit spezifischen Charakteristika der Tumorbiologie korreliert. So wurde die Oberflächenexpression von CD138 und CXCR4, die intrazelluläre Expression der Leichtketten κ/λ und die Proliferation der Zelllinien mittels Durchflusszytometrie vor und nach Behandlung mit Carfilzomib eruiert. Die unbehandelten Zellen zeigten, verglichen zu 18F-FDG, bereits nach kürzester Inkubationsdauer eine 3-3,5-fach höhere 11C-MET Retention. Weiterhin zeigte sich die 11C-MET-Aufnahme nach Behandlung aller Zellreihen insgesamt marginal höher als die 18F-FDG-Aufnahme, während die Reduktion der 11C-MET-Anreicherung im prä- zu posttherapeutischen Vergleich für alle drei Zelllinien signifikant war. Eine mögliche Erklärung für diese Beobachtungen liefert die Myelombiologie: eine erhöhte Aufnahme der radioaktiv markierten Aminosäure durch MM-Zellen könnte durch eine Zunahme der Zellproliferation und insbesondere durch eine Steigerung der Proteinsynthese im Rahmen der überschießenden Produktion von M-Protein bedingt sein. In Zusammenschau könnte 11C-MET mit höherer Sensitivität Myelommanifestationen detektieren, wodurch ggf. Läsionen mit geringem Metabolismus dargestellt und eine bessere Beurteilung des Krankheitspogresses erfolgen könnte. Zudem bietet für den klinischen Einsatz die – verglichen zu 18F-FDG – größere Differenz der 11C-MET-Retention zwischen prä- und posttherapeutischer Messung die Möglichkeit einer besseren Beurteilbarkeit des Therapieansprechens. 11C-MET birgt ggf. das Potential auch minimale aktive Restherde zu detektieren und damit Patienten einem individualisierten Therapiekonzept zuzuführen. Ein Zusammenhang zwischen den untersuchten Biomarkern und der 11C-MET Retention bzw. deren Abnahme nach Behandlung konnte nicht gezeigt werden. Somit sollten für 11C-MET andere Biomarker herangezogen werden, um diese mit der Bildgebung zu korrelieren und zu bewerten. / Multiple myeloma is a heterogeneous lymphoproliferative disease, which is characterized by an uncontrolled proliferation of clonal plasma cells. It is both essential to diagnose the disease at an early stage in order to prevent organ damage and to monitor therapy to adjust and individualize it. Imaging modalities like 18F-FDG-PET/CT play an important role for these purposes. However, its clinical benefit is limited due to the low detection rate of diffuse bone marrow invasion and false positive or negative findings. To overcome these limitations, we analysed if the amino acid-based tracer 11C-MET has specific features to reach a higher sensitivity and specificity in detecting myeloma cells. Therefore, three established human myeloma cell lines were incubated with 18F-FDG and 11C-MET natively without and after therapy with the proteasome inhibitor Carfilzomib and evaluated via gamma counter. The results showed a higher 11C-MET-uptake in untreated cells after a short time, a higher uptake after treatment with Carfilzomib and a significant reduction pre- to post therapy compared to 18F-FDG. These results assume that 11C-MET has the potential to be more sensitive in detecting myeloma manifestations as well as for the monitoring of disease activity during and after treatment. Furthermore, it might also have the potential to visualize minimal residual disease after treatment. This could lead to an early adaption of therapy and thereby may extend progression free survival. This study also investigated the relationship between specific biological characteristics of multiple myeloma (surface expression of CD138 and CXCR4, intracellular light chain production and proliferation rate) and radioligand uptake. A correlation between the markers and the uptake could not be proven, so that we assume that other biomarkers should be considered and correlated with 11C-MET to reflect tumor biology and verify possible prognostic markers.

Les stress ont un impact majeur sur l'agriculture. Les études réalisées jusqu'à présent portent majoritairement sur des stress simples, appliqués indépendamment dans des conditions de culture idéales. Cependant, les combinaisons de stress sont la norme dans les champs et la réponse aux combinaisons de stress ne peut être extrapolée à partir de l'addition des réponses aux stress simples. Une analyse bioinformatique de banques de données de transcriptomique a permis d’identifier un gène (HSFA2) répondant a de multiple stress, isolés ou combinés. La présente thèse a pour but de découvrir les mécanismes contrôlant l'expression d’HSFA2. Deux stratégies ont alors été mise en oeuvre. Dans un premier temps, les facteurs capables de fixer une région promotrice d’HSFA2 ont été étudiés par système de « simple hybride levure ». Dans un second temps, une lignée transgénique biosenseur de l’activité d’HSFA2 a été produite et mutagénéisée. De nombreux mutants ont été sélectionnés sur la base d’une expression constitutive du biosenseur. La capacité des mutants sélectionnés à résister à une combinaison de stress chaleur et de stress lumière a ensuite été analysée. L’identification des mutations causales par séquençage du génome entier a permis, dans certains cas, de déterminer quels étaient les loci responsables des résistances observées. En particulier, deux mutations conférant une large résistance seront discutées. / Stresses represent the major cause of yield loss in modern agriculture. Previously, the majority of studies concern simplified, single stress situations, whereas in the field, stresses are complex and most often occurring in combinations. However, multiple stress response cannot be extrapolated from single stress responses added together. Bioinformatic analysis of transcriptomic data banks allowed us to identify a gene (HSFA2) involved in multiple stress responses. The work presented here aimed at discovering the mechanisms controlling HSFA2 expression. Two strategies were used.First, factors able to bind a region of HSFA2 promoter were studied through a “yeast one hybrid” system. Secondly, a transgenic biosensor of HSFA2 activity line was produced and mutagenized. A great number of mutants were selected on the basis of showing a constitutive activation of the biosensor. Resistance potentials to a combination of heat and high light stresses were then determined. Causal mutations identification through whole genome sequencing allowed, in some cases, to determine which were the loci responsible for the resistance traits. In particular, two mutations confering broad spectrum stress resistance will be discussed.

L'étude de certaines variables aléatoires, comme l'arité de la racine d'un arbre hyperquatemaire de points, ou des paramètres additifs sur ces mêmes arbres, ou encore le nombre de maxima au sein d'un ensemble de n points indépendants, et uniformément distribués dans [0,1]d font apparaître des suites particulières, les sommes harmoniques multiples (SHM), extensions des nombres harmoniques classiques à des multi-indices s. Nos travaux visant à appliquer des méthodes symboliques pour l'étude de ces variables aléatoires, nous troquons l'utilisation des multi-indices contre un codage par des mots, et nous appuyons alors sur des résultats importants dans le domaine de la combinatoire des mots, comme l'existence d'une base pour les algèbres de mélange, que nous appliquons à des fonctions spéciales, les polylogarithmes - qui vérifient une relation de mélange pour le produit classique shuffle - et à nos suites spéciales de SHM - qui vérifient une relation de mélange pour un autre produit, le stuffle -. Dans les cas convergents, les deux objets convergent (respectivement lorsque z tend vers 1 et lorsque N tend vers l'infmi) vers la même limite, nommé polyzêta. Pour les cas divergents, l'utilisation de séries génératrices non commutatives nous permet d'établir, par des techniques "à la Hopf" un théorème "à l'Abel", faisant apparaître comme limite commune la série génératrice des polyzêtas convergents. Ce théorème nous permet de donner une forme explicite aux constantes d'Euler généralisées associées à des SHM divergentes, autrement dit les constantes intervenant dans le développement asymptotique de ces sommes dans l'échelle de Bertrand, et ainsi d'obtenir un algorithme très efficace pour calculer ce développement. Cet algorithme est comparé à deux autres approches : la première fondée sur le développement singulier de la série génératrice des SHM (qui est en fait une fonction polylogarithmique) au voisinage de z=1 ; la seconde construite sur l'isomorphisme entre l'algèbre des SHM et l'algèbre de mélange pour le produit stuffle, qui permet de ramener des problèmes sur ces sommes à des problèmes sur les mots. Finalement, nous proposons des applications des sommes harmoniques dans le domaine des structures de données multidimensionnelles, pour lesquelles notre approche donne naissance à des calculs exacts, qui peuvent par la suite être aisément évalués asymptotiquement. / After having recalled sorne important results about combinatoric on words, as the existence of a basis for shuftle algebras, constituted by Lyndon words, we apply them to special functions, the polylogarithms Lilz) and to special series, multiple harmonic sums Hln), indexed by a multi-index ~. ln the good cases (i.e. convergent cases) both objects converge to the same limit, called polyzêta. For the divergent cases, the use of noncommutative generating series enables us to establish, by techniques "à la Hopf', a theorem "à l'Abel", which gives rise to the generating series of convergent polyzêtas. This theorem enables us to give an explicit form for generalized Euler constants associated to divergent harmonic SUffiS, and so to get a very efficient algorithm to compute the asymptotic expansion of any multiple harmonic sum (either convergent or divergent) in the neighbourhood of infmity. This algorithm is compared with other approaches : the flfSt one built on the singular expansion around 1 of the (commutative) generating series of multiple harmonie sums {H~(n), n~O}, the other one built on Euler-MacLaurin summation formula and Radford theorem. Finally, we give applications of harmonic sums in the field of multidimensional data structures, point quadtrees, for which our symbolic approach gives rise to exact computations, which can then be easily asymptotically evaluated.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Das multiple Myelom ist trotz intensiver Forschung eine bisher unheilbare maligne Plasmazellerkrankung. Für jüngere Patienten ohne relevante Komorbiditäten ist die Behandlung mit einer Hochdosistherapie gefolgt von einer autologen Stammzelltransplantation der Goldstandard. Bei einer geringen Rate an therapiebedingter Mortalität erzielt diese eine hohe Rate an kompletten Remissionen und damit die Wahrscheinlichkeit für ein längeres Überleben. Um die optimale Konditionierungstherapie zu finden, wurde eine Vielzahl von Chemotherapeutika, teilweise gekoppelt mit Ganzkörperbestrahlung, getestet. In dem in dieser Dissertation schwerpunktmäßig analysierten Langzeit-Datensatzes der „DSMM I“-Studie erfolgte der prospektive Vergleich einer Doppelhochdosis-Chemotherapie mit Melphalan und zweimaliger autologer Stammzelltransplantation und einer Einfachhochdosis-Therapie mit modifizierter Ganzkörperbestrahlung, Busulfan und Cyclophosphamid und einfacher autologer Stammzelltransplantation. Es wurde untersucht, ob sich eines der beiden Konditionierungsschemata hinsichtlich des ereignisfreien Überlebens, des Gesamtüberlebens, des maximalen Ansprechens auf die Therapie oder der Toxizität überlegen zeigte. Bisher publizierte Studien wiesen einen Vorteil der Tandem-Hochdosistherapie gegenüber der Einfachhochdosis-Therapie nach. In dieser Studie hatten beide Therapiegruppen ein exzellentes Gesamtüberleben. Es zeigte sich jedoch keine Überlegenheit einer der Therapien für das ereignisfreie und Gesamtüberleben, trotz signifikant höherer Ansprechrate unter Melphalan. Nach modifizierter Ganzkörperbestrahlung war, wie bereits in anderen Studien beschrieben, die Rate an Nebenwirkungen signifikant erhöht. Die Patienten litten vor allem unter Mukositis, Schmerzen und Pneumonitis. Somit ist die Doppelhochdosistherapie mit Melphalan Therapie der Wahl. Die mediane Nachbeobachtungszeit von knapp 7 Jahren ist im Gegensatz zu vielen anderen Publikationen sehr viel länger als das mediane ereignisfreie Überleben. Dies spricht für die Validität der Daten. / Despite of intensive research multiple myeloma is still an incurable malignant plasma cell disorder. Treatment with high dose chemotherapy followed by autologous stem cell transplantation is the standard of care for younger patients without relevant comorbidities. With a low rate of therapy-related mortality this form of treatment achieves a high rate of complete remissions und thus the possibility of a longer survival. To find the optimal conditioning therapy many different chemotherapeutics, partly with total body irradiation, have been tested. In the long-term data of the ”DSMM I”-study, which have been analyzed in this dissertation, a double high-dose chemotherapy with melphalan and double autologous stem cell transplantation and a single high-dose chemotherapy including total marrow irradiation, busulfan und cyclophosphamide were compared prospectively. It was analyzed whether one of the conditioning regimes was superior according to event-free survival, overall survival and maximal response to therapy or toxicity. Published studies to date proved an advantage of tandem high-dose chemotherapy. In this study both therapy groups had an excellent overall survival. There was no superiority of one therapy concerning event-free or overall survival, despite of a higher rate of response after melphalan. As reported previously, after modified total marrow irradiation significantly more patients had adverse effects. Patients suffered from mucositis, pain and pneumonitis. Thus, double high dose chemotherapy with melphalan is the therapy of choice. The median follow-up of almost seven years is - in contrast to many other publications - much longer than the median event-free survival. This concedes confirms the validity of the data.

Thalidomid ist eine in der Therapie des fortgeschrittenen refraktären oder rezidivierten multiplen Myeloms (MM) wirksame Substanz, obwohl dosislimitierende Toxizitäten (DLT) ihren Einsatz beschränken können. In der vorliegenden Phase-I-Studie mit 28 Patienten mit rezidiviertem oder refraktärem MM nach konventioneller Chemotherapie oder Hochdosis (HD)-Chemotherapie mit Stammzelltransplantation (SCT) konnte gezeigt werden, dass eine Kombination von niedrig dosiertem Thalidomid mit Bendamustin und Prednisolon (BPT) die Wirksamkeit beibehält oder erhöht und gleichzeitig keine DLT auftritt. Die BPT-Therapie umfasste eine Dosis von Bendamustin (60mg/m2) Tag 1, 8 und 15 und Prednisolon (100mg) Tag 1, 8, 15 und 22, und eine eskalierende tägliche Dosis Thalidomid (50, 100, 200mg). Die Behandlungszyklen wurden alle 28 Tage bis zum Auftreten des maximalen Ansprechens, DLT oder Fortschreiten der Erkrankung wiederholt. 24 Patienten sprachen nach mindestens zwei Zyklen auf die Therapie an (vier komplette, sechs sehr gute partielle und 14 partielle Remissionen). Das mediane progressionsfreie Überleben und Gesamtüberleben für alle Patienten betrug 11 und 19 Monate. Nur leichte oder mittelschwere nicht-hämatologische Nebenwirkungen wurden beobachtet und kein Patient entwickelte dosislimitierende Hämatotoxizitäten. Die BPT-Therapie weist bei Patienten mit rezidiviertem oder refraktärem MM eine gute Verträglichkeit mit einem Ansprechen von über 80% auf. Die maximal tolerierte Dosis von Thalidomid wurde in dieser Studie nicht erreicht.

Infant mortality is viewed as an important indicator of the health and social conditions of a population. However, the infant mortality rate in the United States is estimated to be much lower than those of other developed nations. This dissertation analyzes the hazard of fetal and infant death for twins and triplets in the United States between the years of 1995 and 2000. This dissertation had two main objectives: first, to examine the effects of the birthweight and gestational age on the hazards of fetal, neonatal, postneonatal, and infant death; and second, to better understand the timing of mortality among multiples during their early life. I show that after controlling for relevant characteristics of the mother and child, gestational age and birthweight significantly influence the hazard of mortality for twins and triplets. The major finding in this dissertation shows that there is a higher hazard for twins than triplets. The unexpected higher hazard of mortality for twins compared to triplets may well be due to the social and demographic characteristics of parents of twins and triplets, particularly the possible use of Assisted Reproductive Technologies.

The purpose of this study is to assess the instructional use of mathematics picture books and teaching activities in the teaching of two second-grade mathematical units: ¡§Multiples¡¨ and ¡§Classification¡¨. In order to achieve this purpose, the researcher created four mathematics picture books. Furthermore, she explored the mathematical learning effects of second-grade elementary school students through mathematics picture book teaching. The stages of this study were three: creation of 4 picture books; implementation of using picture books in mathematics class; and, data analyzes on the collection of pre-test and post-test data; checklists of picture books follow-up activities; mathematics diaries; and, notes on students interview, classroom observations by teacher and investigator. The findings are three: 1) the creation of mathematics picture books; 2) the implementation of mathematics picture books in mathematics teaching; and, 3) the effects of using picture books in second-grade elementary school children's learning of mathematics. The creation of mathematics picture books. While ¡§Multi-colored Ice-cream¡¨ and ¡§Grandpa¡¦s Magic Forest¡¨ were designed in accordance to the unit of ¡§Multiples¡¨, two other books, named ¡§My Swimsuit is Lost¡¨ and ¡§Lala is Sick¡¨ were designed to integrate instruction in ¡§Classification¡¨. In these four stories, the plots were close to real life of students. These vivid presentations of illustrations and compositions not only drew students¡¦ interests and kept their high concentration, but also made them feel happy in exploring mathematical concepts implied in these books. The implementation of mathematics picture books. During the process of picture book teaching activities, students could keep high degrees of participation. Moreover, showing picture books through TV screen was applicable to whole class; using mathematics activities that were highly connected with contents of these picture books could motivate students¡¦ mathematics learning; applying these extensive activities flexibly could limit these activities which were infinite. The effects of using mathematics picture books. There was not only an advance in the cognition and understanding on ¡§Multiples¡¨ and ¡§Classification¡¨, but also positive attitude towards mathematics, mathematics class and mathematics learning. Besides, most students expressed their high expectations in mathematics picture book related teaching activities.