Hypoxia and vasculature in models of lung cancer: implications for targeted therapeutics

Estudi realitzat a partir d’una estada a la Stanford University School of Medicine. Division of Radiation Oncology, Estats Units, entre 2010 i 2012. Durant els dos anys de beca postdoctoral he estat treballant en dos projectes diferents. En primer lloc, i com a continuació d'estudis previs del grup, volíem estudiar la causa de les diferències en nivells d'hipòxia que havíem observat en models de càncer de pulmó. La nostra hipòtesi es basava en el fet que aquestes diferències es devien a la funcionalitat de la vasculatura. Vam utilitzar dos models preclínics: un en què els tumors es formaven espontàniament als pulmons i l'altre on nosaltres injectàvem les cèl•lules de manera subcutània. Vam utilitzar tècniques com la ressonància magnètica dinàmica amb agent de contrast (DCE-MRI) i l'assaig de perfusió amb el Hoeschst 33342 i ambdues van demostrar que la funcionalitat de la vasculatura dels tumors espontanis era molt més elevada comparada amb la dels tumors subcutanis. D'aquest estudi, en podem concloure que les diferències en els nivells d'hipòxia en els diferents models tumorals de càncer de pulmó podrien ser deguts a la variació en la formació i funcionalitat de la vasculatura. Per tant, la selecció de models preclínics és essencial, tant pels estudi d'hipòxia i angiogènesi, com per a teràpies adreçades a aquests fenòmens. L'altre projecte que he estat desenvolupant es basa en l'estudi de la radioteràpia i els seus possibles efectes a l’hora de potenciar l'autoregeneració del tumor a partir de les cèl•lules tumorals circulants (CTC). Aquest efecte s'ha descrit en alguns models tumorals preclínics. Per tal de dur a terme els nostres estudis, vam utilitzar una línia tumoral de càncer de mama de ratolí, marcada permanentment amb el gen de Photinus pyralis o sense marcar i vam fer estudis in vitro i in vivo. Ambdós estudis han demostrat que la radiació tumoral promou la invasió cel•lular i l'autoregeneració del tumor per CTC. Aquest descobriment s'ha de considerar dins d'un context de radioteràpia clínica per tal d'aconseguir el millor tractament en pacients amb nivells de CTC elevats.

ALK rearrangement in a selected population of advanced non small cell lung cancer patients. FISH and inmunohistochemistry diagnostic methods, prevalence and clinical outcomes

Anaplastic lymphoma kinase (ALK) rearrangements represents a new driver oncogenic event in non-small cell lung cancer (NSCLC). ALK positive patients account for a 1-7% of NSCLC patients. The objective of this study is to know the prevalence and clinical characteristics of ALK positive patients in a cohort of NSCLC patients and to compare inmunohistochemistry with D5F3 monoclonal antibody with gold standard method fluorescence in situ hybridation

Estudi descriptiu de Tumors Germinals Seminoma (TGS) en un centre de Referència. 15 anys d'experiència.

El tumor germinal seminoma (TGS) suposa un 50% de tots els tumors testiculars, i tot i l'excel•lent pronòstic a llarg plaç, està experimentant un increment de la incidència en un grup de la població d’entre 15-35 anys. L'Hospital de la Santa Creu i Sant Pau (HSCSP) juntament amb Fundació Puigvert són centre de referència en el maneig del TGS. La intenció el treball és reportar de manera descriptiva i retrospectiva l’experiència acumulada en aquest centre al llarg dels últims 15 anys. L'aportació d'aquest estudi pretén unir esforços per tal de disminuir tractaments innecessaris en gran part dels estadis I i intentar aportar més dades en favor del tractament adaptat al risc. En aquest sentit, ha de ser un motiu més per intentar validar factors pronòstics ferms en futurs estudis i poder posicionar la teràpia adaptada al risc en una situació protocolitzada i consensuada a nivell internacional.

Neuroendocrine Tumors (NETs): A population-based study of incidence and survival in Girona province, 1994-2004

Els tumors neuroendocrins (TNEs) són un grup de neoplàsies poc freqüents i heterogènies i amb un ampli espectre d’agressivitat. Hi ha molt poca informació epidemiològica a nivell mundial, l’objectiu d’aquest estudi ha estat el de reportar-ne les dades a la província de Girona. Hem inclòs tots els codis de la ICD-O3 que codifiquen un TNE, període 1994-2002. Hem identificat 698 tumors. Es reporten les dades tant de la casuística com les taxes d’incidència i supervivència de cada TNE per separat. Els resultats són consistents amb les publicacions europees. El fet d’haver reportat la incidència i la supervivència dels TNEs a Girona contribueix a un millor coneixement d’aquestes neoplàsies.

Morbiditat postoperatòria en pacients intervinguts d’un adenoma hipofisari: comparació dels tumors no funcionants i dels secretors d’hormona de creixement i corticotropa

La neurocirurgia és el tractament definitiu més utilitzat pels tumors hipofisaris. Objectiu: valorar les complicacions postquirúrgiques immediates(1º mes) i durant el 1º any dels adenomes hipofisaris secretors de GH, ACTH i no funcionants(NF) operats des del 2001. Metodologia: estudi observacional restrospectiu de 94 pacients (39H, 55D) amb edat a la cirurgia de 46,9±15,5 anys, intervinguts pels 2 mateixos neurocirurgians. Resultats: 40 pacients tenen alguna complicació immediata(42,5% dels NF, 37% GH i 48,5% ACTH) sense diferències en la freqüència de complicacions entre els 3 grups. Les complicacions més freqüents són: diabetis insípida transitòria(23,4%), fístula LCR(6,7%), sinusitis i meningitis(2,2%). Els secretors d'ACTH tenen una tendència a tenir més DI transitòria i sinusitis respecte els NF(p=0,071), mentre que els NF tendeixen a presentar més fístules LCR, meningitis i convulsions(p=0,08). En els GH, existeix major incidència de fístules LCR comparat amb els ACTH(p&0,05), sense diferències amb els NF. 10 pacients tenen complicacions al 1º any postquirúrgic(7,5% dels NF, 11,1% GH i 14,8% ACTH), destacant major incidència d'artromiàlgies i síndrome del túnel carpià en els ACTH comparat amb els altres 2 grups (p&0,05). Les variables més importants quan fem una predicció d'aparició de complicacions són: tipus de cirurgia utilitzada (més a craniotomies que als abordatges transesfenoidals) i presència d'extensió extraselar tumoral, sense ser significatiu(p=0,091). Conclusions: malgrat que els tumors d'ACTH són majoritàriament microdenomes(77,7%), i es presenten en pacients més joves, tendeixen a associar-se a major nombre de complicacions immediates i durant el primer any en comparació amb els NF i GH(97,5%, 81,4% macroadenomes respectivament).

A new automated method versus continuous positive airway pressure method for measuring pressure-volume curves in patients with acute lung injury

Objective: To compare pressure–volume (P–V) curves obtained with the Galileo ventilator with those obtained with the CPAP method in patients with ALI or ARDS receiving mechanical ventilation. P–V curves were fitted to a sigmoidal equation with a mean R2 of 0.994 ± 0.003. Lower (LIP) and upper inflection (UIP), and deflation maximum curvature (PMC) points calculated from the fitted variables showed a good correlation between methods with high intraclass correlation coefficients. Bias and limits of agreement for LIP, UIP and PMC obtained with the two methods in the same patient were clinically acceptable.

Comparativa de dues eines de software pel desenvolupament de classificadors d'espectroscòpia de ressonància magnètica nuclear de tumors cerebrals humans

En aquest treball s’ha fet una avaluació comparativa dels resultats que es poden obtenir amb el software SpectraClassifier 1.0 (SC) desenvolupat al nostre grup de recerca, comparant‐lo amb l’SPSS, un programa estadístic informàtic estàndard, en un problema de classificació de tumors cerebrals humans amb dades d’espectroscopia de ressonància magnètica de protó (1H‐ERM). El interès d’aquesta avaluació comparativa radica en la documentació dels resultats obtinguts amb els dos sistemes quan en la correcció dels resultats obtinguts, així com ponderar la versatilitat i usabilitat dels dos paquets de software per a una aplicació concreta d’interès al treball del GABRMN. Per a aquest treball s’han utilitzat dades provinents de dos projecte europeus multicèntrics (INTERPRET i eTumour) en els quals vam participar. Les classes tumorals utilitzades (d’un total de 217 pacients) han sigut les majoritàries des del punt de vista epidemiològic: glioblastoma multiforme, metàstasi, astrocitomes de grau II, ligodendrogliomes de grau II, oligoastrocitomes de grau II i meningiomes de baix grau. Amb les dades d’aquests pacients s’han dissenyat classificadors basats en l’anàlisi discriminant lineal (LDA), s’han avaluat amb diferents mètodes matemàtics i s’han testat amb dades independents. Els resultats han estat satisfactoris, obtenint amb l’SC resultats més robusts amb dades independents respecte la classificació realitzada per l’SPSS.

Killing by lung cancer or by diabetes? The trade-off between smoking and obesity

As the prevalence of smoking has decreased to below 20%, health practitioners interest has shifted towards theprevalence of obesity, and reducing it is one of the major health challenges in decades to come. In this paper westudy the impact that the final product of the anti-smoking campaign, that is, smokers quitting the habit, had onaverage weight in the population. To these ends, we use data from the Behavioral Risk Factors Surveillance System,a large series of independent representative cross-sectional surveys. We construct a synthetic panel that allows us tocontrol for unobserved heterogeneity and we exploit the exogenous changes in taxes and regulations to instrumentthe endogenous decision to give up the habit of smoking. Our estimates, are very close to estimates issued in the 90sby the US Department of Health, and indicate that a 10% decrease in the incidence of smoking leads to an averageweight increase of 2.2 to 3 pounds, depending on choice of specification. In addition, we find evidence that the effectovershoots in the short run, although a significant part remains even after two years. However, when we split thesample between men and women, we only find a significant effect for men. Finally, the implicit elasticity of quittingsmoking to the probability of becoming obese is calculated at 0.58. This implies that the net benefit from reducingthe incidence of smoking by 1% is positive even though the cost to society is $0.6 billions.

Osteolytic metastasis detected by F18-FDG PET in a patient with lung carcinoma

We present a 53-year-old man with a vocal cord paralysis observed as a primary manifestation of lung carcinoma. Tc-99m MDP whole body bone scan were performed and resulted a normal scintiscan. The bone scan does not revealed suspicious foci of uptake. The possibility of bone metastasis was taken into consideration. A whole body F18-FDG-PET scan showed intense uptake in the left upper lung corresponding to the primary tumor. A bronchial biopsy confirmed infiltration by small cell lung carcinoma (SCLC). SCLC is composed of poorly differentiated, rapidly growing cells with disease usually occurring centrally rather than peripherally. It metastasizes early. The whole-body F18-FDG-PET scan clearly demonstrated a focus of increased uptake in the second lumbar vertebral body suspicious for osteolytic metastasis. A lytic bone metastasis was confirmed by MRI. The patient then received therapy and underwent follow up abdominal CT. The scan showed blastic changes in the L2 vertebra suggesting response to treatment.

Minor salivary gland tumors: a clinicopathological study of 18 cases

Introduction: Minor salivary gland tumors (MSGTs) are infrequent, representing 10-15% of all salivary neoplasms. Despite this low frequency, MSGTs conform a heterogeneous group of neoplasms characterized by a broad range of histological types. Patients and method: We identified cases of MSGT in a retrospective study of the biopsies made in the period 1997-2007 in the Service of Oral Surgery (Dental Clinic of the University of Barcelona, Spain). The data collected comprised patient age and sex, the clinical characteristics and location of the tumor, the duration of the lesion, its size, the treatment provided, and the histopathological findings. Results: Of the 18 cases of MSGT studied, 12 corresponded to women (66.7%) and 6 to men (33.3%). The great majority (94.4%) were benign tumors. The preferential location was the posterior third of the hard palate (33.2%), followed by the soft palate (16.7%) and the mucosa of the upper lip (16.7%). The histopathological diagnoses of our MSGTs comprised 10 pleomorphic adenomas (55.3%), 2 cystadenomas (11.1%), 1 myoepithelioma (5.6%), 1 sialadenoma papilliferum (5.6%), 1 basal cell adenoma (5.6%), 1 Warthin"s tumor (5.6%), 1 canalicular adenoma (5.6%), and 1 low-grade polymorphic adenocarcinoma (5.6%). Discussion and conclusions: Coinciding with our own results, the literature describes a high recurrence rate for MSGTs (5-30%) when surgical removal is incomplete. Six percent of all benign minor salivary gland tumors are considered to relapse, versus 65% of all malignant lesions. Periodic clinical controls are required, since the possibility of malignant transformation must be taken into account

Different fatty acid metabolism effects of (−)-epigallocatechin-3-gallate and C75 in adenocarcinoma lung cancer

Background Fatty acid synthase (FASN) is overexpressed and hyperactivated in several human carcinomas, including lung cancer. We characterize and compare the anti-cancer effects of the FASN inhibitors C75 and (−)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG) in a lung cancer model. Methods We evaluated in vitro the effects of C75 and EGCG on fatty acid metabolism (FASN and CPT enzymes), cellular proliferation, apoptosis and cell signaling (EGFR, ERK1/2, AKT and mTOR) in human A549 lung carcinoma cells. In vivo, we evaluated their anti-tumour activity and their effect on body weight in a mice model of human adenocarcinoma xenograft. Results C75 and EGCG had comparable effects in blocking FASN activity (96,9% and 89,3% of inhibition, respectively). In contrast, EGCG had either no significant effect in CPT activity, the rate-limiting enzyme of fatty acid β-oxidation, while C75 stimulated CPT up to 130%. Treating lung cancer cells with EGCG or C75 induced apoptosis and affected EGFR-signaling. While EGCG abolished p-EGFR, p-AKT, p-ERK1/2 and p-mTOR, C75 was less active in decreasing the levels of EGFR and p-AKT. In vivo, EGCG and C75 blocked the growth of lung cancer xenografts but C75 treatment, not EGCG, caused a marked animal weight loss. Conclusions In lung cancer, inhibition of FASN using EGCG can be achieved without parallel stimulation of fatty acid oxidation and this effect is related mainly to EGFR signaling pathway. EGCG reduce the growth of adenocarcinoma human lung cancer xenografts without inducing body weight loss. Taken together, EGCG may be a candidate for future pre-clinical development.

Integrin-Specific Mechanoresponses to Compression and Extension Probed by Cylindrical Flat-Ended AFM Tips in Lung Cells

Cells from lung and other tissues are subjected to forces of opposing directions that are largely transmitted through integrin-mediated adhesions. How cells respond to force bidirectionality remains ill defined. To address this question, we nanofabricated flat-ended cylindrical Atomic Force Microscopy (AFM) tips with ~1 µm2 cross-section area. Tips were uncoated or coated with either integrin-specific (RGD) or non-specific (RGE/BSA) molecules, brought into contact with lung epithelial cells or fibroblasts for 30 s to form focal adhesion precursors, and used to probe cell resistance to deformation in compression and extension. We found that cell resistance to compression was globally higher than to extension regardless of the tip coating. In contrast, both tip-cell adhesion strength and resistance to compression and extension were the highest when probed at integrin-specific adhesions. These integrin-specific mechanoresponses required an intact actin cytoskeleton, and were dependent on tyrosine phosphatases and Ca2+ signaling. Cell asymmetric mechanoresponse to compression and extension remained after 5 minutes of tip-cell adhesion, revealing that asymmetric resistance to force directionality is an intrinsic property of lung cells, as in most soft tissues. Our findings provide new insights on how lung cells probe the mechanochemical properties of the microenvironment, an important process for migration, repair and tissue homeostasis.

Lung CD57+ cell density is increased in very severe COPD

Among all inflammatory cells involved in COPD, those with a cytolytic or elastolytic activity are thought to play a key role in the pathogenesis of the disease. However, there is no data about the infiltration of cells expressing the CD57 marker in small airways and parenchyma of COPD patients. In this study, surgical specimens from 43 subjects undergoing lung resection due to lung cancer (9 non-smokers, 18 smokers without COPD and 16 smokers with moderate COPD) and 16 patients undergoing double lung transplantation for very severe COPD were examined. CD57+ cells, neutrophils, macrophages and mast cells infiltrating bronchioles (epithelium, smooth muscle and connective tissue) and parenchymal interstitium were localized and quantified by immunohistochemical analysis. Compared to the other groups, the small airways of very severe COPD patients showed a significantly higher density of CD57+ cells, mainly infiltrated in the connective tissue (p=0.001), and a significantly higher density of neutrophils located characteristically in the epithelium (p=0.037). Also, the density of neutrophils was significantly higher in parenchyma of very severe COPD patients compared with the rest of the groups (p=0.001). Finally, there were significant correlations between the bronchiolar density of CD57+ cells and the FEV1 values (R=-0.43, p=0.022), as well as between the parenchymal density of neutrophils and macroscopic emphysema degree (R=0.43, p=0.048) in COPD groups. These results show that CD57+ cells may be involved in COPD pathogenesis, especially in the most severe stages of the disease.

Osteolytic metastasis detected in a patient with lung carcinoma by F18-FDG PET

We present a 53-year-old man with a vocal cord paralysis observed as a primary manifestation of lung carcinoma. Tc-99m MDP whole body bone scan was performed and resulted in a normal scintiscan. The bone scan did not reveal any suspicious foci of uptake. The possibility of bone metastasis was taken into consideration. A whole body F18-FDG-PET scan showed intense uptake in the left upper lung corresponding to the primary tumor. A bronchial biopsy confirmed infiltration by small cell lung carcinoma (SCLC). SCLC is composed of poorly differentiated, rapidly growing cells with diseases usually occurring centrally rather than peripherally. It metastasizes early. The whole-body F18-FDG-PET scan clearly demonstrated a focus of increased uptake in the second lumbar vertebral body suspicious for osteolytic metastasis. A lytic bone metastasis was confirmed by MRI. The patient then received therapy and underwent follow up abdominal CT. The scan showed blastic changes in the L2 vertebra suggesting response to treatment.