Implication de la voie alternative NF-kappa B dans le cancer de la prostate

Le cancer de la prostate (CaP) est le plus diagnostiqué chez les hommes au Canada et représente le troisième cancer le plus meurtrier au sein de cette population. Malgré l’efficacité des traitements de première ligne, de nombreux patients finiront par développer une résistance et, le cas échéant, verront leur CaP progresser vers une forme plus agressive. Plusieurs paramètres, essentiellement cliniques, permettent de prédire la progression du CaP mais leur sensibilité, encore limitée, implique la nécessité de nouveaux biomarqueurs afin de combler cette lacune. Dans cette optique nous nous intéressons au facteur de transcription NF-κB. Des études réalisées au laboratoire et ailleurs, associent RelA(p65) à un potentiel clinique dans le CaP, soulignant ainsi l’importance de la voie classique NF-κB. L’implication de la voie alternative NF-κB dans la progression du CaP a aussi été suggérée dans une de nos études illustrant la corrélation entre la distribution nucléaire de RelB et le score de Gleason. Alors que la voie classique est largement documentée et son implication dans la progression du CaP établie, la voie alternative, elle, reste à explorer. La présente thèse vise à clarifier l’implication de la voie alternative NF-κB dans le CaP et répond à deux objectifs fixés dans ce but. Le premier objectif fut d’évaluer l’impact de l'activation de la voie alternative NF-κB sur la biologie des cellules cancéreuses prostatiques. L’étude de la surexpression de RelB a souligné les effets de la voie alternative NF-κB sur la prolifération et l'autophagie. Étant ainsi impliquée tant dans la croissance tumorale que dans un processus de plus en plus associée à la progression tumorale, quoique potentiellement létal pour les cellules cancéreuses, son impact sur la tumorigénèse du CaP reste encore difficile à définir. Il n'existe, à ce jour, aucune étude permettant de comparer le potentiel clinique des voies classique et alternative NF-κB. Le second objectif de ce projet fut donc l'analyse conjointe de RelA(p65) et RelB au sein de mêmes tissus de patients atteints de CaP afin de déterminer l'importance clinique des deux signalisations NF-κB, l'une par rapport à l'autre. Le marquage immunofluorescent de RelA(p65) et RelB en a permis l'analyse quantitative et objective par un logiciel d'imagerie. Nos travaux ont confirmé le potentiel clinique associé à RelA(p65). La variable RelA(p65)/RelB s’est, elle, avérée moins informative que RelA(p65). Par contre, aucune corrélation entre RelB et les paramètres cliniques inclus dans l'étude n’est ressortie. En définitive, mon projet de thèse aura permis de préciser l'implication de la voie alternative NF-κB sur la biologie du CaP. Son impact sur la croissance des cellules cancéreuses prostatiques ainsi que sur l'autophagie, dénote l’ambivalence de la voie alternative NF-κB face à la tumorigénèse du CaP. L’étude exhaustive de la signalisation NF-κB souligne davantage l'importance de la voie classique dont l’intérêt clinique est principalement associé au statut de RelA(p65). Ainsi, bien que RelB n’affiche aucun potentiel en tant que biomarqueur exploitable en clinique, l’analyse de l’intervention de la voie alternative NF-κB sur la biologie des cellules cancéreuses prostatiques reste d’intérêt pour la compréhension de son rôle exact dans la progression du CaP.

Voies de signalisation non-canoniques du récepteur V2 de la vasopressine

Le récepteur V2 (V2R) de la vasopressine est un récepteur couplé aux protéines G (RCPG), jouant un rôle fondamental dans le maintien de l’homéostasie hydrosodique. À l’instar de nombreux RCPGs, il est capable d’interagir avec plusieurs types de protéines G hétérotrimériques et possède des voies de signalisation peu explorées aux mécanismes mal compris. Ces voies non canoniques font l’objet des travaux exposés dans ce mémoire. Il s’agit d’explorer les caractéristiques et mécanismes de la signalisation de V2R via G12, et de la voie d’activation d’ERK 1/2 par transactivation du récepteur de l’insulin-like growth factor 1, IGF1R. Par des études de transfert d’énergie de résonance de bioluminescence (BRET), nous exposons la capacité de V2R à interagir avec la sous-unité Gα12 ainsi que la modulation de la conformation de l’hétérotrimère G12 par l’agoniste de V2R, l’arginine-vasopressine. Ces travaux dévoilent également la modulation de l’interaction entre Gα12 et son effecteur classique RhoA, suggérant un engagement de RhoA, ainsi que la potentialisation via Gα12 de la production d’AMP cyclique. À l’aide de diverses méthodes d’inhibition sélective, nos résultats précisent les mécanismes de la transactivation. Ils supportent notamment le rôle initiateur de l’activation de Src par V2R et l’absence d’implication des ligands connus d’IGF1R dans la transactivation. La métalloprotéase MMP 3 apparaît par ailleurs comme un bon candidat pour réguler la transactivation. Ce projet met en lumière des modes de signalisation peu explorés de V2R, dont l’implication physiologique et physiopathologique pourrait s’avérer significative, au-delà d’un apport fondamental dans la compréhension de la signalisation des RCPGs.

Biomarqueurs pronostiques dans le cancer de la prostate : mieux prédire pour mieux traiter

Le cancer de la prostate (CP) est le cancer le plus fréquemment diagnostiqué en Amérique du Nord et est au troisième rang en termes de létalité chez les hommes. Suite aux traitements de première ligne, 20 à 30% des patients diagnostiqués avec un cancer localisé auront une récidive biochimique de la maladie. La déplétion androgénique mène fréquemment au développement du stade de résistance à la castration (RC). Ce dernier est associé avec une augmentation de la morbidité (métastases osseuses) et de la mortalité avec une survie moyenne inférieure à deux ans. L’évolution du CP est très hétérogène dans la population et il n’existe actuellement aucun biomarqueur pronostique permettant d’identifier les patients à risque de récurrence biochimique, de métastases osseuses et de développement d’une résistance à la castration. De nombreuses études ont démontré que les cytokines inflammatoires IL-6 et IL-8 jouent un rôle dans la pathogénèse du CP, notamment dans le développement de la résistance à la castration. Par ailleurs, les niveaux sériques élevés de ces cytokines ont été associés à un mauvais pronostic. Précédemment, notre laboratoire a démontré in vitro que la protéine IKKε entraîne une augmentation de la sécrétion de ces cytokines dans les cellules du CP et qu’elle est exprimée davantage dans les tissus de cancers plus avancés. Le premier objectif du présent mémoire fut d’évaluer dans des tissus humains la corrélation d’IKKε, IL-6 et IL-8 avec des paramètres cliniques. Nos résultats soulignent le potentiel d’IKKε comme biomarqueur tissulaire pronostique de récurrence biochimique et de métastases osseuses. Nous n’avons trouvé aucune association entre IL-6/IL-8 et les paramètres cliniques inclus dans l’étude. Le second objectif de ce projet fut d’évaluer la coexpression de ces trois molécules dans l’épithélium du CP. Nos résultats confirment les observations in vitro en mettant en évidence une forte association entre l’expression d’IKKε, IL-6 et IL-8. Le troisième objectif fut d’évaluer la relation entre les niveaux sériques et tissulaires d’IL-6 et d’IL-8. Aucune relation significative n’a été établie, suggérant que les cytokines sériques ne sont pas uniquement d’origine prostatique. En conclusion, mon projet de maîtrise aura permis de préciser le potentiel d’IKKε comme biomarqueur tissulaire pronostique et de valider pour la première fois dans des tissus humains sa co-expression avec les cytokines IL-6 et IL-8, dont le rôle dans la pathogénèse de la maladie est bien établi. Une étude plus exhaustive des voies de signalisation d’IKKε reste d’intérêt pour élucider notamment les mécanismes par lesquels IKKε stimule la production de cytokines et par quels moyens cette protéine pourrait être impliquée dans le développement d’un état résistant à la castration.

Functional studies of the deubiquitinating enzymes USP19, USP4 and UCH-L1

El marcaje de proteínas con ubiquitina, conocido como ubiquitinación, cumple diferentes funciones que incluyen la regulación de varios procesos celulares, tales como: la degradación de proteínas por medio del proteosoma, la reparación del ADN, la señalización mediada por receptores de membrana, y la endocitosis, entre otras (1). Las moléculas de ubiquitina pueden ser removidas de sus sustratos gracias a la acción de un gran grupo de proteasas, llamadas enzimas deubiquitinizantes (DUBs) (2). Las DUBs son esenciales para la manutención de la homeostasis de la ubiquitina y para la regulación del estado de ubiquitinación de diferentes sustratos. El gran número y la diversidad de DUBs descritas refleja tanto su especificidad como su utilización para regular un amplio espectro de sustratos y vías celulares. Aunque muchas DUBs han sido estudiadas a profundidad, actualmente se desconocen los sustratos y las funciones biológicas de la mayoría de ellas. En este trabajo se investigaron las funciones de las DUBs: USP19, USP4 y UCH-L1. Utilizando varias técnicas de biología molecular y celular se encontró que: i) USP19 es regulada por las ubiquitin ligasas SIAH1 y SIAH2 ii) USP19 es importante para regular HIF-1α, un factor de transcripción clave en la respuesta celular a hipoxia, iii) USP4 interactúa con el proteosoma, iv) La quimera mCherry-UCH-L1 reproduce parcialmente los fenotipos que nuestro grupo ha descrito previamente al usar otros constructos de la misma enzima, y v) UCH-L1 promueve la internalización de la bacteria Yersinia pseudotuberculosis.

A "Trojan horse" strategy to reverse drug-resistance in brain tumors

Los gliomas malignos representan una de las formas más agresivas de los tumores del sistema nervioso central (SNC). De acuerdo con la clasificación de los tumores cerebrales de la Organización Mundial de la Salud (OMS), los astrocitomas han sido categorizados en cuatro grados, determinados por la patología subyacente. Es así como los gliomas malignos (o de alto grado) incluyen el glioma anaplásico (grado III) así como el glioblastoma multiforme (GBM, grado IV),estos últimos los más agresivos con el peor pronóstico (1). El manejo terapéutico de los tumores del SNC se basa en la cirugía, la radioterapia y la quimioterapia, dependiendo de las características del tumor, el estadio clínico y la edad (2),(3), sin embargo ninguno de los tratamientos estándar es completamente seguro y compatible con una calidad de vida aceptable (3), (4). En general, la quimioterapia es la primera opción en los tumores diseminados, como el glioblastoma invasivo y el meduloblastoma de alto riesgo o con metástasis múltiple, pero el pronóstico en estos pacientes es muy pobre (2),(3). Solamente nuevas terapias dirigidas (2) como las terapias anti-angiogénicas (4); o terapias génicas muestran un beneficio real en grupos limitados de pacientes con defectos moleculares específicos conocidos (4). De este modo, se hace necesario el desarrollo de nuevas terapias farmacológicas para atacar los tumores cerebrales. Frente a las terapias los gliomas malignos son con frecuencia quimioresistentes, y esta resistencia parece depender de al menos dos mecanismos: en primer lugar, la pobre penetración de muchas drogas anticáncer a través de la barrera hematoencefálica (BBB: Blood Brain Barrier), la barrera del fluido sangre-cerebroespinal (BCSFB: Blood-cerebrospinal fluid barrier) y la barrera sangre-tumor (BTB: blood-tumor barrier). Dicha resistencia se debe a la interacción de la droga con varios transportadores o bombas de eflujo de droga ABC (ABC: ATP-binding cassette) que se sobre expresan en las células endoteliales o epiteliales de estas barreras. En segundo lugar, estos transportadores de eflujo de drogas ABC propios de las células tumorales confieren un fenotipo conocido como resistencia a multidrogas (MDR: multidrug resistance), el cual es característico de varios tumores sólidos. Este fenotipo también está presente en los tumores del SNC y su papel en gliomas es objeto de investigación (5). Por consiguiente el suministro de medicamentos a través de la BBB es uno de los problemas vitales en los tratamientos de terapia dirigida. Estudios recientes han demostrado que algunas moléculas pequeñas utilizadas en estas terapias son sustratos de la glicoproteína P (Pgp: P-gycoprotein), así como también de otras bombas de eflujo como las proteínas relacionadas con la resistencia a multidrogas (MRPs: multidrug resistance-related proteins (MRPs) o la proteína relacionada con cáncer de seno (BCRP: breast-cancer resistance related protein)) que no permiten que las drogas de este tipo alcancen el tumor (1). Un sustrato de Pgp y BCRP es la DOXOrubicina (DOXO), un fármaco utilizado en la terapia anti cáncer, el cual es muy eficaz para atacar las células del tumor cerebral in vitro, pero con un uso clínico limitado por la poca entrega a través de la barrera hematoencefálica (BBB) y por la resistencia propia de los tumores. Por otra parte las células de BBB y las células del tumor cerebral tienen también proteínas superficiales, como el receptor de la lipoproteína de baja densidad (LDLR), que podría utilizarse como blanco terapéutico en BBB y tumores cerebrales. Es asi como la importancia de este estudio se basa en la generación de estrategias terapéuticas que promuevan el paso de las drogas a través de la barrera hematoencefalica y tumoral, y a su vez, se reconozcan mecanismos celulares que induzcan el incremento en la expresión de los transportadores ABC, de manera que puedan ser utilizados como blancos terapéuticos.Este estudio demostró que el uso de una nueva estrategia basada en el “Caballo de Troya”, donde se combina la droga DOXOrubicina, la cual es introducida dentro de un liposoma, salvaguarda la droga de manera que se evita su reconocimiento por parte de los transportadores ABC tanto de la BBB como de las células del tumor. La construcción del liposoma permitió utilizar el receptor LDLR de las células asegurando la entrada a través de la BBB y hacia las células tumorales a través de un proceso de endocitosis. Este mecanismo fue asociado al uso de estatinas o drogas anticolesterol las cuales favorecieron la expresión de LDLR y disminuyeron la actividad de los transportadores ABC por nitración de los mismos, incrementando la eficiencia de nuestro Caballo de Troya. Por consiguiente demostramos que el uso de una nueva estrategia o formulación denominada ApolipoDOXO más el uso de estatinas favorece la administración de fármacos a través de la BBB, venciendo la resistencia del tumor y reduciendo los efectos colaterales dosis dependiente de la DOXOrubicina. Además esta estrategia del "Caballo de Troya", es un nuevo enfoque terapéutico que puede ser considerado como una nueva estrategia para aumentar la eficacia de diferentes fármacos en varios tumores cerebrales y garantiza una alta eficiencia incluso en un medio hipóxico,característico de las células cancerosas, donde la expresión del transportador Pgp se vió aumentada. Teniendo en cuenta la relación entre algunas vías de señalización reconocidas como moduladores de la actividad de Pgp, este estudio presenta no solo la estrategia del Caballo de Troya, sino también otra propuesta terapéutica relacionada con el uso de Temozolomide más DOXOrubicina. Esta estrategia demostró que el temozolomide logra penetrar la BBB por que interviene en la via de señalización de la Wnt/GSK3/β-catenina, la cual modula la expresión del transportador Pgp. Se demostró que el TMZ disminuye la proteína y el mRNA de Wnt3 permitiendo plantear la hipótesis de que la droga al disminuir la transcripción del gen Wnt3 en células de BBB, incrementa la activación de la vía fosforilando la β-catenina y conduciendo a disminuir la β-catenina nuclear y por tanto su unión al promotor del gen mdr1. Con base en los resultados este estudio permitió el reconocimiento de tres mecanismos básicos relacionados con la expresión de los transportadores ABC y asociados a las estrategias empleadas: el primero fue el uso de las estatinas, el cual condujo a la nitración de los transportadores disminuyendo su actividad por la via del factor de transcripción NFκB; el segundo a partir del uso del temozolomide, el cual metila el gen de Wnt3 reduciendo la actividad de la via de señalización de la la β-catenina, disminuyendo la expresión del transportador Pgp. El tercero consistió en la determinación de la relación entre el eje RhoA/RhoA quinasa como un modulador de la via (no canónica) GSK3/β-catenina. Se demostró que la proteína quinasa RhoA promovió la activación de la proteína PTB1, la cual al fosforilar a GSK3 indujo la fosforilación de la β-catenina, lo cual dio lugar a su destrucción por el proteosoma, evitando su unión al promotor del gen mdr1 y por tanto reduciendo su expresión. En conclusión las estrategias propuestas en este trabajo incrementaron la citotoxicidad de las células tumorales al aumentar la permeabilidad no solo de la barrera hematoencefálica, sino también de la propia barrera tumoral. Igualmente, la estrategia del “Caballo de Troya” podría ser útil para la terapia de otras enfermedades asociadas al sistema nervioso central. Por otra parte estos estudios indican que el reconocimiento de mecanismos asociados a la expresión de los transportadores ABC podría constituir una herramienta clave en el desarrollo de nuevas terapias anticáncer.

Bone morphogenetic protein (BMP) ligands and receptors in bovine ovarian follicle cells: actions of BMP-4,-6 and-7 on granulosa cells and differential modulation of Smad-1 phosphorylation by follistatin

Given the paucity of information on the potential roles of bone morphogenetic proteins (BMPs) in the ruminant ovary we conducted immunolocalization and functional studies on cells isolated from bovine antral follicles. Immunocytochemistry revealed expression of BMP-4 and -7 in isolated theca cells whereas granulosa cells and oocytes selectively expressed RMP-6. All three cell types expressed a range of BMP-responsive type-I (BMPRIB, ActRI) and type-II (BMPRII, ActRII, ActRIIB) receptors supporting autocrine/paracrine roles within the follicle. This was reinforced by functional experiments on granulosa cells which showed that BMP-4, -6 and -7 promoted cellular accumulation of phosphorylated Smad-1 but not Smad-2 and enhanced 'basal' and IGF-stimulated secretion of oestradiol (E2), inhibin-A, activin-A and follistatin (FS). Concomitantly, each BMP suppressed 'basal' and IGF-stimulated progesterone secretion, consistent with an action to prevent or delay atresia and/or luteinization. BMPs also increased viable cell number under 'basal' (BMP-4 and -7) and IGF-stimulated (BMP-4, -6 and -7) conditions. Since FS, a product of bovine granulosa cells, has been shown to bind several BMPs, we used the Biacore technique to compare its binding affinities for activin-A (prototype FS ligand) and BMP-4, -6 and -7. Compared with activin-A (K-d 0.28 +/- 0.02 nM; 100%), the relative affinities of FS for BMP-4, -6 and -7 were 10, 5 and 1% respectively. Moreover, studies on granulosa cells showed that preincubation of ligand with excess FS abolished activin-A-induced phosphorylation of Smad-2 and BMP-4-induced phosphorylation of Smad-1. However, FS only partially reversed BMP-6-induced Smad-1 phosphorylation and had no inhibitory effect on BMP-7-induced Smad-1 phosphorylation. These findings support functional roles for BMP-4, -6 and -7 as paracrine/autocrine modulators of granulosa cell steroidogenesis, peptide secretion and proliferation in bovine antral follicles. The finding that FS can differentially modulate BMP-induced receptor activation and that this correlates with the relative binding affinity of FS for each BMP type implicates FS as a potential modulator of BMP action in the ovary.

MALDI MS profiling of post-DRE urine samples highlights the potential of b-Microseminoprotein as a marker for prostatic diseases

BACKGROUND. To use spectra acquired by matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) mass spectrometry (MS) from pre- and post-digital rectal examination (DRE) urine samples to search for discriminating peaks that can adequately distinguish between benign and malignant prostate conditions, and identify the peaks’ underlying biomolecules. METHODS. Twenty-five participants with prostate cancer (PCa) and 27 participants with a variety of benign prostatic conditions as confirmed by a 10-core tissue biopsy were included. Pre- and post-DRE urine samples were prepared for MALDI MS profiling using an automated clean-up procedure. Following mass spectra collection and processing, peak mass and intensity were extracted and subjected to statistical analysis to identify peaks capable of distinguishing between benign and cancer. Logistic regression was used to combine markers to create a sensitive and specific test. RESULTS. A peak at m/z 10,760 was identified as b-microseminoprotein (b-MSMB) and found to be statistically lower in urine from PCa participants using the peak’s average areas. By combining serum prostate-specific antigen (PSA) levels with MALDI MS-measured b-MSMB levels, optimum threshold values obtained from Receiver Operator characteristics curves gave an increased sensitivity of 96% at a specificity of 26%. CONCLUSIONS. These results demonstrate that with a simple sample clean-up followed by MALDI MS profiling, significant differences of MSMB abundance were found in post-DRE urine samples. In combination with PSA serum levels, obtained from a classic clinical assay led to high classification accuracy for PCa in the studied sample set. Our results need to be validated in a larger multicenter prospective randomized clinical trial.

Differential regulation of FGF-2 in neurons and reactive astrocytes of axotomized rat hypoglossal nucleus. A possible therapeutic target for neuroprotection in peripheral nerve pathology

Despite the favorable treatment of cranial nerve neuropathology in adulthood, some cases are resistant to therapy leading to permanent functional impairments In many cases, suitable treatment is problematic as the therapeutic target remains unknown Basic fibroblast growth factor (bFGF, FGF 2) is involved in neuronal maintenance and wound repair following nervous system lesions It is one of few neurotrophic molecules acting in autocrine, paracrine and intracrine fashions depending upon specific circumstances Peripheral cranial somatic motor neurons, i e hypoglossal (XII) neurons, may offer a unique opportunity to study cellular FGF 2 mechanisms as the molecule is present in the cytoplasm of neurons and in the nuclei of astrocytes of the central nervous system FGF-2 may trigger differential actions during development, maintenance and lesion of XII neurons because axotomy of those cells leads to cell death during neonatal ages, but not in adult life Moreover, the modulatory effects of astroglial FGF 2 and the Ca+2 binding protein S100 beta have been postulated in paracrine mechanisms after neuronal lesions In our study, adult Wistar rats received a unilateral crush or transection (with amputation of stumps) of XII nerve, and were sacrificed after 72 h or 11 days Brains were processed for immunohistochemical localization of neurofilaments (NF), with or without counterstaining for Nissl substance, ghat fibrillary acidic protein (GFAP, as a marker of astrocytes), S100 beta and FGF-2 The number of Nissl positive neurons of axotomized XII nucleus did not differ from controls The NF immunoreactivity increased in the perikarya and decreased in the neuropil of axotomized XII neurons 11 days after nerve crush or transection An astrocytic reaction was seen in the ipsilateral XII nucleus of the crushed or transected animals 72 h and 11 days after the surgery The nerve lesions did not change the number of FGF-2 neurons in the ipsilateral XII nucleus, however, the nerve transection increased the number of FGF-2 ghat profiles by 72 h and 11 days Microdensitometric image analysis revealed a short lasting decrease in the intensity of FGF 2 immunoreactivity in axotomized XII neurons by 72 h after nerve crush or transection and also an elevation of FGF-2 in the ipsilateral of ghat nuclei by 72h and 11 days after the two lesions S100 beta decreased in astrocytes of 11-day transected XII nucleus The two-color immunoperoxidase for the simultaneous detection of the GFAP/FGF-2 indicated FGF-2 upregulation in the nuclei of reactive astrocytes of the lesioned XII nucleus Astroglial FGF-2 may exert paracrine trophic actions in mature axotomized XII neurons and might represent a therapeutic target for neuroprotection in peripheral nerve pathology (C) 2009 Elsevier GmbH All rights reserved

Macrophage migration inhibitory factor is up-regulated in human first-trimester placenta stimulated by soluble antigen of Toxoplasma gondii, resulting in increased monocyte adhesion on villous explants

Considering the potential role of macrophage migration inhibitory factor (MIF) in the inflammation process in placenta when infected by pathogens, we investigated the production of this cytokine in chorionic villous explants obtained from human first-trimester placentas stimulated with soluble antigen from Toxoplasma gondii (STAg). Parallel cultures were performed with villous explants stimulated with STAB, interferon-gamma (IFN-gamma), or STAB plus IFN-gamma. To assess the role of placental MIF on monocyte adhesiveness to human trophoblast, explants were co-cultured with human myelomonocytic THP-1 cells in the presence or absence of supernatant from cultures treated with STAB (SPN), SPN plus anti-MIF antibodies, or recombinant MIF. A significantly higher concentration of MIF was produced and secreted by villous explants treated with STAB or STAB plus IFN-gamma after 24-hour culture. Addition of SPN or recombinant MIF was able to increase THP-1 adhesion, which was inhibited after treatment with anti-MIF antibodies. This phenomenon was associated with intercellular adhesion molecule expression by villous explants. Considering that the processes leading to vertical dissemination of T. gondii remain widely unknown, our results demonstrate that MIF production by human first-trimester placenta is up-regulated by parasite antigen and may play an essential role as an autocrine/paracrine mediator in placental infection by T. gondii.

Genotyping of AR and PSA polymorphisms in a patient with Klinefelter syndrome, non-Hodgkin lymphoma, and adenocarcinoma of the prostate

It has been hypothesized that the AR (androgen receptor) gene binds the two PSA (prostate-specific antigen) alleles with differing affinities and may differentially influence prostate cancer risk. In this article, we report a case of adenocarcinoma of the prostate in a 56-year-old man with Klinefelter syndrome (47,XXY) and non-Hodgkin lymphoma, as well as the AR and PSA genotype. AR and PSA gene polymorphisms were analyzed by polymerase chain reaction-based methods using DNA from peripheral white blood cells and the prostate cancer. We determined the methylation status of the AR gene on the X chromosome. The patient presents with the AG genotype for the ARE-I (androgen response element) region of the PSA gene. We detect the presence of two short AR alleles with 19 and 11CAG repeats each. Unmethylated alleles were demonstrated for both. The shorter allele was inactive in more than 60% of total DNA in both control blood and prostate cancer cells. The presence of short AR alleles and the G allele of the PSA gene may contribute to the development of prostate cancer in a 47,XXY patient. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

PSA and androgen-related gene (AR, CYP17, and CYP19) polymorphisms and the risk of adenocarcinoma at prostate biopsy

The aim of the present study was to examine the impact of polymorphisms in prostate-specific antigen (PSA) and androgen-related genes (AR, CYP17, and CYP19) on prostate cancer (PCa) risk in selected high-risk patients who underwent prostate biopsy. Blood samples and prostate tissues were obtained for DNA analysis. Single-nucleotide polymorphisms in the 50-untranslated regions (UTRs) of the PSA (substitution A > G at position -158) and CYP17 (substitution T > C at 50-UTR) genes were detected by polymerase chain reaction (PCR)-restriction fragment length polymorphism assays. The CAG and TTTA repeats in the AR and CYP19 genes, respectively, were genotyped by PCR-based GeneScan analysis. Patients with the GG genotype of the PSA gene had a higher risk of PCa than those with the AG or AA genotype (OR = 3.79, p = 0.00138). The AA genotype was associated with lower PSA levels (6.44 +/- 1.64 ng/mL) compared with genotypes having at least one G allele (10.44 +/- 10.06 ng/mL) (p = 0.0687, 95% CI - 0.3146 to 8.315, unpaired t-test). The multivariate analysis confirmed the association between PSA levels and PSA genotypes (AA vs. AG+GG; chi(2) = 0.0482) and CYP19 (short alleles homozygous vs. at least one long allele; chi(2) = 0.0110) genotypes. Genetic instability at the AR locus leading to somatic mosaicism was detected in one PCa patient by comparing the length of AR CAG repeats in matched peripheral blood and prostate biopsy cores. Taken together, these findings suggest that the PSA genotype should be a clinically relevant biomarker to predict the PCa risk.

Physical exercise on the rat ventral prostate: Steroid hormone receptors, apoptosis and cell proliferation

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Short-term stromal alterations in the rat ventral prostate following alloxan-induced diabetes and the influence of insulin replacement

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Matrix metalloproteinase (MMP)-2 and MMP-9 activity and localization during ventral prostate atrophy and regrowth

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Testosterone stimulates growth and secretory activity of the female prostate in the adult gerbil (Meriones unguiculatus)

The prostate of the female gerbil (Meriones unguiculatus) is similar to the human female prostate (Skene gland) and, despite its reduced size, it is functional and shows secretory activity. However, virtually nothing is known about its physiological regulation. This study was thus undertaken to evaluate the behavior of the gerbil female prostate in a hyperandrogenic condition. Adult females received subcutaneous injections of testosterone cypionate (1 mg/kg body weight every 48 h) up to 21 days. Circulating levels of testosterone and estradiol were monitored, and the prostate and ovaries subjected to structural and immunocytochemical analyses. The treatment resulted in sustained high levels of circulating testosterone, and caused a transient increase in estradiol. There was an increase in epithelial cell proliferation accompanied by significant reorganization of the epithelium and an apparent reduction in secretory activity, followed by a progressive increase in luminal volume density and accumulation of secretory products. Immunocytochemistry identified the expression of androgen receptor and a prostate-specific antigen (PSA)-related antigen in prostatic epithelial cells. A circulating PSA-related antigen was also found, and its concentration showed strong negative correlation with circulating estrogen. Epithelial dysplasia was detected in the prostate of treated females. Analysis of the ovaries showed the occurrence of a polycystic condition and stromal cell hyperplasia. The results indicate that testosterone has a stimulatory effect on the female prostate, inducing epithelial cell proliferation, differentiation, secretory activity, and dysplasia. The results also suggest that prostatic growth and activity, polycystic ovaries, and ovarian stromal cell hyperplasia are related to a hyperandrogenic condition in females.