Untersuchung der physiologischen Rolle des Wilms-Tumorgens 1 (WT1) im Rahmen der Generierung muriner in-vivo-Modelle für die Wilms-Tumorerkrankung

Der Wilms-Tumor ist eine embryonale Tumorerkrankung der Niere, als deren Ursprung Nierenvorläuferzellen des metanephrischen Mesenchyms gelten, deren Differenzierung während der frühen Nephrogenese ausbleibt und aus denen nachfolgend durch eine maligne Transformation Wilms-Tumore entstehen. Zwei Gene, die an der Wilms-Tumorgenese beteiligt zu sein scheinen, sind WT1 (Wilms-Tumorgen 1) und CTNNB1 (Catenin, cadherin-associated protein, beta 1). Während WT1 u.a. die Differenzierung des metanephrischen Mesenchyms steuert, begünstigen aktivierende Mutationen von CTNNB1 und eine dadurch bedingte Akkumulation seines Proteins β-Catenin die Tumorgenese vieler Organe. So verwundert es nicht, dass eine alleinige heterozygote Keimbahnmutation von WT1, die einen dominant-negativen Effekt auf funktionsfähiges WT1 ausübt, häufig zur Entstehung von Wilms-Tumoren in Patienten mit Denys-Drash-Syndrom (DDS) führt, sowie in etwa 15 % aller sporadischen Wilms-Tumore WT1 und CTNNB1 mutiert sind.rnDer Mechanismus der Entstehung von Wilms-Tumoren ist weitgehend unbekannt, was u.a. daran liegt, dass homozygote Wt1-Mutationen in der Maus embryonal (~ Tag 13,5 d.p.c.) letal sind. In der vorliegenden Arbeit sollten daher mit Hilfe einer Wt1 k.o.-Effektormaus (WE2) vier murine konditional reversible Wilms-Tumor-Modelle auf Basis des Tet off-Systems hergestellt werden. Dadurch lag in den zu generierenden Tieren Wt1 durch die Integration des WE2-Transgens zwar nur heterozygot mutiert vor, doch durch den endogenen Wt1-Promotor des Transgens sollte es zur zeitlichen und räumlichen Wt1-analogen Expression eines tetrazyklinabhängigen Transaktivators (tTA) kommen, der ohne die Gabe von Doxycyclin Tet-regulierbare Transgene in Wt1-exprimierenden Zellen aktivieren kann, die einen positiven Einfluss auf die Wilms-Tumorgenese haben könnten. So sollte durch das WE2 DDS-Modell ein DDS simuliert werden und es in Tieren der Modelle WE2 TC bCat∆Ex3, WE2 LC bCat∆Ex3 und WE2 Wnt1 zur Akkumulation von β-Catenin in Wt1-exprimierenden Nierenvorläuferzellen kommen, so dass deren Differenzierung ausbleibt und es durch eine maligne Transformation zur Entstehung eines Wilms-Tumors kommt.rnrnMit Hilfe von histologischen Analysen an entsprechenden Responder-Linien konnte zunächst gezeigt werden, dass die embryonale und adulte Expressionsdomäne des WE2-Effektors mit der von endogenen Wt1 übereinstimmt. Gleichzeitig wurden aber auch neue Expressionsorte von Wt1 nachgewiesen. So konnte die Expression des WE2-Effektors z.B. im Endothel der dorsalen Aorta detektiert werden, der als Entstehungsort von hämatopoetischen Stammzellen gilt. Anschließende hier vorgestellte Experimente zeigten, dass Wt1 direkt an diesem Prozess beteiligt ist und belegten eine noch nicht beschriebene Funktion von Wt1 in der frühen Hämatopoese.rnEs war jedoch mit keinem System möglich, eine Wilms-Tumorerkrankung zu simulieren. Während Tiere des WE2 DDS-Modells trotz nachweisbarer Induktion keinen Phänotyp aufwiesen, war wohl in den anderen Modellen eine konstitutive β-Catenin-Aktivierung in der Frühschwangerschaft nicht mit dem embryonalen Überleben vereinbar. Dabei schienen alle tripeltransgenen bzw. doppeltransgenen Embryonen, in denen durch einen frühen Doxycyclinentzug die Entstehung von Wilms-Tumoren möglich gewesen wäre, intrauterin zu sterben. Wurde dagegen Doxycyclin erst in der dritten Lebenswoche entzogen, so entwickelten die Tiere durch eine Wt1-vermittelte β-Catenin-Aktivierung Granulosazelltumore, polyzystische Nieren und Veränderungen der Hoden. Da alle diese organischen Veränderungen während der prä- bis frühen postnatalen Phase induziert wurden, schien die Doxycyclinmenge nicht auszureichen, um eine β-Catenin-Aktivierung zu verhindern. Es hätte also auch zur Entstehung von Wilms-Tumoren kommen können, so dass diese Ergebnisse darauf hinweisen, dass eine β-Catenin-Aktivierung wahrscheinlich nicht der physiologisch entscheidende Schritt bei der Entstehung eines Wilms-Tumors ist.rnrnDie Charakterisierung der WE2-Effektormaus und die Herstellung und Analysen der Systeme geben damit Einblick in die WT1- bzw. WT1/CTNNB1-assoziierte Wilms-Tumorgenese und ermöglichen die weitere Erforschung von Granulosazelltumoren, polyzystsischen Nieren, Veränderungen von Hoden und der Rolle von WT1 in der frühen Hämatopoese.rn

Der Einfluss von Chemotherapeutika mit Hypoxie-induzierbarer Faktor (HIF)-modulierendem Potential sowie eines Verlustes des HIF-Regulators von Hippel-Lindau (VHL) auf den Phänotyp und die Funktion dendritischer Zellen

Der Transkriptionsfaktor Hypoxie-induzierbarer Faktor (HIF) gibt dem Organismus die Möglichkeit, sich auf zellulärer Ebene an unterschiedliche Sauerstoffverhältnisse anzupassen. Vor allem Tumorzellen weisen aufgrund ihres ungeregelten Wachstums und der daraus resultierenden unzureichenden Durchblutung (hypoxisches Milieu) eine erhöhte HIF-Expression auf. Die erhöhte HIF-Expression stellt somit ein interessantes Ziel in der Tumortherapie dar. Dendritische Zellen (DCs) besitzen eine bedeutende Rolle in der Generierung und Modulierung von Antitumor-Immunantworten. Aus diesem Grund ist es überaus wichtig zu wissen, welche Effekte Antitumor-Agenzien, im Besonderen HIF-Inhibitoren, auf DCs und somit auch auf die Generierung von adäquaten Immunantworten besitzen.rnIm ersten Teil dieser Arbeit wurde aus diesem Grund der Einfluss der Antitumor-Agenzien Geldanamycin (GA) und Topotecan (TPT) auf den Phänotyp und die Funktion von DCs untersucht. Hierfür wurden Monozyten aus humanen, mononukleären, peripheren Blutzellen isoliert und unter DC-differenzierenden Konditionen kultiviert. Diese immaturen monozytenabgeleiteten DCs (Mo-DCs) wurden mithilfe eines Reifungscocktails ausgereift. Die Applikation der Antitumor-Agenzien erfolgte während der Differenzierungs- bzw. Ausreifungsphase. Abhängig vom Reifungsgrad der Mo-DCs konnte ein differentieller Einfluss von GA bzw. TPT auf die DC-Aktivierung beobachtet werden. Eine Behandlung von unstimulierten Mo-DCs mit GA resultierte in einer partiellen DC-Aktivierung basierend auf einem noch unbekannten Mechanismus. Ebenso führte eine Behandlung von unstimulierten Mo-DCs mit TPT zu einer funktionellen Aktivierung der DCs, die mit einer vermehrten AKT-Expression korrelierte. Die jeweilige Koapplikation der Antitumor-Agenzien mit dem DC-Reifungscocktail führte zu einer reduzierten DC-Aktivierung, die sich in einer verminderten NF-κB-Aktivierung, einer verringerten Oberflächenexpression der getesteten kostimulatorischen Moleküle, einer verringerten Migrationsfähigkeit und einem reduzierten Zellstimulierungspotential widerspiegelte.rnDie autosomal dominant vererbte Tumorerkrankung von Hippel-Lindau (VHL) wird häufig durch genetische Mutationen des als HIF-Negativregulator fungierenden VHL-Gens hervorgerufen. Patienten, die an dem VHL-Syndrom erkrankt sind, weisen oft benigne oder maligne Tumore und Zysten in den verschiedensten Organsystemen auf. Wie schon zuvor erwähnt, besitzen DCs eine essentielle Rolle in der Initiierung und Aufrechterhaltung von Antitumor-Immunantworten. Deshalb wurde im zweiten Abschnitt der vorliegenden Arbeit untersucht, inwieweit ein partieller Verlust von VHL Auswirkungen auf die Ausprägung desrnPhänotyps und der Funktion von DCs hat. Mittels Cre/lox-Technologie wurden transgene Mäuse mit einem heterozygoten Verlust von Exon 1 bzw. Exon 2 des VHL-Gens generiert. Aus diesen Mäusen wurden Knochenmarkszellen isoliert und unter DC-differenzierenden Konditionen kultiviert. Die immaturen knochenmarkabgeleiteten DCs (BM-DCs) wurden mit LPS ausgereift. Weder der heterozygote Verlust von Exon 1 noch von Exon 2 des VHL-Gens bewirkte eine Veränderung der Oberflächenmarkerexpression, der in vitro-Migrations- undrnEndozytosekapazität, sowie der allogenen T-Zellstimulierungskapazität. Allerdings zeigten Mäuse mit einem partiellen Verlust von Exon 2 im Vergleich zu Kontrollmäusen nach Immunisierung und Provokation mit dem Modellallergen OVA eine verminderte Atemwegshyperreaktion, die möglicherweise auf die beobachtete Abnahme der Migrationsfähigkeit in vivo und die verminderte OVA-spezifische T-Zellstimulierungskapazität der DCs zurückzuführen ist.

Rolle der gemeinsamen Expression von AML1-ETO und weiteren Onkogenen für die Induktion von Leukämie

Akute Leukämien treten in allen Altersstufen auf. Akute lymphatische Leukämie (ALL) ist die häufigste Leukämie bei Kindern, während akute myeloischen Leukämien (AML) mit verschiedenen Untergruppen etwa 80% aller akuten Leukämien bei Erwachsenen ausmachen. Die Translokation t(8;21) resultiert in der Entstehung des Fusionsgens AML1-ETO und zählt zu den häufigen Translokationen bei der AML. Dabei fusioniert die DNA-bindende Domäne des AML1 mit dem fast kompletten ETO-Protein. AML1-ETO wirkt als dominanter Repressor der AML1-vermittelten transkriptionellen Regula-tion wichtiger hämatopoetischer Zielgene. Klinische Daten legen nahe, dass trotz der klarer Assoziation zwischen AML und der t(8;21) Translokation bei AML Patienten zusätzliche genetische Veränderungen – so genannte ‚second hits‘ – notwendig sind, um eine Leukämie effizient zu induzieren. Klinisch relevanten Komplimentationsonkogene sind unter anderen die aktivierte Rezeptortyrosinkinase FLT3, JAK2, NRAS, KRAS, c- KIT.rnZiel der vorliegenden Arbeit war es, ein Mausmodell zu etablieren, welches humane akute myeloische Leukämie rekapituliert und bei dem die Expression der entsprechen-den Onkogene reguliert werden kann. Als erstes wurde untersucht, ob eine gemeinsame Expression von AML1-ETO mit kRASG12D zur Induktion von Leukämie führen kann. Hierfür wurden Tiere generiert die gemeinsam AML1-ETO und kRASG12D unter der regulatorischen Sequenz des Tetrazyklin-Operators exprimierten. Der große Vorteil dieser Technologie ist die regulierbare Reversibilität der Genexpression. Um die Ex-pression der Zielgene auf blutbildende Zellen zu beschränken, wurden Knochenmark-chimären hergestellt. Im Beobachtungszeitraum von 12 Monaten führte die Expression von AML1-ETO und AML1-ETO/kRASG12D nicht zur Induktion einer akuten Leukä-mie. Die normale hämatopoetische Entwicklung war jedoch in diesen Tieren gestört. Der beobachtete Phänotyp entsprach einem myelodysplastischen Syndrome (MDS).rnIm zweiten Ansatz, wurden Tiere generiert die gemeinsam AML1-ETO und FLT3-ITD exprimierten. Hierfür wurden hämatopoetische Stammzellen aus ROSA26-iM2/tetO-AML1-ETO isoliert und mit Hilfe des retroviralen Vektors mit FLT3-ITD transduziert. In diesem Modell war es möglich, in kurzer Zeit eine akute Leukämie mit zu induzieren. Einige wenige Tiere hatten zum Zeitpunkt des Todes Anzeichen einer biphänotypischen Leukämie mit lymphatischen und myeloischen Blastenpopulationen. In drei Tieren in-duzierte die alleinige Expression von FLT3-ITD eine Leukämie. Alle Leukämien wurden durch FACS, Zytologie und Histopathologie bestätigt. Knochenmark- bzw. Milzzellen aus den erkrankten Tieren waren in der Lage nach Transfer in sekundäre Rezipienten eine Leukämie auszulösen. Somit besaßen sie ein uneingeschränktes Selbsterneue-rungspotential.rnEin erster Versuch, in dem AML1-ETO Expression in leukämischen Zellen abgeschaltet und FLT3-ITD mit Tyrosinkinase-Inhibitor inhibiert wurde, zeigte keine wesentliche Veränderung in der Leukämieprogression.rnDieses Leukämiemodell erlaubt die Rolle der beteiligten Onkogene während verschie-dener Stadien der Leukämie zu erforschen und damit möglicherweise neue Ansätze für Therapiestrategien zu entwickeln.

Identifizierung, Expression und Charakterisierung des Nanos-verwandten Proteins aus dem marinen Schwamm Suberites domuncula

Im Rahmen dieser Arbeit konnte in dem marinen Schwamm Suberites domuncula ein Gen identifiziert werden, dessen C-terminale konservierte Domäne eine hohe Sequenzähnlichkeit zu den Zinkfingerdomänen der Nanos-Proteine aufweist. Weiter konnte ein N-terminales Sequenzmotiv identifiziert werden, das eine hohe Sequenzidentität zu den konservierten NIM Motiven (CNOT1-interagierendes-Motiv) von Nanos zeigt. Nach der Klonierung der cDNA erfolgte die Expression des als Sd_nrp bezeichneten Proteins in E. coli Bakterien, für dessen 231 Aminosäuren umfassende Polypeptidkette eine theoretische Molekülmasse von 25.8 kDa berechnet wurde. Anschließend gelang ein Nachweis des Proteins mithilfe eines polyklonalen, gegen Sd_nrp gerichteten Antikörpers in drei Gewebetypen, dem Pinacoderm, den Primmorphen (3D-Zellaggregate) und den Gemmulae (Dauerstadien der Schwämme). Dabei konnte die höchste Expression von Sd_nrp in den als totipotent geltenden Stammzellen der Schwämme, den Archaeocyten innerhalb der Gemmulae beobachtet werden. Die Identifizierung der Zellstrukturen, erfolgte dabei aufgrund morphologischer Vergleiche. Speziell die Merkmale der Zellen in den Gemmulae, der große Nukleus, die amöboide Form sowie die granulären Reservesubstanzen, entsprechen den typischen morphologischen Eigenschaften der Archaeocyten, und bestätigen die Interpretation der Ergebnisse. Weiter konnte mit Hilfe des Anti-Sd_nrp Antikörpers das native Protein in Proteinextrakten aus Gewebe adulter Tiere nachgewiesen werden. Die vergleichende Sequenzanalyse von Sd_nrp mit dem Nanos-verwandten Protein der Schwammspezies Ephydatia fluviatilis und die phylogenetische Stammbaum-Analyse mit Nanos-Homologen unterschiedlicher Invertebraten und Vertebraten lässt die Schlussfolgerung zu, dass es sich bei dem hier identifizierten Protein Sd_nrp um ein Nanos-verwandtes Protein handelt. Darüber hinaus konnte anhand eines Homologiemodells bestätigt werden, dass es sich bei der konservierten C-terminalen Domäne des Proteins Sd_nrp um die für Nanos-Proteine spezifische Zinkfingerstruktur mit dem konservierten Sequenzmotiv CCHC handelt. Dieses Ergebnis konnte auch bei einem Vergleich der Zinkfingerdomäne von Sd_nrp mit den Zinkfingerdomänen der Nanos-Homologen unterschiedlicher Invertebraten- und Vertebratenspezies bestätigt werden.

Atypical expression and distribution of embryonic stem cell marker, OCT4, in human lung adenocarcinoma

Lung cancer is one of the leading causes of cancer-related deaths in the world. Although the origin still remains to be resolved, a prevailing hypothesis implies the involvement of cancer stem cells (CSCs) responsible for tumor initiation, maintenance, and progression. Embryonic stem cell marker, OCT4, encoding the spliced variants OCT4A and OCT4B, has recently been shown to have a dual role; as a potential adult stem cell marker and as a CSC marker in germline and somatic tumors.

SDHB loss predicts malignancy in pheochromocytomas/sympathethic paragangliomas, but not through hypoxia signalling

Prediction of malignant behaviour of pheochromocytomas/sympathetic paragangliomas (PCCs/PGLs) is very difficult if not impossible on a histopathological basis. In a familial setting, it is well known that succinate dehydrogenase subunit B (SDHB)-associated PCC/PGL very often metastasise. Recently, absence of SDHB expression as measured through immunohistochemistry was shown to be an excellent indicator of the presence of an SDH germline mutation in PCC/PGL. SDHB loss is believed to lead to tumour formation by activation of hypoxia signals. To clarify the potential use of SDHB immunohistochemistry as a marker of malignancy in PCC/PGL and its association with classic hypoxia signalling we examined SDHB, hypoxia inducible factor-1 (Hif-1 ) and its targets CA-9 and GLUT-1 expression on protein level using immunohistochemistry on a tissue micro array on a series of familial and sporadic tumours of 115 patients. Survival data was available for 66 patients. SDHB protein expression was lost in the tumour tissue of 12 of 99 patients. Of those 12 patients, 5 had an SDHB germline mutation, in 4 patients no germline mutation was detected and mutational status remained unknown in parts in 3 patients. Loss of SDHB expression was not associated with increased classic hypoxia signalling as detected by Hif-1 , CA-9 or GLUT-1 staining. Loss of SDHB expression was associated with an adverse outcome. The lack of correlation of SDHB loss with classic hypoxia signals argues against the current hypoxia hypothesis in malignant PCC/PGL. We suggest SDHB protein loss as a marker of adverse outcome both in sporadic and in familial PCC/PGL.

RNA interference in mammalian cell systems

In the last decade, few areas of biology have been transformed as thoroughly as RNA molecular biology. Without any doubt, one of the most significant advances has been the discovery of small (20-30 nucleotide) noncoding RNAs that regulate genes and genomes. The effects of small RNAs on gene expression and control are generally inhibitory, and the corresponding regulatory mechanisms are therefore collectively subsumed under the heading of RNA silencing and/or RNA interference. Two primary categories of these small RNAs - short interfering RNAs (siRNAs) and microRNAs (miRNAs) - act in both somatic and germline lineages of eukaryotic species to regulate endogenous genes and to defend the genome from invasive nucleic acids. Recent advances have revealed unexpected diversity in their biogenesis pathways and the regulatory mechanisms that they access. Our understanding of siRNA and miRNA-based regulation has direct implications for fundamental biology as well as disease aetiology and treatment as it is discussed in this review on 'new techniques in molecular biology'.

Comprehensive analysis of CpG island methylator phenotype (CIMP)-high, -low, and -negative colorectal cancers based on protein marker expression and molecular features

CpG island methylator phenotype (CIMP) is being investigated for its role in the molecular and prognostic classification of colorectal cancer patients but is also emerging as a factor with the potential to influence clinical decision-making. We report a comprehensive analysis of clinico-pathological and molecular features (KRAS, BRAF and microsatellite instability, MSI) as well as of selected tumour- and host-related protein markers characterizing CIMP-high (CIMP-H), -low, and -negative colorectal cancers. Immunohistochemical analysis for 48 protein markers and molecular analysis of CIMP (CIMP-H: ? 4/5 methylated genes), MSI (MSI-H: ? 2 instable genes), KRAS, and BRAF were performed on 337 colorectal cancers. Simple and multiple regression analysis and receiver operating characteristic (ROC) curve analysis were performed. CIMP-H was found in 24 cases (7.1%) and linked (p < 0.0001) to more proximal tumour location, BRAF mutation, MSI-H, MGMT methylation (p = 0.022), advanced pT classification (p = 0.03), mucinous histology (p = 0.069), and less frequent KRAS mutation (p = 0.067) compared to CIMP-low or -negative cases. Of the 48 protein markers, decreased levels of RKIP (p = 0.0056), EphB2 (p = 0.0045), CK20 (p = 0.002), and Cdx2 (p < 0.0001) and increased numbers of CD8+ intra-epithelial lymphocytes (p < 0.0001) were related to CIMP-H, independently of MSI status. In addition to the expected clinico-pathological and molecular associations, CIMP-H colorectal cancers are characterized by a loss of protein markers associated with differentiation, and metastasis suppression, and have increased CD8+ T-lymphocytes regardless of MSI status. In particular, Cdx2 loss seems to strongly predict CIMP-H in both microsatellite-stable (MSS) and MSI-H colorectal cancers. Cdx2 is proposed as a surrogate marker for CIMP-H.

Humoral immune response to ADAMTS13 in acquired thrombotic thrombocytopenic purpura

The apparently spontaneous development of autoantibodies to ADAMTS13 in previously healthy individuals is a major cause of thrombotic thrombocytopenic purpura (TTP). Epitope mapping studies have shown that in most patients antibodies directed towards the spacer domain of ADAMTS13 are present. A single antigenic surface comprising Arg(660) , Tyr(661) and Tyr(665) that contributes to the productive binding of ADAMTS13 to unfolded von Willebrand factor is targeted by anti-spacer domain antibodies. Antibodies directed to the carboxyl-terminal CUB1-2 and TSP2-8 domains have also been observed in the plasma of patients with acquired TTP. As yet it has not been established whether this class of antibodies modulates ADAMTS13 activity. Inspection of the primary sequence of human monoclonal anti-ADAMTS13 antibodies suggests that the variable heavy chain germline gene segment VH1-69 is frequently incorporated. We suggest a model in which 'shape complementarity' between the spacer domain and residues encoded by the VH1-69 gene segment explain the preferential use of this variable heavy chain gene segment. Finally, a model is presented for the development of anti-ADAMTS13 antibodies in previously healthy individuals that incorporates the recent identification of HLA DRB1*11 as a risk factor for acquired TTP.

Pabp binds to the osk 3'UTR and specifically contributes to osk mRNA stability and oocyte accumulation

RNA localization is tightly coordinated with RNA stability and translation control. Bicaudal-D (Bic-D), Egalitarian (Egl), microtubules and their motors are part of a Drosophila transport machinery that localizes mRNAs to specific cellular regions during oogenesis and embryogenesis. We identified the Poly(A)-binding protein (Pabp) as a protein that forms an RNA-dependent complex with Bic-D in embryos and ovaries. pabp also interacts genetically with Bic-D and, similar to Bic-D, pabp is essential in the germline for oocyte growth and accumulation of osk mRNA in the oocyte. In the absence of pabp, reduced stability of osk mRNA and possibly also defects in osk mRNA transport prevent normal oocyte localization of osk mRNA. pabp also interacts genetically with osk and lack of one copy of pabp(+) causes osk to become haploinsufficient. Moreover, pointing to a poly(A)-independent role, Pabp binds to A-rich sequences (ARS) in the osk 3'UTR and these turned out to be required in vivo for osk function during early oogenesis. This effect of pabp on osk mRNA is specific for this RNA and other tested mRNAs localizing to the oocyte are less and more indirectly affected by the lack of pabp

Caenorhabditis elegans Heterochromatin protein 1 (HPL-2) links developmental plasticity, longevity and lipid metabolism

Background Heterochromatin protein 1 (HP1) family proteins have a well-characterized role in heterochromatin packaging and gene regulation. Their function in organismal development, however, is less well understood. Here we used genome-wide expression profiling to assess novel functions of the Caenorhabditis elegans HP1 homolog HPL-2 at specific developmental stages. Results We show that HPL-2 regulates the expression of germline genes, extracellular matrix components and genes involved in lipid metabolism. Comparison of our expression data with HPL-2 ChIP-on-chip profiles reveals that a significant number of genes up- and down-regulated in the absence of HPL-2 are bound by HPL-2. Germline genes are specifically up-regulated in hpl-2 mutants, consistent with the function of HPL-2 as a repressor of ectopic germ cell fate. In addition, microarray results and phenotypic analysis suggest that HPL-2 regulates the dauer developmental decision, a striking example of phenotypic plasticity in which environmental conditions determine developmental fate. HPL-2 acts in dauer at least partly through modulation of daf-2/IIS and TGF-β signaling pathways, major determinants of the dauer program. hpl-2 mutants also show increased longevity and altered lipid metabolism, hallmarks of the long-lived, stress resistant dauers. Conclusions Our results suggest that the worm HP1 homologue HPL-2 may coordinately regulate dauer diapause, longevity and lipid metabolism, three processes dependent on developmental input and environmental conditions. Our findings are of general interest as a paradigm of how chromatin factors can both stabilize development by buffering environmental variation, and guide the organism through remodeling events that require plasticity of cell fate regulation.

Characterization of MENX-associated pituitary tumours

Aims: The aim of this study is to evaluate the pathological features, serum hormone levels and ex-vivo cultures of pituitary adenomas that occur in rats affected by MENX syndrome. MENX is multiple endocrine neoplasia syndrome caused by a germline mutation in the cell cycle inhibitor p27. Characterisation of MENX adenomas is a prerequisite to exploit this animal model for molecular and translational studies of pituitary adenomas. Methods: We investigated MENX pituitary adenomas with immunohistochemistry, double immunofluorescence, electron microscopy, RT-PCR, measurement of serum hormone levels and ex-vivo cultures. Results: Adenomas in MENX rats belong to the gonadotroph lineage. They start from 4 months of age as multiple neoplastic nodules and progress to become large lesions that efface the gland. Adenomas are composed of chromophobic cells predominantly expressing the glycoprotein alpha-subunit (αGSU). They show mitotic activity and high Ki67 labelling. A few neoplastic cells co-express gonadotrophins and the transcription factor SF1, together with growth hormone or prolactin and Pit-1, suggesting that they are not fully committed to one cell lineage. Ex vivo cultures show features similar to the primary tumour. Conclusions: Our results suggest that p27 function is critical in regulating gonadotroph cells growth. The MENX syndrome represents a unique model to elucidate the physiological and molecular mechanisms mediating the pathogenesis of gonadotroph adenomas. © 2012 The Authors. Neuropathology and Applied Neurobiology © 2012 British Neuropathological Society.

Tumor budding cells, cancer stem cells and epithelial-mesenchymal transition-type cells in pancreatic cancer

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is one of the most lethal cancers with a 5-year survival rate of less than 5%. Moreover, PDAC escapes early detection and resists treatment. Multiple combinations of genetic alterations are known to occur in PDAC including mutational activation of KRAS, inactivation of p16/CDKN2A and SMAD4 (DPC4) and dysregulation of PTEN/PI3K/AKT signaling. Through their interaction with Wingless-INT pathway, the downstream molecules of these pathways have been implicated in the promotion of epithelial-mesenchymal transition (EMT). Emerging evidence has demonstrated that cancer stem cells (CSCs), small populations of which have been identified in PDAC, and EMT-type cells play critical roles in drug resistance, invasion, and metastasis in pancreatic cancer. EMT may be histologically represented by the presence of tumor budding which is described as the occurrence of single tumor cells or small clusters (<5) of dedifferentiated cells at the invasive front of gastrointestinal (including colorectal, oesophageal, gastric, and ampullary) carcinomas and is linked to poor prognosis. Tumor budding has recently been shown to occur frequently in PDAC and to be associated with adverse clinicopathological features and decreased disease-free and overall survival. The aim of this review is to present a short overview on the morphological and molecular aspects that underline the relationship between tumor budding cells, CSCs, and EMT-type cells in PDAC.

Characterization of CDKN2A(p16) methylation and impact in colorectal cancer: systematic analysis using pyrosequencing

Background The aim of this study is to analyse CDKN2A methylation using pyrosequencing on a large cohort of colorectal cancers and corresponding non-neoplastic tissues. In a second step, the effect of methylation on clinical outcome is addressed. Methods Primary colorectal cancers and matched non-neoplastic tissues from 432 patients underwent CDKN2A methylation analysis by pyrosequencing (PyroMarkQ96). Methylation was then related to clinical outcome, microsatellite instability (MSI), and BRAF and KRAS mutation. Different amplification conditions (35 to 50 PCR cycles) using a range of 0-100% methylated DNA were tested. Results Background methylation was at most 10% with ≥35 PCR cycles. Correlation of observed and expected values was high, even at low methylation levels (0.02%, 0.6%, 2%). Accuracy of detection was optimal with 45 PCR cycles. Methylation in normal mucosa ranged from 0 to >90% in some cases. Based on the maximum value of 10% background, positivity was defined as a ≥20% difference in methylation between tumor and normal tissue, which occurred in 87 cases. CDKN2A methylation positivity was associated with MSI (p = 0.025), BRAF mutation (p < 0.0001), higher tumor grade (p < 0.0001), mucinous histology (p = 0.0209) but not with KRAS mutation. CDKN2A methylation had an independent adverse effect (p = 0.0058) on prognosis. Conclusion The non-negligible CDKN2A methylation of normal colorectal mucosa may confound the assessment of tumor-specific hypermethylation, suggesting that corresponding non-neoplastic tissue should be used as a control. CDKN2A methylation is robustly detected by pyrosequencing, even at low levels, suggesting that this unfavorable prognostic biomarker warrants investigation in prospective studies.

Stratification and Prognostic Relevance of Jass's Molecular Classification of Colorectal Cancer

Background: The current proposed model of colorectal tumorigenesis is based primarily on CpG island methylator phenotype (CIMP), microsatellite instability (MSI), KRAS, BRAF, and methylation status of 0-6-Methylguanine DNA Methyltransferase (MGMT) and classifies tumors into five subgroups. The aim of this study is to validate this molecular classification and test its prognostic relevance. Methods: Three hundred two patients were included in this study. Molecular analysis was performed for five CIMP-related promoters (CRABP1, MLH1, p16INK4a, CACNA1G, NEUROG1), MGMT, MSI, KRAS, and BRAF. Methylation in at least 4 promoters or in one to three promoters was considered CIMP-high and CIMP-low (CIMP-H/L), respectively. Results: CIMP-H, CIMP-L, and CIMP-negative were found in 7.1, 43, and 49.9% cases, respectively. One hundred twenty-three tumors (41%) could not be classified into any one of the proposed molecular subgroups, including 107 CIMP-L, 14 CIMP-H, and two CIMP-negative cases. The 10 year survival rate for CIMP-high patients [22.6% (95%CI: 7-43)] was significantly lower than for CIMP-L or CIMP-negative (p = 0.0295). Only the combined analysis of BRAF and CIMP (negative versus L/H) led to distinct prognostic subgroups. Conclusion: Although CIMP status has an effect on outcome, our results underline the need for standardized definitions of low- and high-level CIMP, which clearly hinders an effective prognostic and molecular classification of colorectal cancer.