Laminin-derived peptide AG73 regulates migration, invasion, and protease activity of human oral squamous cell carcinoma cells through syndecan-1 and beta 1 integrin

Squamous cell carcinoma is a prevalent head and neck tumor with high mortality. We studied the role played by laminin alpha 1 chain peptide AG73 on migration, invasion, and protease activity of cells (OSCC) from human oral squamous cell carcinoma. Immunohistochemistry and immunofluorescence analyzed expression of laminin alpha 1 chain and MMP9 in oral squamous cells carcinoma in vivo and in vitro. Migratory activity of AG73-treated OSCC cells was investigated by monolayer wound assays and in chemotaxis chambers. AG73-induced invasion was assessed in Boyden chambers. Invasion depends on MMPs. Conditioned media from cells grown on AG73 was subjected to zymography. We searched for AG73 receptors related to these activities in OSCC cells. Immunofluorescence analyzed AG73induced colocalization of syndecan-1 and beta 1 integrin. Cells had these receptors silenced by siRNA, followed by treatment with AG73 and analysis of migration, invasion, and protease activity. Oral squamous cell carcinoma expresses laminin alpha 1 chain and MMP9. OSCC cells treated with AG73 showed increased migration, invasion, and protease activity. AG73 induced colocalization of syndecan-1 and beta 1 integrin. Knockdown of these receptors decreased AG73-dependent migration, invasion, and protease activity. Syndecan-1 and beta 1 integrin signaling downstream of AG73 regulate migration, invasion, and MMP production by OSCC cells.

Role of MMP9 on Invadopodia Formation in Cells From Adenoid Cystic Carcinoma. Study by Laser Scanning Confocal Microscopy

Migration, invasion and protease activity are essential for tumor progression and metastasis. Metastatic cells rely on invadopodia to degrade and invade extracellular matrix (ECM). Invadopodia are membrane protrusions with enzymes required for ECM degradation. These protrusions contain cortactin and membrane type I matrix metalloproteinase (MT1-MMP) superimposed to areas of digested matrix. Here we characterized invadopodia in a cell line (CAC2) derived from human adenoid cystic carcinoma. We carried out fluorescent-substrate degradation assay to assess in situ protease activity of CAC2 cells. Digestion spots in fluorescent substrate appear as black areas in green background. Cells were cultured on Matrigel-gelatin-FITC and fixed after 1 h and 3 h. CAC2 cells were double labeled to actin and cortactin. Cells were also double stained to actin and MT1-MMR Samples were studied by laser scanning confocal microscopy. In all time points CAC2 cells showed actin, cortactin, and MT1-MMP colocalized with digestion spots in fluorescent substrate. We searched for other proteases involved in invadopodia activity. We have previously demonstrated that MMP9 influences adenoid cystic carcinoma behavior. This prompted us to investigate role played by MMP9 on invadopodia formation. CAC2 cells had MMP9 silenced by siRNA. After I h in fluorescent substrate, cells with silenced MMP9 showed clear decrease in matrix digestion compared with controls. No differences were found in cells with silenced MMP9 grown for 3 h on fluorescent substrate. Our results showed that CAC2 cells exhibit functional invadopodia containing cortactin and MT1-MMR Furthermore, MMP9 would be required in the initial steps of invadopodia formation. Microsc. Res. Tech. 73:99-108, 2010. (C) 2009 Wiley-Liss, Inc.

Hematoporphyrin-based photodynamic therapy for cutaneous squamous cell carcinoma in cats

Photodynamic therapy (PDT) using a haematoporphyrin derivative (Photogem (R), General Physics Institute and clustes Ltda) as photosensitizer and light emitting diodes (LEDs) as the light source was evaluated in 12 cats with cutaneous squamous cell carcinoma. Lesions were illuminated with LEDs, (300 J/cm for 30 min) 24 h after the administration of the photosensitizer. Clinical responses were classified as complete disappearance of the tumour with total re-epithelialization; partial response (a reduction greater than 50%); and no response (less than 50% reduction). Tumours localized to the pinna treated with one (n = 3) or two (n = 4) applications of PDT yielded no response. Highly invasive tumours of the nose and nasal planum also showed no response, after two treatments (n = 2). A combination of PDT and surgery was performed in three cases. Two cats showed partial response and one complete response with one application of therapy 30 days after nasal surgery. Small and noninfiltrative lesions (n = 3) of the nasal planum showed a PR with one application (n = 2) and a CR with two applications (n = 1). This study shows that PDT using Photogem (R) and LEDs can provide local control of low-grade feline squamous cell carcinoma. The addition of PDT to surgery in more invasive cases may help prevent recurrence.

Identification of protein-coding and intronic noncoding RNAs down-regulated in clear cell renal carcinoma

The clear cell subtype of renal cell carcinoma (RCC) is the most lethal and prevalent cancer of the urinary system. To investigate the molecular changes associated with malignant transformation in clear cell RCC, the gene expression profiles of matched samples of tumor and adjacent non-neoplastic tissue were obtained from six patients. A custom-built cDNA microarray platform was used, comprising 2292 probes that map to exons of genes and 822 probes for noncoding RNAs mapping to intronic regions. Intronic transcription was detected in all normal and neoplastic renal tissues. A subset of 55 transcripts was significantly down-regulated in clear cell RCC relative to the matched nontumor tissue as determined by a combination of two statistical tests and leave-one-out patient cross-validation. Among the down-regulated transcripts, 49 mapped to untranslated or coding exons and 6 were intronic relative to known exons of protein-coding genes. Lower levels of expression of SIN3B, TRIP3, SYNJ2BP and NDE1 (P<0.02), and of intronic transcripts derived from SND1 and ACTN4 loci (P<0.05), were confirmed in clear cell RCC by Real-time RT-PCR. A subset of 25 transcripts was deregulated in additional six nonclear cell RCC samples, pointing to common transcriptional alterations in RCC irrespective of the histological subtype or differentiation state of the tumor. Our results indicate a novel set of tumor suppressor gene candidates, including noncoding intronic RNAs, which may play a significant role in malignant transformations of normal renal cells. (C) 2008 Wiley-Liss, Inc.

Valor prognóstico das expressões da proteína p53 e do fator de crescimento do endotélio vascular em pacientes com carcinoma epidermóide de esôfago submetidos a esofagectomia

As mutações no gene de supressão tumoral p53 estão entre as anormalidades genéticas mais comuns encontradas numa ampla variedade de tumores. Embora a função do gene p53 ainda não esteja completamente esclarecida, ele parece ser um fator de transcrição nuclear que controla a proliferação celular, a apoptose e a manutenção da estabilidade genética. A angiogênese é essencial para o crescimento e a metastatização de tumores sólidos. O Fator de Crescimento do Endotélio Vascular (VEGF, Vascular Endothelial Growth Factor), um fator de crescimento identificado recentemente com propriedades angiogênicas significativas, pode ser um importante regulador da angiogênese tumoral. A associação entre as expressões da proteína p53 e do VEGF e o prognóstico tem sido pouco estudada. Foram estudadas peças cirúrgicas de 47 pacientes com carcinoma epidermóide de esôfago (CEE) submetidos à esofagectomia em estágios II e III, utilizando-se coloração imuno-histoquímica. As expressões da proteína p53 e do VEGF foram observadas em 53% e 40% dos tumores, respectivamente. As expressões da proteína p53 e do VEGF coincidiram em somente 21% dos casos, e não foi encontrada correlação entre elas. Nenhum dos fatores clinicopatológicos se correlacionaram significativamente com as expressões da proteína p53 ou do VEGF. Em relação ao prognóstico, não havia associação significativa entre as expressões da proteína p53 e do VEGF e pior prognóstico. Os autores concluem que tanto a expressão da proteína p53 como a expressão do VEGF não se correlacionaram com o prognóstico em pacientes com CEE em estágios II e III.

Efeitos citotóxicos do teniposide, um derivado semi-sintético das epipodofilotoxinas, sobre linhagens celulares de carcinoma renal humano

O câncer renal corresponde a aproximadamente 3% dos tumores malignos do adulto, sendo a terceira malignidade urológica mais comum. Os tratamentos sistêmicos disponíveis para pacientes portadores de carcinoma renal avançado são, via de regra, pouco eficazes e sem um impacto definido na sobrevida. Portanto, torna-se imperioso que novos agentes e/ou estratégias terapêuticas para esta enfermidade sejam desenvolvidas. O derivado das epipodolofilotoxinas, etoposide, tem sido utilizado com sucesso no tratamento de vários tipos de tumores sólidos e hematológicos. Este agente exerce a sua ação antitumoral através da inibição da enzima nuclear topoisomerase II. Estudos recentes demonstraram que o efeito citotóxico in vitro deste agente é bem mais pronunciado quando as linhagens tumorais são expostas à droga por um tempo mais prolongado. Isto vem sendo confirmado em estudos clínicos, nos quais foi documentado um aumento significativo no percentual de respostas tumorais objetivas em pacientes com câncer avançado tratados com etoposide em doses repetidas diárias de forma continuada, comparativamente a pacientes que receberam pulsos de doses altas da droga a intervalos mais longos. Infelizmente, estudos iniciais com etoposide não revelaram uma atividade antitumoral significativa em pacientes com câncer renal avançado. Por esta razão, os estudos preliminares explorando o potencial terapêutico de seu análogo teniposide nesta doença também não receberam a devida atenção na literatura. Entretanto, este análogo possui potenciais vantagens terapêuticas em relação ao etoposide, uma vez que apresenta um tempo de retenção intracelular mais prolongado em linhagens de tumores sólidos in vitro. Estas observações nos estimularam a reconsiderar o estudo do potencial citotóxico do teniposide em modelos experimentais de câncer renal avançado. Nesta dissertação, foram estudados vários protocolos de administração de teniposide em linhagens de câncer renal humano, uma vez que esta neoplasia carece de drogas ativas disponíveis no armamentário terapêutico. Foram utilizadas as linhagens celulares RXF-393, A-498 e TK-10, as quais foram incubadas com teniposide em concentrações pré-determinadas e tempos de incubação variáveis. Além disto, foram feitos experimentos em que protocolos de administração de teniposide como agente único foram comparados a protocolos em que o mesmo foi combinado com agentes que bloqueiam a ação da glicoproteína P, responsável pelo efluxo ativo da droga do interior da célula tumoral. Além disso, foram também estudados protocolos incluindo a associação de teniposide com agentes que interferem com a síntese do DNA. Para os estudos de avaliação de citotoxicidade dos agentes quimioterápicos, os mesmos foram pré-incubados por 24 h na ausência ou presença do inibidor da DNA polimerase α afidicolina glicinada (0,2 µM) ou do inibidor da ribonucleotídeo redutase hidroxiuréia (200 µM) e após incubados por diferentes tempos de exposição com diluições seriadas de teniposide. Os efeitos citotóxicos foram avaliados através do método colorimétrico com sulforodamina B (SRB). Os protocolos de exposição prolongada das células ao teniposide mostraram um aumento significativo na sua citotoxicidade nas linhagens RXF-393, A-498 e TK-10, sugerindo que a citotoxicidade do teniposide é dependente de tempo de administração. Neste sentido, uma maior taxa de dano no DNA foi observada nas células expostas ao teniposide por tempos de administração mais prolongados. Curiosamente, os diferentes tempos de exposição ao teniposide não influenciaram de forma clara na formação de complexos DNA-topoisomerase II, nem nas medidas da atividade desta enzima. O uso concomitante de agentes moduladores da glicoproteína P como o verapamil, a ciclosporina A e o tamoxifeno não produziu potencialização do efeito antiproliferativo do teniposide. Por sua vez, os tratamentos com agentes que interferem na síntese de DNA, como a afidicolina glicinada ou a hidroxiuréia, potencializaram a citotoxicidade do teniposide em todas as linhagens estudadas, seguindo as características intrínsecas de cada linhagem. Em conclusão, os resultados apresentados nesta dissertação sugerem que o teniposide apresenta um maior efeito citotóxico em protocolos de administração prolongada em combinação com agentes inibidores da síntese de DNA. Frente a estes resultados iniciais, o teniposide será testado nos protocolos de administração acima mencionados em um painel contendo um maior número de linhagens tumorais in vitro. Uma vez confirmadas as observações acima descritas, serão iniciados estudos em modelos tumorais in vivo. Estes estudos servirão de base nas decisões quanto à reavaliação clínica do teniposide em ensaios de fase I em pacientes com neoplasias avançadas refratárias.

A importância da seqüência de administração do irinotecan e 5-fluorouracil na inibição da proliferação do carcinoma de cólon humano in vitro

O câncer colorretal é um dos tumores humanos mais freqüentes e a terceira causa de morte relacionada ao câncer no mundo. Apesar de importantes progressos terapêuticos, os resultados na doença avançada ainda são muito modestos. Isto deve-se ao fato de que a droga mais utilizada nesta neoplasia, o antimetabólito 5-fluorouracil (5-FU), foi desenvolvido a mais de 40 anos produzindo taxas de respostas de somente 10-15%. Recentemente, o inibidor da topoisomerase I irinotecan (CPT-11) demonstrou, em carcinoma de cólon avançado, respostas comparáveis tanto em pacientes não tratados quanto naqueles que tiveram recaída após terapia com 5-FU. Estes resultados justificam a avaliação da combinação 5-FU/CPT-11 nesta doença. Apesar das respostas dos estudos clínicos serem promissoras, a melhor seqüência de administração destes agentes ainda não foi determinada. Neste estudo, avaliamos a combinação CPT-11/5-FU quanto ao aumento da inibição do crescimento celular quando comparada com os agentes sozinhos nas linhagens celulares de carcinoma de cólon humano SW620, HT-29 e SNU-C4. Para isto, as células foram expostas às drogas sozinhas ou a várias combinações e seqüências de dose baixa e fixa (IC20) de um dos agentes na presença de dose alta e seriada do outro. As células foram avaliadas imediatamente após os tratamentos e/ou cultivadas por mais 2 dias em meio de cultura sem drogas através de coloração com sulforodamina B. As interações entre CPT-11 e 5-FU foram avaliadas por um programa de computador que permite calcular os índices de combinação (CIs) das drogas indicando sinergismo, adição, ou antagonismo (CI < 1, = 1, ou > 1, respectivamente). As respostas celulares foram relacionadas com as atividades das enzimas timidilato sintase, topoisomerase I e carboxil esterase, que foram determinadas através de ensaio que mede os sítios de ligação e atividade catalítica da enzima, ensaio de decatenação do DNA e método espectrofotométrico, respectivamente. Estando a toxicidade no DNA envolvida no mecanismo de ação das duas drogas, também relacionamos as respostas celulares com a introdução de danos ao DNA por método fluorescente. Para melhor entendermos as interações entre as drogas, examinamos os efeitos da exposição à IC20, IC50 e/ou IC80 do CPT-11 ou 5-FU por 2 h ou 24 h em alvos celulares possivelmente relacionados com a citotoxicidade destes agentes. Estes incluem: capacidade de reparo por excisão do 10 DNA, distribuição das células nas fases do ciclo celular, integridade da membrana plasmática e formação de complexos DNA-topoisomerase I. Para isto, utilizamos método de incorporação de [3H-metil]timidina, citometria de fluxo, liberação de lactato desidrogenase (LDH) no meio de cultura e ensaio de precipitação com SDS, respectivamente. Os estudos de inibição do crescimento celular revelaram valores de IC50 do 5-FU nas linhagens SW620, HT-29 e SNU-C4 de aproximadamente 15, 8 e 2 µM, respectivamente, e do CPT-11 próximos a 2, 2 e 4 µM, respectivamente. As diferentes sensibilidades ao 5-FU nas três linhagens foram determinadas principalmente pela diferença na afinidade ao substrato. As respostas comparáveis obtidas pela exposição ao CPT-11 podem ser explicadas pelo equilíbrio entre as diferentes atividades das enzimas topoisomerase I e carboxil esterase, entre as linhagens. O programa de análise da combinação das drogas mostrou adição ou sinergismo após exposição a IC20 do CPT-11 seguido do 5-FU, nas três linhagens celulares. Por outro lado, o pré-tratamento com IC20 do 5-FU antagonizou a inibição do crescimento mediada pelo CPT-11. Nenhum dos tratamentos simultâneos determinou um aumento na inibição do crescimento nas linhagens SW620 e HT-29; mas mostraram adição ou antagonismo na linhagem SNU-C4. Observamos um significativo acréscimo na introdução de danos ao DNA nas linhagens celulares SW620 e HT-29 somente quando a IC20 do CPT-11 precedeu a IC50 do 5-FU. Já na linhagem SNU-C4, não somente este tratamento, mas também a utilização simultânea dos agentes introduziu mais dano ao DNA. Os tratamentos por 2 h ou 24 h com IC20, IC50, e/ou IC80 do 5-FU ou CPT-11 não causaram mudanças significativas na distribuição das células nas fases do ciclo celular, concentração de LDH no meio de cultura, ou formação de complexos DNA-topoisomerse I. Indicando que alterações nestes processos não estão envolvidas com os efeitos modulatórios dos pré-tratamentos na citotoxicidade das drogas. Entretanto, a incorporação de [3H-metil]timidina no DNA de células tratadas com CPT-11, aumentou em função da dose e tempo de exposição à droga. Este resultado sugere que o dano ao DNA introduzido pelo CPT-11 depende da dose e tempo de exposição podendo ser reparado por mecanismos de excisão. Somente foi observada significativa incorporação de [3H-metil]timidina em células tratadas com IC20 do 5-FU por 2 h, sugerindo que o reparo por excisão só ocorre após exposição por curto período e à doses baixas deste agente. Juntos, os resultados deste estudo mostraram que tanto os efeitos anti-proliferativos quanto a introdução de danos ao DNA pela combinação CPT-11/5-FU em dose baixa e fixa de um agente junto com dose alta do outro, nas linhagens celulares de carcinoma de cólon humano SW620, HT-29 e SNU-C4, dependem da seqüência de administração das drogas. Estes achados podem ter sido determinados pelos diferentes efeitos do tratamento com uma dose baixa dos agentes nos mecanismos de reparo por excisão do DNA.

Expressão imunohistoquímica da proteína pRb na mucosa esofágica de indivíduos sob risco para carcinoma epidermóide de esôfago

O câncer de esôfago é a sexta neoplasia maligna mais comum no mundo. No Rio Grande do Sul, Brasil, o carcinoma epidermóide de esôfago apresenta coeficientes de mortalidade elevados e com tendência ascendente com, pelo menos, o dobro dos coeficientes padronizados de mortalidade encontrados em outros estados brasileiros ou em países do cone sul da América latina. O diagnóstico tardio parece ser o principal responsável pelo mau prognóstico. Nos últimos anos, diversos estudos têm demonstrado a possibilidade de identificação das lesões precursoras do câncer esofágico, mas sem repercussão no prognóstico, até o momento. Considera-se, atualmente, que a carcinogênese esofágica está relacionada a uma interação entre fatores ambientais e anormalidades genéticas Recentemente, estudos em biologia molecular têm demonstrado a influência dos fatores reguladores do ciclo celular no prognóstico de diversas moléstias, inclusive o câncer. O Rb é um gene supressor tumoral envolvido no mecanismo de controle do ciclo celular, cuja expressão tem sido demonstrada no câncer do esôfago. O objetivo deste estudo foi determinar a prevalência da perda da expressão da proteína pRb na mucosa esofágica de indivíduos sob risco para o carcinoma epidermóide de esôfago, bem como relacionar esta expressão com o consumo de tabaco, álcool e chimarrão, achados histopatológicos e cromoscopia com lugol. Foram estudados 170 casos e 20 controles através de reação imunohistoquímica utilizando anticorpo monoclonal anti-pRb em amostras teciduais fixadas em formalina e armazenadas em parafina. Um total de 33 casos demonstrou perda da expressão imunohistoquímica da proteína pRb, determinando uma prevalência de 19,4% na amostra estudada. Não houve associação estatisticamente significativa entre a perda da expressão da proteína pRb e as variáveis idade, raça, exposição ao fumo, álcool e chimarrão, bem como a cromoendoscopia com lugol. Foi demonstrada uma associação significativa entre a perda da expressão da pRb com a história de câncer na família. Da mesma forma, foi demonstrada uma associação linear significativa entre a perda da pRb e o grau histopatológico das lesões. Estes resultados demonstraram uma influência da proteína pRb na evolução da carcinogênese esofágica e permitem sugerir que os indivíduos expostos aos fatores de risco estudados sejam candidatos a uma maior vigilância.