Complement system in cutaneous squamous cell carcinoma

Cutaneous squamous cell carcinoma (cSCC) consists 20% of keratinocytederived non-melanoma skin cancers (NMSC), the incidence of which is increasing globally. cSCC is the most common metastatic skin cancer and it causes approximately 20% of skin cancer-related deaths. At present, there are no molecular markers for predicting which cSCC lesions are aggressive or metastasize rapidly. UV radiation is the most important risk factor for cSCC. During the development of cSCC, normal epidermal keratinocytes are transformed and form actinic keratosis (AK), which progresses to cSCC in situ (cSCCIS, Bowen’s disease) and finally to invasive and metastatic cSCC. Inflammatory factors and cells are a part of cancer microenvironment and cSCC can develop in the chronically irritated skin or in the context of chronic inflammation. The complement system is a central part of innate immunity and it regulates normal immunological and inflammatory processes. In this study, the role of complement system components and inhibitors were studied in the progression of cSCC in culture and in vivo. Elevated expression of complement factor H (CFH), complement factor I (CFI), complement component C3 and complement factor B (CFB) was noted in cSCC cells in culture. The analysis with immunohistochemistry (IHC) revealed that the expression of CFH, CFI, C3 and CFB was specifically noted in tumor cells in vivo. The staining intensity of CFH, CFI, C3 and CFB was also stronger in invasive cSCC than in AK or cSCCIS samples. The knockdown of CFH, CFI and CFB with specific siRNAs decreased cSCC cell viability and migration, whereas the knockdown of C3 reduced only cSCC cell migration. Moreover, the knockdown of CFI, C3 and CFB inhibited growth of cSCC xenograft tumors established in SCID mice in vivo. In these tumors, CFI, C3 and CFB knockdown decreased the number of proliferating cells. Moreover, the knockdown of CFI increased local inflammation and complement activation. This study provides evidence for the roles of CFH, CFI, C3 and CFB in the tumor progression indicating these as molecular biomarkers and putative therapeutic targets of cSCC.

Follow-up of patients treated with retinoic acid for the control of radioiodine non-responsive advanced thyroid carcinoma

During thyroid tumor progression, cellular de-differentiation may occur and it is commonly accompanied by metastatic spread and loss of iodine uptake. Retinoic acid (RA) administration might increase iodine uptake in about 40% of patients, suggesting that RA could be a promising therapeutic option for radioiodine non-responsive thyroid carcinoma, although a prospective study with a long-term follow-up has not been reported. This was a clinical prospective study assessing the value of 13-cis-RA in patients with advanced thyroid carcinoma and its impact on major outcomes such as tumor regression and cancer-related death with a long-term follow-up of patients submitted to radioiodine (131I) therapy after RA administration. Sixteen patients with inoperable disease and no significant radioiodine uptake on post-therapy scan were selected. Patients were treated orally with 13-cis-RA at a dose of 1.0 to 1.5 mg·kg-1·day-1 for 5 weeks and then submitted to radioiodine therapy (150 mCi) after thyroxine withdrawal. A whole body scan was obtained 5 to 7 days after the radioactive iodine therapy. RECIST criteria were used to evaluate the response. An objective partial response rate was observed in 18.8%, a stable disease rate in 25% and a progression disease rate in 56.2%. Five patients died (62.5%) in the group classified as progression of disease. Progression-free survival rate (PFS) ranged from 72 to 12 months, with a median PFS of 26.5 months. RA may be an option for advanced de-differentiated thyroid cancer, due to the low rate of side effects.

p16 (INK4a) has clinicopathological and prognostic impact on oropharynx and larynx squamous cell carcinoma

CDKN2A encodes proteins such as p16 (INK4a), which negatively regulate the cell-cycle. Molecular genetic studies have revealed that deletions in CDKN2A occur frequently in cancer. Although p16 (INK4a) may be involved in tumor progression, the clinical impact and prognostic implications in head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) are controversial. The objective of this study was to evaluate the frequency of the immunohistochemical expression of p16 (INK4a) in 40 oropharynx and 35 larynx from HNSCC patients treated in a single institution and followed-up at least for 10 years in order to explore potential associations with clinicopathological outcomes and prognostic implications. Forty cases (53.3%) were positive for p16 (INK4a) and this expression was more intense in non-smoking patients (P = 0.050), whose tumors showed negative vascular embolization (P = 0.018), negative lymphatic permeation (P = 0.002), and clear surgical margins (P = 0.050). Importantly, on the basis of negative p16 (INK4a) expression, it was possible to predict a probability of lower survival (P = 0.055) as well as tumors presenting lymph node metastasis (P = 0.050) and capsular rupture (P = 0.0010). Furthermore, increased risk of recurrence was observed in tumors presenting capsular rupture (P = 0.0083). Taken together, the alteration in p16 (INK4a) appears to be a common event in patients with oropharynx and larynx squamous cell carcinoma and the negative expression of this protein correlated with poor prognosis.

Filopodia and stromal extracellular matrix as regulators of cancer cell invasion and growth

Bidirectional exchange of information between the cancer cells and their environment is essential for cancer to evolve. Cancer cells lose the ability to regulate their growth, gain the ability to detach from neighboring cells and finally some of the cells disseminate from the primary tumor and invade to the adjacent tissue. During cancer progression, cells acquire features that promote cancer motility and proliferation one of them being increased filopodia number. Filopodia are dynamic actin-rich structures extending from the leading edge of migrating cells and the main function of these structures is to serve as environmental sensors. It is nowadays widely appreciated, that not only the cancer cells, but also the surrounding of the tumor – the tumor microenvironment- contribute to cancer cell dissemination and tumor growth. Activated stromal fibroblasts, also known as cancer-associated fibroblasts (CAFs) actively participate on tumor progression. CAFs are the most abundant cell type surrounding the cancer cells and they are the main cell type producing the extracellular matrix (ECM) within tumor stroma. CAFs secrete growth factors to promote tumor growth, direct cancer cell invasion as well as modify the stromal ECM architecture. The aim of this thesis was to investigate the function of filopodia, particularly the role of filopodia-inducing protein Myosin-X (Myo10), in breast cancer cell invasion and metastasis. We found that Myo10 is an important regulator of basal type breast cancer spreading downstream of mutant p53. In addition, I investigated the role of CAFs and their secreted matrix on tumor growth. According to the results, CAF-derived matrix has altered organization and stiffness which induces the carcinoma cell proliferation via epigenetic mechanisms. I identified histone demethylase enzyme JMJD1a to be regulated by the stiffness and to participate in stiffness induced growth control.

Rôle des centrosomes dans la régulation du point de contrôle en G2/M en réponse aux dommages à l'ADN

Les centrosomes sont les centres organisateurs des microtubules et jouent un rôle crucial dans l’organisation du fuseau bipolaire pendant la mitose. Plus récemment, le rôle des centrosomes dans la régulation de l’entrée en mitose a été mis en évidence. Les centrosomes semblent également contribuer à l’activation du point de contrôle en G2/M en réponse aux lésions de l’ADN en servant de point de rencontre pour les régulateurs du cycle cellulaire et les gènes de réponse aux dommages à l’ADN. L’amplification du nombre de centrosomes est une caractéristique des cellules tumorales mais de façon intéressante, elle constitue aussi une réponse des cellules aux dommages à l’ADN. Les mécanismes qui régulent l’homéostasie et la dynamique des centrosomes sont encore mal compris. Pour mieux comprendre le rôle des centrosomes dans la régulation du point de contrôle en G2/M en réponse aux dommages à l’ADN, le recrutement et/ou l’activation au niveau des centrosomes des kinases impliquées dans les voies de signalisation de ce point de contrôle ont été étudiés par immunofluorescence indirecte sur cellules HeLaS3 ou par Western blot sur des fractions enrichies en centrosomes. Nos résultats montrent que les kinases ATM, ATR, CHK1 et CHK2 sont actives dans les centrosomes de cellules en phase G2. En réponse à l’activation du point de contrôle en G2/M, les formes actives de ces kinases diminuent au niveau des centrosomes. Pour identifier de nouveaux acteurs centrosomaux potentiellement impliqués dans la régulation de ce point de contrôle, une analyse comparative des protéomes de centrosomes purifiés a également été réalisée par spectrométrie de masse. Pour étudier plus particulièrement la fonction de CHK2 au niveau des centrosomes, nous avons développer des outils moléculaires qui serviront à déterminer le rôle de la sous population de CHK2 localisée aux centrosomes 1) dans la régulation de l’entrée en mitose au cours d’un cycle normal 2) dans l’activation et la stabilité du point de contrôle en G2/M en réponse aux lésions l’ADN et 3) dans l’homéostasie et la dynamiques des centrosomes en réponse aux dommages à l’ADN. Cette étude permettra de mieux comprendre la fonction des centrosomes dans la réponse cellulaire au stress génotoxiques anti-cancereux et de révéler de nouvelles fonctions potentielles pour la kinase CHK2.

Étude de l’expression de la molécule d’adhérence CD146 dans les lymphocytes T

Les tumeurs solides sont infiltrées par des cellules immunes (TIIC) dont la nature, la fonction et la composition varient d’un patient à l'autre. Ces cellules inflammatoires influencent l'invasion tumorale en contrôlant la croissance et le potentiel métastatique d’une tumeur. Ainsi, il est proposé d’utiliser cette infiltration comme outil diagnostic et pronostic de routine. Certaines cellules sont bien connues pour jouer un rôle important dans le contrôle de la progression tumorale, comme c’est le cas des lymphocytes T cytotoxiques CD8+ alors que d’autres possèdent un rôle contradictoire. Étant donné la dépendance des tumeurs sur l’équilibre entre ces différentes cellules, il est important d’identifier les fonctions précises des cellules immunes au sein de la tumeur. De nombreuses études sont réalisées afin d’identifier des marqueurs descriptifs du phénotype et la fonction des cellules immunes dans la tumeur. Ce projet de doctorat se divise en deux parties : 1- Identifier la méthode de désagrégation des tissus tumoraux altérant le moins la biologie des TIIC pour leur caractérisation. 2- Caractériser l’expression de la molécule d’adhérence CD146 dans les TIIC et en identifier l’origine. L’identification de marqueurs pour la caractérisation phénotypique et fonctionnelle des TIIC a été réalisée, entre autres, par la détection de protéines exprimées par la cellule. Dans la première partie de ce projet, nous avons démontré que les méthodes utilisées pour désagréger les tissus tumoraux dans le but d’isoler les TIIC induisent des changements dans la biologie de ces cellules ce qui peut fausser les conclusions qui en dérivent. Nous avons donc comparé l'impact de trois méthodes de désagrégation : une dissociation mécanique utilisant la MédimachineTM et deux digestions enzymatiques utilisant une collagénase de type I seule ou combinée à de la collagénase de type IV et de la DNase I de type II. Nous nous sommes intéressés à l'effet de ces méthodes sur des paramètres tels que la viabilité cellulaire, l’altération des protéines de surface et la capacité des cellules à proliférer. Nous avons démontré que ces méthodes affectent la viabilité des cellules de manière comparable, alors que la détection de certaines protéines de surface et la capacité de proliférer est réduite/inhibée par les traitements enzymatiques. Nous concluons qu’une méthode mécanique utilisant la MédimachineTM est mieux adaptée à la caractérisation des TIIC afin de conserver leurs propriétés. Dans la deuxième partie de notre projet, nous avons adapté cette méthode à la caractérisation des TIIC. Nous avons porté une attention particulière à la molécule d’adhérence CD146 dont l’implication dans la migration des cellules immunes à travers l’endothélium vers les sites d’inflammation est de plus en plus étudiée dans les maladies autoimmunes. Nous avons mis en évidence une augmentation des proportions de cellules immunes exprimant CD146 dans les tumeurs comparativement au sang de patients de cancers. Cette expression est induite par les cellules tumorales tout en étant accrue par la nécrose de celles-ci. Nous démontrons que ces cellules sont majoritairement des lymphocytes T CD4+ présentant un profil immunosuppressif. En conclusion, nos résultats suggèrent que CD146 participe à la mise en place du contexte immunitaire dans la tumeur et augmente la capacité de migration des lymphocytes T CD4+. L’induction par les cellules tumorales de cette molécule d’adhérence dans les cellules suppressives pourrait contribuer aux mécanismes immunorégulateurs mis en place par la tumeur. CD146 pourrait être un marqueur d’intérêt pour l’identification des cellules immunosuppressives et pour le développement de nouvelles thérapies.

Fonctions antitumorales de la voie ERK/MAPK et développement rationnel de nouvelles stratégies thérapeutiques

Les kinases régulées par les signaux extracellulaires (ERK1/2) régulent une multitude de processus cellulaires, incluant la prolifération, la survie et la différenciation. Ces kinases représentent l’élément terminal de la voie ERK/MAPK, laquelle est activée dans près de 30% de tous les cancers humains et donc généralement perçue comme étant un effecteur critique de la progression tumorale. Cependant, une accumulation d’observations suggèrent que les kinases ERK pourraient également induire la suppression tumorale. Le but premier de cette thèse est de démontrer comment la signalisation par ERK peut contribuer à la suppression tumorale et de concilier les mécanismes impliqués avec son rôle dans la progression du cancer. Puisque nos travaux ont une incidence sur les bénéfices attendus de certaines thérapies actuellement en développement, le deuxième objectif de la thèse est de proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour combattre le cancer. Nous avons démontré qu’une hyperactivation des kinases ERK induit la sénescence cellulaire. Le mécanisme implique la dégradation sélective et dépendante du protéasome de nombreuses protéines, ce que nous avons nommé le SAPD (Senescence-Associated Protein Degradation). Ce processus cible des protéines requises pour différentes fonctions cellulaires, incluant la progression du cycle cellulaire, les fonctions mitochondriales et la biogenèse des ribosomes. Ensuite, nos résultats montrent qu’en plus d’inhiber l’établissement de la sénescence, une diminution de la signalisation par les kinases ERK favorise la reprogrammation cellulaire, laquelle permet aux cellules précancéreuses de développer leur tumorigénicité et aux cellules cancéreuses d’acquérir des propriétés attribuables aux cellules souches. Ces observations suggèrent que les mécanismes qui inhibent la voie ERK/MAPK pourraient favoriser l’initiation du cancer, la formation de métastases et la résistance à diverses thérapies. Enfin, nous avons démontré que la metformine, utilisée pour le traitement du diabète, inhibe le facteur de transcription NF-kB. Ce dernier joue un rôle central dans la reprogrammation cellulaire et dans la production de cytokines pro-inflammatoires nocives par les cellules sénescentes. Ainsi, nous émettons l’hypothèse que la metformine pourrait être utilisée en combinaison avec certaines thérapies afin d’éviter les effets secondaires tant d’une inhibition des kinases ERK que d’une hyperactivation. Globalement, les résultats présentés démontrent que l’effet de la voie ERK/MAPK dépend de la force de son activation. Alors qu’une activation modérée peut contribuer à la prolifération de la plupart des cellules, une forte activation induit la sénescence tandis qu’au contraire, une faible activation favorise la reprogrammation des cellules cancéreuses et donc une augmentation de l’agressivité de la tumeur. Cette polyvalence de la voie suggère une certaine prudence face à l’usage des inhibiteurs de la voie ERK/MAPK. Cependant, elle nous motive à travailler au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques, lesquelles pourraient inclure la metformine.

Identification and characterization of new biomarkers in aggressive subtypes of breast cancer

En 2015, la récidive tumorale et les métastases du cancer du sein demeurent une cause importante de décès à travers le monde. Toutefois, ces cancers sont souvent hétérogènes car en dépit d’un phénotype similaire, l’évolution clinique et la réponse au traitement peuvent varier considérablement. Il y a donc un intérêt évident à identifier et à caractériser de nouveaux biomarqueurs pour permettre classer les tumeurs mammaires dans des sous-groupes plus homogènes. Notre hypothèse est que chaque cancer mammaire possède des caractéristiques distinctes au plan des altérations du génome et des profils d’expression géniques et que ces changements se traduisent cliniquement par une prédisposition à former des métastases ou à répondre ou non à la chimiothérapie et aux thérapies ciblées. Dans le cadre de nos travaux, nous nous sommes intéressés aux sous-types agressifs de tumeurs mammaires et notamment les cancers de type triple négatif. Nous avons aussi tenté d’identifier des marqueurs capables de distinguer l’une de l’autre les tumeurs de type luminal A et luminal B. Pour ce faire, nous avons d’abord utilisé une stratégie in silico à partir de données publiques (micro-puces d’ADN et séquençage de l’ARN). Nous avons ensuite construit sept micro-matrices tissulaires (TMA) provenant de tissus mammaires normaux et tumoraux fixés à la formaline et enrobés en paraffine. Ces outils nous ont permis d’évaluer par immunohistochimie les niveaux d’expression différentielle des marqueurs suivants : ANXA1, MMP-9, DP103 et MCM2. Ceux-ci ont été comparés aux marqueurs usuels du cancer du sein (ER, PR, HER2, CK5/6 et FOXA1) et corrélés aux données cliniques (survie globale et métastase). Nos résultats indiquent que ces nouveaux marqueurs jouent un rôle important dans l’évolution clinique défavorable des tumeurs de haut grade. Dans un premier article nous avons montré que l’expression d’ANXA1 est dérégulée dans les cancers de type triple-négatif et aussi, dans une certaine mesure, dans les tumeurs HER2+. Nous croyons qu’ANXA1 permet de mieux comprendre le processus d’hétérogénéité tumorale et facilite l’identification des tumeurs de haut grade. Nous proposons également qu’ d’ANXA1 stimule la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT) et la formation des métastases. Dans un second temps, nous avons montré que les niveaux d’expression de MMP-9 reflètent la différenciation cellulaire et corrèlent avec les sous-types de cancers mammaires ayant un mauvais pronostic. Nous estimons que MMP-9 permet de mieux comprendre et d’identifier les tumeurs mammaires à haut risque. De fait, la surexpression de MMP-9 est associée à une augmentation des métastases, une récidive précoce et une diminution de la survie globale. Dans le cadre d’un troisième article, nous avons montré que la surexpression du marqueur de prolifération MCM2 s’observe dans les cancers triple-négatifs, HER2+ et Luminal B par comparaison aux cancers luminal A (p< 0.0001). Nos résultats suggèrent qu’en utilisant un seuil de 40% de noyaux marqués, nous pourrions distinguer l’une de l’autre les tumeurs de type luminal A et luminal B. Cela dit, avant de pouvoir envisager l’utilisation de ce marqueur en clinique, une étude de validation sur une nouvelle cohorte de patientes s’impose. En somme, les résultats de nos travaux suggèrent qu’ANXA1, MMP-9 et MCM2 sont des marqueurs intéressants pour mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques impliqués dans la progression tumorale et le développement des métastases. À terme, ces nouveaux marqueurs pourraient être utilisés seuls ou en combinaison avec d’autres gènes candidats pour permettre le développement de trousses « multigènes » ou d’essais protéomiques multiplex pour prédire l’évolution clinique des cancers mammaires.

Die Rolle des Zelladhäsionsmoleküls L1 in der Tumorprogression

Das neuronale Adhäsionsmolekül L1 wird neben den Zellen des Nervensystems auf vielen humanen Tumoren exprimiert und ist dort mit einer schlechten Prognose für die betroffenen Patienten assoziiert. Zusätzlich zu seiner Funktion als Oberflächenmolekül kann L1 durch membranproximale Spaltung in eine lösliche Form überführt werden. In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss von L1 auf die Motilität von Tumorzellen untersucht. Lösliches L1 aus Asziten führte zu einer Integrin-vermittelten Zellmigration auf EZM-Substraten. Derselbe Effekt wurde durch Überexpression von L1 in Tumorlinien beobachtet. Weiterhin führt die L1-Expression zu einer erhöhten Invasion, einem verstärkten Tumorwachstum in NOD/SCID Mäusen und zur konstitutiven Aktivierung der MAPK ERK1/2. Eine Mutation in der zytoplasmatischen Domäne von hL1 (Thr1247Ala/Ser1248Ala)(hL1mut) führte hingegen zu einer Blockade dieser Funktionen. Dies weist daraufhin, dass nicht nur lösliches L1, sondern auch die zytoplasmatische Domäne von L1 funktionell aktiv ist. Im zweiten Teil der Arbeit wurde der Mechanismus, der L1-vermittelten Signaltransduktion untersucht. Die zytoplasmatische Domäne von L1 gelangt nach sequenzieller Proteolyse durch ADAM und Presenilin-abhängiger γ-Sekretase Spaltung in den Zellkern. Diese Translokation im Zusammenspiel mit der Aktivierung der MAPK ERK1/2 durch L1-Expression führt zu einer L1-abhängigen Genregulation. Die zytoplasmatische Domäne von hL1mut konnte ebenfalls im Zellkern detektiert werden, vermittelte jedoch keine Genregulation und unterdrückte die ERK1/2 Phosphorylierung. Die L1-abhängige Induktion von ERK1/2-abhängigen Genen wie Cathepsin B, β3 Integrin und IER 3 war in Zellen der L1-Mutante unterdrückt. Die Expression des Retinsäure-bindenden Proteins CRABP-II, welches in hL1 Zellen supprimiert wird, wurde in der L1-Mutante nicht verändert. Weitere biochemische Untersuchungen zeigen, dass die zytoplasmatische Domäne von L1 Komplexe mit Transkriptionsfaktoren bilden kann, die an Promoterregionen binden können. Die dargestellten Ergebnisse belegen, dass L1-Expression in Tumoren an drei Funktionen beteiligt ist; (i) L1 erhöht Zellmotilität, (ii) fördert Tumorprogression durch Hochregulation von pro-invasiven und proliferationsfördernden Genen nach Translokation in den Nukleus und (iii) schützt die Zellen mittels Regulation pro- bzw. anti-apoptotischer Gene vor Apoptose. Die mutierte Phosphorylierungsstelle im L1-Molekül ist essentiell für diese Prozesse. Die Anwendung neuer Therapien für Patienten mit L1-positiven Karzinomen kann mit Hinblick auf die guten Erfolge der Antikörper-basierenden Therapie mit dem mAk L1-11A diskutiert werden.

Revisión sistemática : uso de imágenes por difusión en RMN, para predecir sobrevida en pacientes adultos con diagnostico de glioblastoma multiforme

El Glioblastoma multiforme (GBM), es el tumor cerebral más frecuente, con pronóstico grave y baja sensibilidad al tratamiento inicial. El propósito de este estudio fue evaluar si la Difusión en RM (IDRM), es un biomarcador temprano de respuesta tumoral, útil para tomar decisiones tempranas de tratamiento y para obtener información pronostica. Metodología La búsqueda se realizo en las bases de datos EMBASE, CENTRAL, MEDLINE; las bibliografías también fueron revisadas. Los artículos seleccionados fueron estudios observacionales (casos y controles, cohortes, corte transversal), no se encontró ningún ensayo clínico; todos los participante tenían diagnostico histopatológico de GBM, sometidos a resección quirúrgica y/o radio-quimioterapia y seguimiento de respuesta al tratamiento con IDRM por al menos 6 meses. Los datos extraídos de forma independiente fueron tipo de estudio, participantes, intervenciones, seguimiento, desenlaces (sobrevida, progresión/estabilización de la enfermedad, muerte) Resultados Quince estudios cumplieron los criterios de inclusión. Entre las técnicas empleadas de IDRM para evaluar respuesta radiológica al tratamiento, fueron histogramas del coeficiente aparente de difusion ADC (compararon valores inferiores a la media y el percentil 10 de ADC, con los valores superiores); encontrando en términos generales que un ADC bajo es un fuerte predictor de sobrevida y/o progresión del tumor. (Esto fue significativo en 5 estudios); mapas funcionales de difusion (FDM) (midieron el porcentaje de cambio de ADC basal vs pos tratamiento) que mostro ser un fuerte predictor de sobrevida en pacientes con progresión tumoral. DISCUSION Desafortunadamente la calidad de los estudios fue intermedia-baja lo que hace que la aplicabilidad de los estudios sea limitada.

Determinación de anomalías cromosómicas y secuencias de ADN amplificadas en cáncer de mama

El cáncer de mama en Colombia, es la tercera causa de muerte en la población en general y la segunda en mujeres. En el año 2002 el 40.5% de los casos se presentaron en mujeres menores de 50 años (Pardo, et al. 2003). El cáncer de mama resulta de múltiples factores, entre los que se incluyen cambios sucesivos en el genoma de células epiteliales originalmente normales, que pueden conducir a la activación de oncogenes, inactivación de genes supresores de tumor y pérdida de función de genes reparadores de daños al ADN. Estas alteraciones pueden también ser producto de anomalías cromosómicas tales como monosomías, trisomías, translocaciones, inversiones, pérdida de material genético y amplificaciones que también afectan la expresión de genes (1) (2) (3) (4). Sin embargo, el orden de aparición de los diferentes eventos no está completamente dilucidado. En este estudio se determinaron las anomalías cromosómicas y secuencias de ADN amplificadas en pacientes con cáncer de mama, tanto en muestras de sangre periférica como de tumor de mama de 30 pacientes. En las dos líneas celulares analizadas se observó una alta frecuencia de monosomías principalmente de los cromosomas X, 6, 7, 9, 17, 19 y 22. Hay una asociación entre las monosomías de los cromosomas 17 y 22 con el estado negativo para los receptores de estrógenos y progestágenos (p=0.027, p=0.050). También se encontró asociación entre la monosomía del cromosoma 19 con edad avanzada (p=0.034), observándose formas más agresivas de la enfermedad cuando ésta estuvo presente. Las monosomías fueron características de carcinomas ductales infiltrantes de todos los grados. En los demás tipos de carcinoma su frecuencia fue más baja. En el presente estudio se encontró una asociación significativa entre algunas anomalías cromosómicas y la enfermedad, no reportadas anteriormente, como fueron algunas monosomías, fragilidades y roturas cromosómicas y cromatídicas. La alta frecuencia de fragilidades encontradas tanto en sangre periférica (fra 9q12 p=0.001 y fra 3p14 p= 0.38) como de fragilidades expresadas espontáneamente (no inducidas por el uso de reactivos específicos) en muestras de tumor de mama (fra 1p11 p= 0.001, fra 2q11 p= 0.002), pueden ser el reflejo de una alta inestabilidad cromosómica en el genoma de estos pacientes, mostrando lautilidad de los estudios de fragilidad en la determinación de individuos en alto riesgo de desarrollar cáncer de mama. En ensayos de FISH no se observaron amplificaciones de los genes ERBb2 y c-myc en los pacientes analizados. Esto concuerda con lo encontrado en la literatura en donde se ha reportado, para este tipo de tumores, una sobre expresión de la proteína sin amplificación del gen, explicada por desregulación de la expresión del gen, a su vez posiblemente debida a mutaciones en la región promotora o a alteraciones, que conducen a un aumento de la tasa de transcripción (5) (6) (7). Los resultados obtenidos, aunque preliminares, aportan nuevos marcadores cromosómicos que pueden orientar el diagnóstico, pronóstico y tratamiento de esta patología.

Comparative biology of mammalian telomeres: hypotheses on ancestral states and the roles of telomeres in longevity determination

Progressive telomere shortening from cell division (replicative aging) provides a barrier for human tumor progression. This program is not conserved in laboratory mice, which have longer telomeres and constitutive telomerase. Wild species that do ⁄ do not use replicative aging have been reported, but the evolution of different phenotypes and a conceptual framework for understanding their uses of telomeres is lacking. We examined telomeres ⁄ telomerase in cultured cells from > 60 mammalian species to place different uses of telomeres in a broad mammalian context. Phylogeny-based statistical analysis reconstructed ancestral states. Our analysis suggested that the ancestral mammalian phenotype included short telomeres (< 20 kb, as we now see in humans) and repressed telomerase. We argue that the repressed telomerase was a response to a higher mutation load brought on by the evolution of homeothermy. With telomerase repressed, we then see the evolution of replicative aging. Telomere length inversely correlated with lifespan, while telomerase expression co-evolved with body size. Multiple independent times smaller, shorter-lived species changed to having longer telomeres and expressing telomerase. Trade-offs involving reducing the energetic ⁄ cellular costs of specific oxidative protection mechanisms (needed to protect < 20 kb telomeres in the absence oftelomerase) could explain this abandonment of replicative aging. These observations provide a conceptual framework for understanding different uses of telomeres in mammals, support a role for human-like telomeres in allowing longer lifespans to evolve, demonstrate the need to include telomere length in the analysis of comparative studies of oxidative protection in the biology of aging, and identify which mammals can be used as appropriate model organisms for the study of the role of telomeres in human cancer and aging. Key words: evolution of telomeres; immortalization; telomerase; replicative aging; senescence.

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.

Estudo da expressão imuno-histoquímica das proteínas MMP-9, MMP-13 e TIMP-1 em ameloblastomas e tumores odontogênicos ceratocistos

Ameloblastomas and keratocystic odontogenic tumors (KOT) represent odontogenic lesions that, despite their benign nature, are distinguished by a distinct biological behavior, characterized by locally aggressive growth and recurrent episodes. The gnathic bone resorption caused by the growth of these lesions is a key to the expansion of the same, both being mediated by osteoclastic cells like enzymatic activity of various matrix metalloproteinases (MMPs) factor. The expression of stimulatory factors and inhibitors of bone resorption has been correlated with the development of these lesions, with emphasis to some MMPs such as collagenases and gelatinases and tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs), among others. Based on the premise that stimulatory and inhibitory factors of osteolytic processes can be decisive for the growth rate of intraosseous odontogenic lesions, this experiment evaluated the immunoreactivity of MMP-9, -13 and TIMP-1 protein in the epithelium and mesenchyme of ameloblastoma and the KOT specimens, by a quantitative analysis of the immunoreactivity cells. Statistical analysis was performed using the Mann-Whitney and Wilcoxon tests with a significance level set at 5 %. Immunohistochemical expression of MMP-9, -13 and TIMP-1 was observed in 100% of cases both in the epithelium and in mesenchyme. The immunoreactivity in the epithelium of KOT and ameloblastomas revealed a predominance of score 3 for MMP-9 (p=0.382) and MMP-13 (p=0.069) and no statistically significance for TIMP-1, the latter being significantly higher immunoreactivity in ameloblastomas. In the mesenchyme, there was a higher score immunoreactivity of MMP-13 (p=0.031) in ameloblastomas in relation to KOT, whereas for MMP-9 and TIMP-1 no statistically significant difference (p=0.403 was observed, p=1.000). The calculation of the ratio of scores revealed expression of proteins in general, similarity of the lesions, a significant predominance of equal expression of TIMP-1 and MMP-9 was observed only in the epithelium of ameloblastoma. The marked immunostaining of MMP-9 , MMP-13 and TIMP-1 in epithelium and mesenchyme of the lesion indicate that these proteins involved in ECM remodeling required for tumor progression, however, specific differences in the expression of some of these proteins, are not sufficient to suggest differences in the biological behavior of ameloblastomas and KOTs

Expressão imuno-histoquimica da cicloxigenase-2 e p53 em cancinoma epidermóide oral

Squamous cell carcinoma is the most common malignant neoplasm in the oral cavity, accounting for more than 90% of all malignancies in this location. Cyclooxygenases (COX s) are key enzymes on arachidonic acid metabolism and prostaglandin synthesis, being expressed basically in two forms: the constitutive (COX-1) and the inducible (COX-2). Increased levels on the expression of COX-2 have been implicated in the pathogenesis tumor progression of various forms of human cancer, including oral squamous cell carcinoma, some of what suggesting a possible interaction between COX-2 and the protein expressed by the tumor suppressor gene p53, mutated in more than 50% of all human cancers. The mean of the present research consisted in analyze the correlation between the expression of COX-2 and p53, at the protein level, as well as evaluate the difference on the expression of these two proteins with the histological grading of malignancy. 34 cases of oral squamous cell carcinoma were selected and graded according to the histological grading system proposed by Bryne (1998) and the labeling indexes (LI s) for COX-2 and p53 evaluated using immunohistochemistry method. The results revealed that COX-2 was expressed in increased levels in most of the specimens, although there was no statistic significant correlation between LI s from COX-2 and p53 (p>0.05), and there were no statistical differences on the expression of these proteins between tumors of high and low grade of malignancy (p>0.05). Interestingly, the expression of COX-2 and p53 was detected in fragments of dysplastic oral epithelium adjacent to tumor areas, on basal and suprabasal layers. The absence of statistical correlation between the expression of COX-2 and p53 proteins do not rule ot the existence of a relation between them, were it may reflect the diversity of regulatory pathways between both, different direct and indirect inhibitory effects of COX-2 over p53, as well as the wide range of activation macheenisms for COX-2 and mutational status of the p53 gene Another conclusion point that the increased expression of COX-2 observed in oral squamous cell carcinomas suggest a role for this protein in the processes of pathogenesis and tumoral evolution of this malignant neoplasm