The MLH1 c.1852_1853delinsGC (p.K618A) Variant in Colorectal Cancer: Genetic Association Study in 18,723 Individuals

Colorectal cancer is one of the most frequent neoplasms and an important cause of mortality in the developed world. Mendelian syndromes account for about 5% of the total burden of CRC, being Lynch syndrome and familial adenomatous polyposis the most common forms. Lynch syndrome tumors develop mainly as a consequence of defective DNA mismatch repair associated with germline mutations in MLH1, MSH2, MSH6 and PMS2. A significant proportion of variants identified by screening these genes correspond to missense or noncoding changes without a clear pathogenic consequence, and they are designated as "variants of uncertain significance'', being the c.1852_1853delinsGC (p.K618A) variant in the MLH1 gene a clear example. The implication of this variant as a low-penetrance risk variant for CRC was assessed in the present study by performing a case-control study within a large cohort from the COGENT consortium-COST Action BM1206 including 18,723 individuals (8,055 colorectal cancer cases and 10,668 controls) and a case-only genotype-phenotype correlation with several clinical and pathological characteristics restricted to the Epicolon cohort. Our results showed no involvement of this variant as a low-penetrance variant for colorectal cancer genetic susceptibility and no association with any clinical and pathological characteristics including family history for this neoplasm or Lynch syndrome.

Esperança e sentido de vida em pacientes com neoplasia maligna

O trabalho tem como tema central o estudo teórico e a pesquisa empírica das variáveis esperança, crenças esperançosas e sentido de vida em pacientes com diagnóstico de câncer. No plano teórico, objetivou estudar a Teoria Antropológica La Espera y la Esperanza, de Laín Entralgo, procurando aplicá-la à experiência profissional em Psico-Oncologia; estabelecer uma relação teórica entre o conceito de esperança, de Laín Entralgo, e o conceito psicológico de crença; buscar um vínculo entre o conceito de esperança de Laín Entralgo e o conceito de sentido da vida de Viktor Frankl; e, desvelar a complementaridade da contribuição de Buber ao conceito de sentido de vida, de Frankl, no sentido de que a análise do encontro seria favorecedora do sentido da vida ou de uma mudança de um sentido já acolhido. No plano empírico, investigou os possíveis efeitos psicológicos e sua repercussão no estado de saúde geral do paciente oncológico, decorrente de uma intervenção psicológica fundamentada por esses princípios teóricos. Foi conduzido um estudo exploratório, de natureza qualitativa, baseado na estratégia da pesquisa-ação. Participaram, voluntariamente, quatro homens, com diagnóstico de neoplasia maligna (câncer de próstata = 2; câncer de intestino = 1; câncer de língua = 1), média de idade 62,8 (4,3) e escolaridade 6,8 (3,4). As informações foram coletadas através de entrevistas individuais semi-estruturadas, com frequência semanal e duração de 1h30. Empregou-se o Mini-Exame do Estado Mental (MEEM) para rastreio de déficit cognitivo e o Inventário Beck de Depressão (BDI) para identificação de presença de sintomatologia depressiva. O resultados obtidos no MEEM (28,31,7) revelaram ausência de declínio cognitivo. Os escores do BDI indicaram ausência de sintomas significativos de depressão. Os depoimentos dos participantes foram analisados com base no método de Análise de Conteúdo (Bardin), através da técnica de Análise Temática. Os achados indicam que: crenças esperançosas vinculam o sentido da vida à esperança; a busca de um sentido para a existência é variável importante quando se trata das condutas consequentes da esperança: passividade e atividade; o caráter complementar da contribuição de Buber ao conceito de sentido de vida de Frankl evidencia-se na convivência, em especial na relação dialógica, que se mostra favorecedora da descoberta do sentido da vida ou de uma mudança de um sentido já acolhido; os pacientes esperançosos são mais ativos sob diversos aspectos no sentido físico, psicológico e social, quando o seu estado físico assim o permite, do que aqueles que se mostram desesperançados; as pessoas esperançosas tendem a resignar-se e a encontrar alternativas psicologicamente mais saudáveis em face da doença do que aquelas que se mostram mais desesperançadas. Considerando a natureza da pesquisa, o reduzido número de participantes, usuários do SUS e sob os cuidados do mesmo médico, estes achados devem ser examinados com cautela posto que representam indícios reveladores de que exista uma relação entre crenças esperançosas e a evolução do câncer, favorecida pelo sentido da vida.

Papel da fucana sulfatada FucSulf I na interação entre células tumorais e o endotélio in vitro

Para formar metástases, as células tumorais devem se desprender do tumor primário e migrar através do endotélio num processo denominado intravasamento. Uma vez na circulação, elas devem aderir ao endotélio do tecido alvo e extravasar para o novo sítio de colonização, onde irão proliferar. A interação das células tumorais com o endotélio é mediada por selectinas, seguida pela interação com integrinas. As células tumorais apresentam um padrão anormal de glicosilação, expressando ligantes de selectinas, formados por polissacarídeos fucosilados, como sialyl Lewis a/x. Durante o processo metastático, células tumorais secretam diversos fatores de crescimento. Além de modular diferentes tipos celulares que constituem o microambiente tumoral, estes fatores de crescimento também atuam nas células tumorais de forma autócrina, ativando vias de sinalização envolvidas na proliferação e migração celular. Polissacarídeos sulfatados como a heparina, podem atuar como inibidores de P e L-selectinas, além de se ligar a fatores de crescimento, impedindo a ativação de seus receptores. Neste trabalho, avaliamos o papel de fucanas sulfatadas extraídas de diferentes espécies de invertebrados marinhos (L. variegatus, S. franciscanus, S. pallidus, A. lixula e S. droebachiensis) na modulação da interação entre células tumorais com o endotélio in vitro e comparamos seu efeito com o da heparina. Também avaliamos o papel destas moléculas na proliferação de células tumorais. Para isso, utilizamos duas linhagens tumorais de próstata (DU-145 e PC-3) e culturas primárias de células endoteliais de veia umbilical humana (HUVECs). Ao avaliar o efeito das fucanas na adesão das células tumorais às HUVECs, observamos que todas as fucanas testadas inibiram a adesão da linhagem DU-145 à monocamada endotelial, enquanto apenas a fucana extraída da espécie L. variegatus (FucSulf I) e da espécie S. franciscanus inibiram a adesão da linhagem PC-3. A FucSulf I foi uma das fucanas que apresentou maior potencial inibitório nas duas linhagens e foi a única que inibiu a adesão da linhagem DU-145 à matriz subendotelial, não interferindo na adesão da linhagem PC-3. A FucSulf I mostrou-se capaz de diminuir também a migração transendotelial das linhagens tumorais DU-145 e PC-3. A heparina mostrou efeito significativo apenas nos ensaios de transmigração, inibindo este evento de forma similar a FucSuf I. Sabe-se que o VEGF aumenta a permeabilidade endotelial, facilitando a passagem de células tumorais através do vaso. Observamos que as duas linhagens secretam VEGF e que a FucSulf I se liga a este fator. Estes dados sugerem que a interação da FucSuf I com o VEGF pode impedir a ação deste fator nas células endoteliais, diminuindo a migração transendotelial das células tumorais testadas. Também verificamos que a FucSulf I inibiu a proliferação das linhagens celulares na ausência de fatores exógenos ou na presença de soro fetal bovino ou VEGF. Por fim, avaliamos que a FucSulf I interfere na ativação de proteínas específicas de vias de sinalização disparadas por fatores de crescimento. A FucSulf I inibe a ativação da AKT na linhagem PC-3, enquanto nas células DU-145 observamos uma inibição da ativação da ERK. Esses dados indicam que a FucSulf I modula diversas etapas da progressão tumoral e pode ser um potencial candidato para o uso em terapias antitumorais

Sobrevida e fatores prognósticos em uma coorte hospitalar de pacientes com câncer de próstata localizado

O câncer de próstata é a neoplasia mais incidente entre os homens brasileiros. Atualmente, grande parte destes tumores é confinada à próstata no momento do diagnóstico. No entanto, muitos tumores clinicamente classificados como localizados não o são de fato, levando a indicações terapêuticas curativas não efetivas. Por outro lado, muitos pacientes com câncer sem significância clínica são tratados desnecessariamente em função da limitação prognóstica do estadiamento clínicos (pré-tratamento) de pacientes com diagnóstico histológico de adenocarcinoma de próstata localizado (estágios I e II), em coorte hospitalar composta por pacientes tratados no Instituto Nacional de Câncer, Rio de Janeiro, matriculados entre 1990 a 1999. As funções de sobrevida foram calculadas empregando-se o estimados de Kaplan-Meier tomando-se como início a data do diagnóstico histológico e como eventos os óbitos cuja causa básica foi o câncer de próstata. Para avaliação dos fatores prognósticos clínicos foram calculadas as hazard ratios (HR), com intervalos de confiança de 95%, seguindo-se o modelo de riscos proporcionais de Cox. Foram analisadas como fatores prognósticos independentes as variáveis: idade, cor, grau de instrução, data do primeiro tratamento, grau de diferenciação celular d o tumor primário biopsiado (Gleason), estadiamento clínico e PSA total pré-tratamento. O pressuposto dos riscos proporcionais foi avaliado pela análise dos resíduos de Schoenfeld e a influência de valores aberrantes pelos resíduos martingale e escore. Foram selecionados 258 pacientes pelos critérios de elegibilidade do estudo, dos quais 46 foram a óbito durante o período de seguimento. A sobrevida global foi de 88% em 5 anos e de 71% em 10 anos. Idade maior que 80 anos, classificação de Gleason maior que 6, PSA maior que 40ng/ml, estádio B2 e cor branca foram marcadores independentes de pior prognóstico. Fatores prognósticos clássicos na literatura foram úteis na estimativa do prognóstico nesta coorte hospitalar. Os resultados mostram que para pacientes diagnosticados em fases iniciais, os fatores sócio-econômico analisados, não influenciaram o prognóstico. Outros estudos devem ser conduzidos no país para investigar as diferenças no prognóstico em relação à etnia.

Relação entre a via de sinalização da leptina e a progressão de carcinomas papilíferos de tireoide em crianças e adolescentes

O câncer de tireoide é a neoplasia maligna mais comum de glândula endócrina e tem sua incidência aumentada em vários países, inclusive o Brasil, nos últimos anos. Em crianças e adolescentes, o câncer de tireoide é raro, correspondendo a cerca de 2% dos casos, sendo o carcinoma papilífero o tipo histológico mais frequente. O prognóstico de crianças e adolescentes com câncer de tireoide é excelente, com taxas de sobrevida superiores a 95%. Contudo, quando diagnosticada, essa parcela da população apresenta características clínico-patológicas de doença avançada, como invasão de cápsula e extensão extratireoidiana, além de metástase linfonodal. A leptina é um hormônio produzido principalmente pelo tecido adiposo, participando da regulação da ingestão de alimentos e do gasto energético e tem sido associada a fator prognóstico de alguns tumores, como hematológicos, pancreático, câncer de mama e tireoide. Há relatos deste hormônio atuar como fator angiogênico e mitogênico. O objetivo deste estudo é avaliar a associação entre o carcinoma papilífero de tireoide em crianças e adolescentes e proteínas da via de sinalização da leptina, através de imunofluorescência para ObR (receptor de leptina), pJAK2 e pSTAT3, relacionando com dados que apontam para o prognóstico da doença. Foram incluídos no estudo 52 pacientes, sendo a expressão e o padrão de marcação avaliados por consenso entre dois patologistas. O perfil de marcação foi puntiforme e multifocal para o tecido não neoplásico adjacente como para o tecido tumoral. Foram atribuídos scores para a imunomarcação (1-10% e >10%) e analisadas possíveis associações entre ObR, pJAK2 e pSTAT3 com variáveis demográficas qualitativas ou características clínico-patológicas. Todos os casos apresentaram marcação relevante (>10%) no tecido não-neoplásico para as 3 proteínas, enquanto no tecido neoplásico, houve marcação em 53% dos casos para ObR, 47% para pJAK2 e 71% para pSTAT3. ObR foi 6,2 vezes mais frequente em pacientes sem metástase linfonodal. O tamanho do tumor foi inversamente relacionado com marcação relevante para pJAK2 e pSTAT3. Nossos achados mostram que ObR está relacionado a menos metástase linfonodal e pJAK-pSTAT3 com tamanho tumoral reduzido, sugerindo que a via de sinalização da leptina em câncer de tireoide de crianças e adolescentes pode contribuir para prevenir o aumento da tumorigênese.

Avaliação da sobrevida global dos pacientes portadores de câncer de pulmão invasores da fáscia endotorácica, submetidos à ressecção extramusculoperiostal em Gaiola de Passarinho

O câncer de pulmão tem alto grau de letalidade. O tabagismo é considerado o principal fator de risco associado ao carcinoma de pulmão não pequenas células. O tratamento que oferece as maiores possibilidades de cura é a cirurgia. A ressecção pulmonar associada atoracectomia é a cirurgia preconizada nos tumores T3 invadindo a parede torácica. A ressecção em Gaiola de Passarinho pode ser considerada uma técnica alternativa. Foram analisados retrospectivamente, de janeiro de 1990 à dezembro de 2009, 13 pacientes portadores de câncer de pulmão aderidos a parede torácica. Eles foram submetidos à ressecção extramusculoperiostal em Gaiola de Passarinho no Hospital Universitário Pedro Ernesto. A avaliação do grau de invasão à parede torácica foi feita no pré-operatório por métodos de imagem; e sua comprovação baseada nos achados histopatológicos dos fragmentos de tecidos enviados para a biópsia de congelação, assim como nos laudos definitivos das peças ressecadas. Os pacientes com tumores de Pancoast ou que abandonaram o acompanhamento foram excluídos do estudo. A avaliação da sobrevida global foi feita a partir dos dados de seguimento pós operatório a nível ambulatorial. A análise estatística foi composta pela curva de sobrevida ou livre de eventos ajustada pelo método de Kaplan-Meier. Complicações pós operatórias, intervalo livre de doença, recidiva local, e uso de terapia complementar também foram incluídos na análise. A idade média em anos foi de 59,6. Todos os pacientes eram tabagistas. O tipo histológico mais encontrado foi o carcinoma escamoso. A média de intervalo livre de doença foi de 44,7 meses. A sobrevida global em cinco anos foi de 60% e o índice de complicações pós-operatórias foi de 69,2%. Não houve mortalidade operatória. O estágio Ib foi encontrado em 80 %. A ressecção extramusculoperiostal demonstrou ser uma alternativa segura de tratamento cirúrgico dos tumores que não invadiram efetivamente o gradil costal. Porém novos estudos tornam-se necessários. Esta dissertação pode servir de base para futuras pesquisas sobre o tratamento cirúrgico do câncer de pulmão.

MicroRNAs in breast cancer progression and DNA damage response

Os tumores de mama são caracterizados pela sua alta heterogeneidade. O câncer de mama é uma doença complexa, que possui o seu desenvolvimento fortemente influenciado por fatores ambientais, combinada a uma progressiva acumulação de mutações genéticas e desregulação epigenética de vias críticas. Alterações nos padrões de expressão gênica podem ser resultado de uma desregulação no controle de eventos epigenéticos, assim como, na regulação pós-transcricional pelo mecanismo de RNA de interferência endógeno via microRNA (miRNA). Estes eventos são capazes de levar à iniciação, à promoção e à manutenção da carcinogênese, como também ter implicações no desenvolvimento da resistência à terapia Os miRNAs formam uma classe de RNAs não codificantes, que durante os últimos anos surgiram como um dos principais reguladores da expressão gênica, através da sua capacidade de regular negativamente a atividade de RNAs mensageiros (RNAms) portadores de uma seqüencia parcialmente complementar. A importância da regulação mediada por miRNAs foi observada pela capacidade destas moléculas em regular uma vasta gama de processos biológicos incluindo a proliferação celular, diferenciação e a apoptose. Para avaliar a expressão de miRNAs durante a progressão tumoral, utilizamos como modelo experimental a série 21T que compreende 5 linhagens celulares originárias da mesma paciente diagnosticada com um tumor primário de mama do tipo ErbB2 e uma posterior metástase pulmonar. Essa série é composta pela linhagem obtida a partir do tecido normal 16N, pelas linhagens correspondentes ao carcinoma primário 21PT e 21NT e pelas linhagens obtidas um ano após o diagnóstico inicial, a partir da efusão pleural no sítio metastatico 21MT1 e 21MT2. O miRNAoma da série 21T revelou uma redução significativa nos níveis de miR-205 e nos níveis da proteina e-caderina e um enriquecimento do fator pró-metastático ZEB-1 nas células 21MT. Considerando a importância dos miRNAs na regulação da apoptose, e que a irradiação em diferentes espectros é comumente usada em procedimentos de diagnóstico como mamografia e na radioterapia, avaliamos a expressão de miRNAs após irradiação de alta e baixa energia e do tratamento doxorrubicina. Para os ensaios foram utilizados as linhagens não tumorais MCF-10A e HB-2 e as linhagens de carcinoma da mama MCF-7 e T-47D. Observou-se que raios-X de baixa energia são capazes de promover quebras na molécula do DNA e apoptose assim como, alterar sensivelmente miRNAs envolvidos nessas vias como o let-7a, miR-34a e miR-29b. No que diz respeito à resposta a danos genotóxicos, uma regulação positiva sobre a expressão de miR-29b, o qual em condições normais é regulado negativamente foi observada uma regulação positiva sobre miR-29b expressão após todos os tratamentos em células tumorais. Nossos resultados indicam que miR-29b é um possível biomarcador de estresse genotóxico e que miR-205 pode participar no potencial metastático das células 21T.

Collective Cell Migration: Leadership, Invasion and Segregation

A number of biological processes, such as embryo development, cancer metastasis or wound healing, rely on cells moving in concert. The mechanisms leading to the emergence of coordinated motion remain however largely unexplored. Although biomolecular signalling is known to be involved in most occurrences of collective migration, the role of physical and mechanical interactions has only been recently investigated. In this paper, a versatile framework for cell motility is implemented in-silico in order to study the minimal requirements for the coordination of a group of epithelial cells. We find that cell motility and cell-cell mechanical interactions are sufficient to generate a broad array of behaviours commonly observed in vitro and in vivo. Cell streaming, sheet migration and susceptibility to leader cells are examples of behaviours spontaneously emerging from these simple assumptions, which might explain why collective effects are so ubiquitous in nature. This analysis provides also new insights into cancer metastasis and cell sorting, suggesting in particular that collective invasion might result from an emerging coordination in a system where single cells are mechanically unable to invade.

Predominant expression and cellular distribution of fish Agr2 in renal collecting system

Anterior gradient 2 (Agr2) genes encode secretory proteins, and play significant roles in anterior-posterior patterning and tumor metastasis. Agr2 transcripts were shown to display quite diverse tissue distribution in different species, and little was known about the cellular localization of Agr2 proteins. In this study, we identified an Agr2 homologue from gibe[ carp (Carassius auratus gibelio), and revealed the expression patterns and cellular localization during embryogenesis and in adult tissues. The full-length cDNA of CagAgr2 is 803 nucleotides (nt) with an open reading frame of 510 nt encoding 169 amino acids. The Agr2 C-terminus matches to the class I PDZ-interacting motif, suggesting that it might be a PDZ-binding protein. During embryogenesis, CagAgr2 was found to be transcribed in the mucus-secreting hatching gland from tailbud stage and later in the pharynx region, swim bladder and pronephric duct as revealed by RT-PCR and whole mount in situ hybridization. In the adult fish, its transcription was predominantly confined to the kidney, and lower transcription levels were also found in the intestine, ovary and gills. To further localize the Agr2 protein, the anti-CagAgr2 polyclonal antibody was produced and used for immunofluorescence observation. In agreement with mRNA expression data, the Agr2 protein was localized in the pronephric duct of 3dph larvae. In adult fish, Agr2 protein expression is confined to the renal collecting system with asymmetric distribution along the apical-basolateral axis. The data provided suggestive evidence that fish Agr2 might be involved in differentiation and secretory functions of kidney epithelium. (C) 2009 Elsevier Inc. All rights reserved.

玻璃海鞘多肽PCI的分离纯化及其抗血管生成活性研究

血管生成是肿瘤生长、发展的必经之路，并且与实体瘤的发生、转移有着密切的关系，抑制肿瘤新生血管生成具有特异性高、疗效好、不易产生耐药性以及毒副作用低等特点，因此抑制肿瘤血管形成可望成为治疗癌症的一个突破点，以抗血管生成为主的肿瘤生物治疗研究已成为近十年的研究热点。玻璃海鞘（Coina intestinalis）属于内性目、玻璃海鞘科，因其进化上的独特地位常作为研究神经发育、免疫系统进化的材料。在其它种属的海鞘中分离发现了多种具有抗肿瘤活性的多肽，但关于玻璃海鞘抗血管生成活性多肽的分离纯化和活性研究未见报道。本文利用多种分离纯化手段，采用活性追踪的方法首次从玻璃海鞘中分离得到具有抗新生血管生成作用的多肽，并对其抗血管生成活性做了初步研究。 本研究利用冷丙酮分级沉淀，超滤截留分子量小于5kDa的蛋白，再经SephadexG25、Superdex75柱层析，µRPC C2/C18反相柱层析等分离手段，采用活性追踪的方法，由玻璃海鞘（Coina intestinalis）中分离纯化出抗血管生成多肽PCI，据保留时间计算其分子量为1.8 kDa。MTT检测表明其对人脐静脉血管内皮细胞（HUVEC）具有强烈的抑制作用，IC50为7.5 μg/ml，并对多种肿瘤细胞有直接的抑制作用。斑马鱼胚胎体内实验进一步表明PCI在40 μg/ml的浓度下作用12h，斑马鱼胚胎新生血管生成受到显著抑制，肠下静脉血管长度为正常组的30%，斑马鱼胚胎血管生成率为正常组的45%。

Via de sinalização mTOR e efeito dos seus inibidores no tratamento do cancro

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

Via de sinalização mTOR no carcinoma urotelial da bexiga

Trabalho de Projeto apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Análises Laboratoriais Especializadas, área de especialização em Análise Biomédica

FLT3-driven redox signalling in acute myeloid leukaemia

Acute myeloid leukaemia refers to cancer of the blood and bone marrow characterised by the rapid expansion of immature blasts of the myeloid lineage. The aberrant proliferation of these blasts interferes with normal haematopoiesis, resulting in symptoms such as anaemia, poor coagulation and infections. The molecular mechanisms underpinning acute myeloid leukaemia are multi-faceted and complex, with a range of diverse genetic and cytogenetic abnormalities giving rise to the acute myeloid leukaemia phenotype. Amongst the most common causative factors are mutations of the FLT3 gene, which codes for a growth factor receptor tyrosine kinase required by developing haematopoietic cells. Disruptions to this gene can result in constitutively active FLT3, driving the de-regulated proliferation of undifferentiated precursor blasts. FLT3-targeted drugs provide the opportunity to inhibit this oncogenic receptor, but over time can give rise to resistance within the blast population. The identification of targetable components of the FLT3 signalling pathway may allow for combination therapies to be used to impede the emergence of resistance. However, the intracellular signal transduction pathway of FLT3 is relatively obscure. The objective of this study is to further elucidate this pathway, with particular focus on the redox signalling element which is thought to be involved. Signalling via reactive oxygen species is becoming increasingly recognised as a crucial aspect of physiological and pathological processes within the cell. The first part of this study examined the effects of NADPH oxidase-derived reactive oxygen species on the tyrosine phosphorylation levels of acute myeloid leukaemia cell lines. Using two-dimensional phosphotyrosine immunoblotting, a range of proteins were identified as undergoing tyrosine phosphorylation in response to NADPH oxidase activity. Ezrin, a cytoskeletal regulatory protein and substrate of Src kinase, was selected for further study. The next part of this study established that NADPH oxidase is subject to regulation by FLT3. Both wild type and oncogenic FLT3 signalling were shown to affect the expression of a key NADPH oxidase subunit, p22phox, and FLT3 was also demonstrated to drive intracellular reactive oxygen species production. The NADPH oxidase target protein, Ezrin, undergoes phosphorylation on two tyrosine residues downstream of FLT3 signalling, an effect which was shown to be p22phox-dependent and which was attributed to the redox regulation of Src. The cytoskeletal associations of Ezrin and its established role in metastasis prompted the investigation of the effects of FLT3 and NADPH oxidase activity on the migration of acute myeloid leukaemia cell lines. It was found that inhibition of either FLT3 or NADPH oxidase negatively impacted on the motility of acute myeloid leukaemia cells. The final part of this study focused on the relationship between FLT3 signalling and phosphatase activity. It was determined, using phosphatase expression profiling and real-time PCR, that several phosphatases are subject to regulation at the levels of transcription and post-translational modification downstream of oncogenic FLT3 activity. In summary, this study demonstrates that FLT3 signal transduction utilises a NADPH oxidase-dependent redox element, which affects Src kinase, and modulates leukaemic cell migration through Ezrin. Furthermore, the expression and activity of several phosphatases is tightly linked to FLT3 signalling. This work reveals novel components of the FLT3 signalling cascade and indicates a range of potential therapeutic targets.

Investigation of p75 neurotrophin receptor and the role of its post-translational modifications in tumour cell motility and invasiveness

The p75 neurotrophin receptor (p75NTR) is a member of the tumour necrosis factor superfamily, which relies on the recruitment of cytosolic protein partners - including the TNF receptor associated factor 6 (TRAF6) E3 ubiquitin ligase - to produce cellular responses such as apoptosis, survival, and inhibition of neurite outgrowth. Recently,p75NTR was also shown to undergo γ-secretase-mediated regulated intramembrane proteolysis, and the receptor ICD was found to migrate to the nucleus where it regulates gene transcription. Moreover, γ-secretase-mediated proteolysis was shown to be involved in glioblastoma cell migration and invasion. In this study we report that TRAF6-mediated K63-linked polyubiquitination at multiple or alternative lysine residues influences p75NTR-ICD stability in vitro. In addition, we found that TRAF6-mediated ubiquitination of p75NTR is not influenced by inhibition of dynamin. Moreover, we report beta-transducin repeats-containing protein (β-TrCP) as a novel E3- ligase that ubiquitinates p75NTR, which is independent of serine phosphorylation of the p75NTR destruction motif. In contrast to its influence on other substrates, co-expression of β-TrCP did not reduce p75NTR stability. We created U87-MG glioblastoma cell lines stably expressing wild type, γ-secretaseresistant and constitutively cleaved receptor, as well as the ICD-stabilized mutant K301R. Interestingly, only wild-type p75NTR induces increased glioblastoma cell migration, which could be reversed by application of γ-secretase inhibitor. Microarray and qRT-PCR analysis of mRNA transcripts in these cell lines yielded several promising genes that might be involved in glioblastoma cell migration and invasion, such as cadherin 11 and matrix metalloproteinase 12. Analysis of potential transcription factor binding sites revealed that transcription of these genes might be regulated by well known p75NTR signalling cascades such as NF-κB or JNK signalling, which are independent of γ-secretase-mediated cleavage of the receptor. In contrast, while p75NTR overexpression was confirmed in melanoma cell lines and a patient sample of melanoma metastasis to the brain, inhibition of γ-secretase did not influence melanoma cell migration. Collectively, this study provides several avenues to better understand the physiological importance of posttranslational modifications of p75NTR and the significance of the receptor in glioblastoma cell migration and invasion.

Investigating the invasive and cytoprotective properties of the heme binding protein HRG-1 in cancer cells

This thesis investigates the mechanisms by which HRG-1 contributes to the invasive and cytoprotective signalling pathways in cancer cells through its effects on VATPase activity and heme transport. Plasma membrane-localised V-ATPase activity correlates with enhanced metastatic potential in cancer cells, which is attributed to extrusion of protons into the extracellular space and activation of pH-sensitive, extracellular matrix degrading-proteases. We found that HRG-1 is co-expressed with the V-ATPase at the plasma membrane of certain aggressive cancer cell types. Modulation of HRG-1 expression altered both the localisation and activity of the VATPase. We also found that HRG-1 enhances trafficking of essential transporters such as the glucose transporter (GLUT-1) in cancer cells, and increases glucose uptake, which is required for cancer cell growth, metabolism and V-ATPase assembly. Heme is potentially cytotoxic, owing to its iron moiety, and therefore the trafficking of heme is tightly controlled in cells. We hypothesised that HRG-1 is required for the transport of heme to intracellular compartments. Importantly, we found that HRG-1 interacts with the heme oxygenases that are necessary for heme catabolism. HRG-1 is also required for trafficking of both heme-bound and nonheme-bound receptors and suppression of HRG-1 results in perturbed receptor trafficking to the lysosome. Suppression of HRG-1 in HeLa cells increases toxic heme accumulation, reactive oxygen species accumulation, and DNA damage resulting in caspasedependent cell death. Mutation of essential heme binding residues in HRG-1 results in decreased heme binding to HRG-1. Interestingly, cells expressing heme-binding HRG-1 mutants exhibit decreased internalisation of the transferrin receptor compared to cells expressing wildtype HRG-1. These findings suggest that HRG- 1/heme trafficking contributes to a hitherto unappreciated aspect of receptormediated endocytosis. Overall, the findings of this thesis show that HRG-1-mediated regulation of intracellular and extracellular pH through V-ATPase activity is essential for a functioning endocytic pathway. This is critical for cells to acquire nutrients such as folate, iron and glucose and to mediate signalling in response to growth factor activation. Thus, HRG-1 facilitates enhanced metabolic activity of cancer cells to enable tumour growth and metastasis.