AURKA overexpression accompanies dysregulation of DNA-damage response genes in invasive urothelial cell carcinoma

Invasive urothelial cell carcinoma (UCC) is characterized by increased chromosomal instability and follows an aggressive clinical course in contrast to non-invasive disease. To identify molecular processes that confer and maintain an aggressive malignant phenotype, we used a high-throughput genome-wide approach to interrogate a cohort of high and low clinical risk UCC tumors. Differential expression analyses highlighted cohesive dysregulation of critical genes involved in the G(2)/M checkpoint in aggressive UCC. Hierarchical clustering based on DNA Damage Response (DDR) genes separated tumors according to a pre-defined clinical risk phenotype. Using array-comparative genomic hybridization, we confirmed that the DDR was disrupted in tumors displaying high genomic instability. We identified DNA copy number gains at 20q13.2-q13.3 (AURKA locus) and determined that overexpression of AURKA accompanied dysregulation of DDR genes in high risk tumors. We postulated that DDR-deficient UCC tumors are advantaged by a selective pressure for AURKA associated override of M phase barriers and confirmed this in an independent tissue microarray series. This mechanism that enables cancer cells to maintain an aggressive phenotype forms a rationale for targeting AURKA as a therapeutic strategy in advanced stage UCC.

Alterations in beta-catenin expression and localization in prostate cancer

BACKGROUND: Wnt signaling is thought to be important in prostate cancer, in part because proteins such as beta-catenin can also affect androgen receptor signaling. beta-Catenin forms a cell adhesion complex with E-cadherin raising the possibility that loss of expression or a change in beta-catenin distribution in the cell could also alter downstream signaling, decreased inter-cellular adhesion and the promotion of metastasis. A number of studies have reported the altered expression and/or localization of beta-catenin as a biomarker in prostate cancer.

METHODS: Tissue microarrays comprised of BPH and low, moderate and high-grade prostate cancer (n=77) were assessed for beta-catenin expression and distribution using immunohistochemistry. Staining was also performed on a tissue microarray containing tissue from patients before and after hormone manipulation. The effects of fixation and different antibodies was assessed on fixed LNCaP cell pellets and small prostate tissue microarrays.

RESULTS: We have observed increased beta-catenin expression in only high Gleason score (>7) prostate cancer. A nuclear re-distribution of beta-catenin has previously been reported. We noted nuclear beta-catenin in benign prostatic hyperplasia and a gradual loss in nuclear distribution with increasing Gleason grade. We found no evidence for an alteration in beta-catenin expression or re-distribution with hormone ablation. Altered fixation, antibodies and antibody concentration did affect the intensity and specificity of staining.

CONCLUSIONS: A loss of nuclear beta-catenin is the most consistent feature in prostate cancer rather than absolute levels of expression. We also suggest that variation in immunohistochemical protocols may explain variations in the reported literature.

Étude de l’enzyme UGT2B28 et son rôle dans le cancer de la prostate

Contexte: L’inactivation des androgènes est majoritairement régulée par des enzymes du métabolisme de la famille des UDP-glucuronosyltransferase (UGT). Ce procédé métabolique permet de contrôler la biodisponibilité des hormones stéroïdiennes systémiques et locales. Objectif : L’objectif était d’étudier la relation entre l’expression de l’enzyme UDP-glucuronosyltransferase 2B polypeptide 28 (UGT2B28), impliquée dans la biotransformation des hormones, avec les niveaux hormonaux circulants, et les caractéristiques clinico-pathologiques dans le cancer de la prostate (CaP). Conception et participants : Nous avons utilisé dans cette étude la technique d’immunohostochimie à grande échelle (tissue microarray) sur les tissus de 239 patients ayant un CaP localisé. L’étude des 51 patients additionnels ne possédant pas l’enzyme UGT2B28 dans leur génome, a été effectuée pour confirmer l’importance de cette enzyme sur les niveaux hormonaux circulants. Résultats : La surexpression de l’enzyme UGT2B28 a été associée à des niveaux d’antigène prostatique spécifique (APS) au diagnostic plus faibles, à un score de Gleason plus élevé, à des marges et statuts nodaux positifs, et fut associée de façon indépendante au risque de progression. La surexpression de l’enzyme fut également associée à des niveaux circulants de testostérone (T) et dihydrotestostérone (DHT) plus élevés. Les patients n’exprimant pas le gène UGT2B28 avaient des niveaux plus bas de T (19%), de DHT (17%), de métabolites glucuronidés (18-38%), et des niveaux plus élevés du précurseur surrénalien androsténédione (36%). Conclusion : L’enzyme UGT2B28 modifie les niveaux circulants de T et DHT, et sa surexpression est associée avec un CaP à plus haut grade. Notre étude a permis de découvrir un nouveau rôle d’UGT2B28, celui de régulateur de la stéroïdogenèse, et a souligné l’interconnexion entre les capacités de biotransformation hormonale des cellules cancéreuses, des niveaux hormonaux, des caractéristiques clinicopathologiques et du risque de progression.

Caractérisation du potentiel métastatique des carcinomes mammaires de phénotype basal

Au Canada, on estime qu'une femme sur neuf développera un cancer du sein et qu'une femme sur vingt-huit en mourra. Les carcinomes mammaires de phénotype basal qui comprennent environ 15 à 25% des cancers envahissants du sein sont des tumeurs malignes ayant un très mauvais pronostic. Dans ce type tumoral, les métastases sont fréquentes et les décès nombreux. La formation des métastases est un processus complexe qui comprend plusieurs étapes; chacune peut être étudiée par des marqueurs spécifiques. Notre hypothèse de recherche est que le carcinome mammaire de phénotype basal possède des caractéristiques spécifiques qui permettent d'expliquer son potentiel métastatique élevé. Six micromatrices tissulaires comprenant un total de 213 tumeurs mammaires ont été confectionnées. L'expression des marqueurs usuels de la métastase et celle de nouveaux marqueurs a été étudiée par des techniques d'immunohistochimie. L'étude comparative de l’expression des marqueurs du potentiel métastatique par les carcinomes mammaires de phénotype basal indique que les protéines Ki-67, EGFR, CD276 et galectine-7 sont étroitement reliées à ce type de cancer. De plus, l'expression du marqueur GATA-3, un marqueur anti-métastatique, fait complètement défaut. Nos résultats confirment que le cancer du sein de phénotype basal possède un plus grand potentiel métastatique que les autres sous-types génétiques et suggèrent que la galectine-7 puisse être impliquée.

Role of the protein tyrosine phosphatase DEP-1 in Src activation and the mediation of biological cell functions of endothelial and breast cancer cells

L’implication des protéines tyrosines phosphatases (PTPs) dans la régulation de la signalisation et la médiation des fonctions cellulaires a été bien établie dans les dernières années. Cependant, les mécanismes moléculaires par lesquels les PTPs régulent les processus fondamentaux tels que l’angiogenèse demeurent méconnus. Il a été rapporté que l’expression de la PTP DEP-1 (Density-enhanced phosphatase 1) augmente avec la densité cellulaire et corrèle avec la déphosphorylation du récepteur VEGFR2. Cette déphosphorylation contribue à l’inhibition de contact dans les cellules endothéliales à confluence et diminue l’activité du VEGFR2 en déphosphorylant spécifiquement ses résidus catalytiques Y1054/1059. De plus, la plupart des voies de signalisation en aval du VEGFR2 sont diminuées sauf la voie Src-Gab1-AKT. DEP-1 déphosphoryle la Y529 de Src et contribue à la promotion de la survie dans les cellules endothéliales. L’objectif de cette thèse est de mieux définir le rôle de DEP-1 dans la régulation de l’activité de Src et les réponses biologiques dans les cellules endothéliales. Nous avons identifié les résidus Y1311 et Y1320 dans la queue C-terminale de DEP-1 comme sites majeurs de phosphorylation en réponse au VEGF. La phosphorylation de ces résidus est requise pour l’activation de Src et médie le remodelage des jonctions cellules-cellules dépendantes de Src. Ce remodelage induit la perméabilité, l’invasion et la formation de capillaires en réponse au VEGF. Nos résultats démontrent que la phosphorylation de DEP-1 sur résidu tyrosine est requise pour diriger la spécificité de DEP-1 vers son substrat Src. Les travaux révèlent pour la première fois un rôle positif de DEP-1 sur l’induction du programme angiogénique des cellules endothéliales. En plus de la phosphorylation sur tyrosine, DEP-1 est constitutivement phosphorylé sur la thréonine 1318 situé à proximité de la Y1320 en C-terminal. Cette localisation de la T1318 suggère que ce résidu pourrait être impliqué dans la régulation de la Y1320. En effet, nous avons observé que la T1318 de DEP-1 est phosphorylée potentiellement par CK2, et que cette phosphorylation régule la phosphorylation de DEP-1 sur tyrosine et sa capacité de lier et d’activer Src. En accord avec ces résultats, nos travaux révèlent que la surexpression du mutant DEP-1 T1318A diminue le remodelage des jonctions cellules-cellules et par conséquent la perméabilité. Nos résultats suggèrent donc que la T1318 de DEP-1 constitue un nouveau mécanisme de contrôle de la phosphorylation sur tyrosine et que ceci résulte en l’activation de Src et l’induction des fonctions biologiques des cellules endothéliales en réponse au VEGF. Suite à ces travaux dans les cellules endothéliales qui démontrent un rôle positif de DEP-1 dans la médiation des réponses angiogéniques, nous avons voulu approfondir nos connaissances sur l’implication potentielle de DEP-1 dans les cellules cancéreuses où l’activité de Src est requise pour la progression tumorale. Malgré le rôle connu de DEP-1 comme suppresseur tumoral dans différents types de cancer, nous avons émis l’hypothèse que DEP-1 pourrait promouvoir les fonctions biologiques dépendantes de Src telles que la migration et l’invasion dans les cellules cancéreuses. Ainsi, nous avons observé que l’expression de DEP-1 est plus élevée dans les lignées basales de cancer du sein qui sont plus invasives comparativement aux lignées luminales peu invasives. Dans les lignées basales, DEP-1 active Src, médie la motilité cellulaire dépendante de Src et régule la localisation des protéines impliquées dans l’organisation du cytosquelette. L’analyse d’un micro-étalage de tissu a révélé que l’expression de DEP-1 est associée avec une réduction tendencielle de survie des patients. Nos résultats proposent donc, un rôle de promoteur tumoral pour DEP-1 dans la progression du cancer du sein. Les travaux présentés dans cette thèse démontrent pour la première fois que DEP-1 peut agir comme promoteur des réponses angiogéniques et du phénotype pro-invasif des lignées basales du cancer du sein probablement du à sa capacité d’activer Src. Nos résultats suggèrent ainsi que l’expression de DEP-1 pourrait contribuer à la progression tumorale et la formation de métastases. Ces découvertes laissent donc entrevoir que DEP-1 représente une nouvelle cible thérapeutique potentielle pour contrer l’angiogenèse et le développement du cancer.

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.

Dissection moléculaire de la sénescence cellulaire induite par le stress et la thérapie dans le cancer de l’ovaire et son impact sur la réponse des patientes

Le cancer de l’ovaire (COv) est le cancer gynécologique le plus létal chez la femme et les traitements existants, chirurgie et chimiothérapie, ont peu évolué au cours des dernières décennies. Nous proposons que la compréhension des différents destins cellulaires tels que la sénescence que peuvent choisir les cellules du cancer de l’ovaire en réponse à la chimiothérapie pourrait conduire à de nouvelles opportunités thérapeutiques. La sénescence cellulaire a été largement associée à l’activité de la protéine TP53, qui est mutée dans plus de 90% des cas de cancer de l’ovaire séreux de haut grade (COv-SHG), la forme la plus commune de la maladie. Dans nos travaux, à partir d’échantillons dérivés de patientes, nous montrons que les cultures primaires du cancer de l’ovaire séreux de haut grade exposées au stress ou à des drogues utilisées en chimiothérapie entrent en senescence grâce à l’activité d’un isoforme du gène CDKN2A (p16INK4A). Dans ces cellules, nous avons évalué les caractéristiques fondamentales de la sénescence cellulaire tels que les altérations morphologiques, l’activité béta galactosidase associée à la sénescence, les dommages à l’ADN, l’arrêt du cycle cellulaire et le phénotype sécrétoire associé à la sénescence. En utilisant des micromatrices tissulaires construites à partir d’échantillons humains de COv-SHG pré- et post-chimiothérapie, accompagnées de leurs données cliniques, nous avons quantifié des marqueurs de sénescence incluant une diminution de la prolifération cellulaire quelques semaines après chimiothérapie. De façon intéressante, l’expression de p16INK4A dans les échantillons de COv-SHG prétraitement corrèle avec une survie prolongée des patientes suite au traitement. Ceci suggère ainsi pour la première fois un impact biologique bénéfique pour la présence de cellules cancéreuses qui sont capable d’activer la sénescence, particulièrement pour le traitement du cancer de l’ovaire. Dans le but de complémenter les thérapies actuelles avec des approches de manipulation pharmacologique de la sénescence, nos résultats suggèrent qu’il serait important de déterminer l’impact positif ou négatif de la sénescence induite par la thérapie sur la progression de la maladie et la survie, pour chaque type de cancer de façon indépendante.

Óxido nítrico, GSTP-1 e p53: qual o papel desses biomarcadores nas lesões prostáticas do cão?

Confeccionou-se um microarranjo de tecido (TMA) com 146 amostras de lesões prostáticas caninas. Este continha 17,2% de hiperplasia prostática benigna (HPB), 32,4% de atrofia inflamatória proliferativa (PIA), 2,6% de prostatite, 8,6% de focos de neoplasia intraepitelial prostática (PIN), 29,1% de carcinomas e 9,3% de próstatas normais. Cortes histológicos sequenciais foram feitos e utilizados para reação de imunoistoquímica com os anticorpos primários anti-p-53, anti-NOS-2 e anti-GSTP. Avaliou-se de cada core o escore de células marcadas para cada anticorpo utilizado. Os resultados foram tabulados por grupo diagnóstico e submetidos ao teste Tuckey. Os carcinomas prostáticos do cão e a PIA apresentaram maior número de amostras (41) com mais de 75% das células positivas para NOS-2, demonstrando a influência do estresse oxidativo no desenvolvimento dessas lesões. As próstatas normais e as afecções desta glândula, HPB, PIA, PIN, prostatite e carcinoma, expressaram a proteína GSTP-1, o que conferiu proteção ao tecido prostático canino a danos oxidativos. A proteína p53 estava presente em todas as amostras estudadas, incluindo o tecido prostático normal, porém as lesões prostáticas apresentaram maior número de amostras com escores mais elevados de marcação (escores três e quatro), presente em 95% dos focos de PIA e carcinoma. Concluiu-se que o aumento de expressão de óxido nítrico nas lesões prostáticas no cão e a expressão de GSTP-1 podem ter protegido o tecido prostático canino e que a expressão de p53 foi positiva e uniforme nas próstatas normais e com lesões hiperplásicas e displásicas.

Relação da expressão de fatores de crescimento celular (IGF-1) e (SCF) com fatores prognósticos e o alvo da rapamicina em mamíferos (m-TOR) em mastocitomas cutâneos caninos

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

Absence of TGF-beta RII predicts bone and lung metastasis and is associated with poor prognosis in stage III breast tumors

In the case of operated breast cancer (BC), prognostic markers help to determine if the patient needs additional treatment and predictive markers help the clinician to decide which treatment to use. Thus, a better knowledge of known predictive and prognostic markers and the identification of new markers, may improve the treatment of BC patients. The transforming growth factor-beta type II receptor (TGF-beta RII), a main receptor of transforming growth factor beta pathway, is a potential new prognostic marker. The aims of the present study were to investigate both the predictive and prognostic impact of TGF-beta RII in BC samples. TGF-beta RII protein expression was evaluated using immunohistochemistry on a tissue microarray containing 110 TNM stage III BC samples obtained prior to doxorubicin-based neoadjuvant chemotherapy (NAC). Our results demonstrate that TGF-beta RII did not predict the response to NAC. on the other hand, an association between TGF-beta RII-negative tumor and higher risk of metastasis to lungs and bones was verified. TGF-beta RII negativity was an independent prognostic factor for decreased disease-free and overall survival.

Absence of RKIP expression is an independent prognostic biomarker for gastric cancer patients

Gastric cancer is a leading cause of cancer-related mortality, and the presence of lymph node metastasis an important prognostic factor. Downregulation of RKIP has been associated with tumor progression and metastasis in several types of neoplasms, being currently categorized as a metastasis suppressor gene. Our aim was to determine the expression levels of RKIP in gastric tissues and to evaluate its impact in the clinical outcome of gastric carcinoma patients. RKIP expression levels were studied by immunohistochemistry in a series of gastric tissues. Overall, we analysed 222 non-neoplastic gastric tissues, 152 primary tumors and 42 lymph node metastasis samples. We observed that RKIP was highly expressed in ∼83% of non-neoplastic tissues (including normal tissue and metaplasia), was lost in ∼56% of primary tumors and in ∼90% of lymph node metastasis samples. Loss of RKIP expression was significantly associated with several markers of poor clinical outcome, including the presence of lymph node metastasis. Furthermore, the absence of RKIP protein constitutes an independent prognostic marker for these patients. In conclusion, RKIP expression is significantly lost during gastric carcinoma progression being almost absent in lymph node metastasis samples. Of note, we showed that the absence of RKIP expression is associated with poor outcome features of gastric cancer patients, this being also an independent prognostic marker.

Clinicopathological significance of ERCC1 expression in breast cancer

The excision repair cross-complementation 1 (ERCC1) enzyme plays an essential role in the nucleotide excision repair pathway and is associated with resistance to platinum-based chemotherapy in different types of cancer. The aim of the present study was to evaluate the clinicopathological significance of ERCC1 expression in breast cancer patients. We analyzed the immunohistochemical expression of ERCC1 in a tissue microarray from 135 primary breast carcinomas and correlated the immunohistochemical findings with clinicopathological factors and outcome data. ERCC1 expression analysis was available for 109 cases. In this group, 58 (53.2%) were positive for ERCC1. ERCC1-positive expression was correlated with smaller tumor size (P=0.007) and with positivity for estrogen receptor (P=0.040), but no correlation was found with other clinicopathological features. Although not statistically significant, triple negative breast cancers were more frequently negative for ERCC1 (61.5% of the cases) compared to the non-triple negative breast cancer cases (41.5%). In conclusion, ERCC1 expression correlated significantly with favorable prognostic factors, such as smaller tumor size and ER-positivity, suggesting a possible role for ERCC1 as a predictive and/or prognostic marker in breast cancer. © 2013 Elsevier GmbH.

Validação de anticorpo monoclonal anti-CD45 obtido in house para utilização em citometria de fluxo e imuno-histoquímica

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Expressão de c-MYC, NKX3.1 e E-Caderina por Imuno-Histoquímica em Microarranjo de Tecido (TMA) de Lesões Pré- Neoplásicas e Neoplásicas na Próstata De Cães

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ

Valor prognóstico e preditivo de genes candidatos selecionados após análise de oligoarrays em carcinomas mamários

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)