Esta tesis se interesa por distinguir entre los efectos directos de los receptores nucleares y aquellos mediados por las rutas de transducción de señales en la transcripción de genes en respuesta a hormona y proliferación celular. Para esto, nosotros hemos expresado establemente en una línea celular T47Dy desprovista de PR, formas variantes marcadas de la isoforma B del PR en regiones involucradas bien en la unión al DNA(PRB-DBD), en su habilidad para interaccionar con ER y activar la cascada c-Src/Erk (PRB-ERID), o la incapacidad de reclutar coactivadores. La expresión génica en respuesta a progesterona en líneas celulares expresando los PRB salvaje y mutantes ha sido estudiada un microarray con 750 genes de cáncer de mama. Los resultados definen conjuntos de genes regulados en respuesta a hormona por los diferentes modos de acción del PRB, también genes dónde las rutas nucleares y no genómicas cooperan. Por último, se ha centrado la atención en la participación del gen Ciclina D1 (CCND1) en proliferación celular por hormona, el modo de acción del PR en su activación y el análisis de las regiones promotoras dónde PR se une. / This these is interested on distinguishing between direct effects of nuclear receptors and those mediated by signal transduction pathways on transcription of hormone-responsive genes and cell proliferation. For this, it stablies expressed in the PR-negative T47Dy breast cancer cell line, tagged forms of the PRB mutated at regions involved either in DNA binding, in its ability to interact with ER and activate the c-Src/Erk cascade, or the recruitment of coactivators. Gene expression in response to progestins in cell lines expressing wild type or mutant PRB has been studied by a 750 genes-containing breast cancer customized cDNA microarray. Our results define the subsets of hormoneresponsive genes regulated by the different modes of action of PRB, as well as genes where the nuclear and nongenomic pathways of PRB cooperate. Finally, it has focused the attention on the involvement of Cyclin D1 gene (CCND1) activation by hormone on cell proliferation, the mode of action of PR on its activation and the analysis of promoter regions where PR binds.

The aim of this thesis is the characterization of a protein involved in apoptosis. Our group has identified an early step common to different forms of intrinsic apoptosis stimuli. This step requires de novo synthesis of a novel Cyclin, Cyclin O, that upon apoptosis induction in lymphoid cells forms active complexes, primarily with Cdk2. Cyclin O expression precedes glucocorticoid and gamma radiation-induced apoptosis in vivo in mouse thymus and its overexpression induces apoptosis in cultured cells. Knocking down the endogenous expression of Cyclin O by shRNA leads to the inhibition of glucocorticoid and DNA damage-induced apoptosis while leaving CD95 death receptor mediated apoptosis intact. This data demonstrates that apoptosis induction in lymphoid cells is one of the physiological roles of Cyclin O and it does not act by perturbing a normal cellular process such as the cell cycle. In addition we have identified c-Myb a substrate of Cdk2-Cyclin O complexes and we show that c-Myb is downregulated during apoptosis of lymphoid cells. / L'objectiu d'aquesta tesi és la caracterització d'una proteïna involucrada en l'apoptosi. El nostre grup ha identificat un pas primerenc comú en diversos estímuls apoptòtics de la ruta intrínseca. Aquest pas requereix la síntesi de novo d'una nova Ciclina, Ciclina O, que quan s'indueix apoptosi en cèl·lules limfoides forma complexes actius majoritàriament amb Cdk2. L'expressió de la Ciclina O és prèvia a l'apoptosi induïda per glucocorticoids i radiació gamma i la seva sobreexpressió indueix apoptosi en cultius cel·lulars. La baixada dels nivells d'expressió de la Ciclina O endògena amb shRNA provoca una inhibició de l'apoptosi induïda per glucocorticoids o agents que danyen el DNA, mentre que l'apoptosi mediada pel receptor CD95 es manté intacta. Aquests resultats demostren que la inducció d'apoptosi en cèl·lules limfoides és una de les funcions fisiològiques de la Ciclina O i que no es deu a una pertorbació de processos cel·lulars normals com ara el cicle cel·lular. A més a més, hem identificat c-Myb com a substrat dels complexes Cdk2-Ciclina O i demostrem que els nivells de c-Myb baixen durant l'apoptosis de cèl·lules limfoides.

O câncer de colo do útero é o terceiro tipo de câncer mais frequente em mulheres no mundo, e a infecção persistente pelo papilomavirus humano (HPV) oncogênico é condição necessária, mas não suficiente para seu desenvolvimento. As oncoproteínas virais E6 e E7 interferem direta ou indiretamente na ação de várias proteínas celulares. Entretanto, as variantes proteicas, resultantes de polimorfismos genéticos, podem apresentar comportamento distinto mediante a infecção pelo HPV. O objetivo deste estudo foi avaliar possíveis associações entre polimorfismos nos genes TP53 (p53 PIN3, p53 72C>G) e p21 (p21 31C>A) e o desenvolvimento de neoplasias cervicais, considerando os níveis de expressão das proteínas p53, p21, p16 e ciclina D1, e fatores de risco clássicos para o câncer cervical. Foram selecionadas 466 mulheres residentes no Rio de Janeiro, 281 com diagnóstico histopatológico de neoplasia cervical de baixo (LSIL) e alto grau (HSIL) e câncer (grupo de casos) e 185 sem história atual ou pregressa de alteração citológica do colo uterino (grupo controle). A técnica de PCR-RFLP (reação em cadeia da polimerase - polimorfismo de comprimento de fragmento de restrição), foi empregada na análise dos polimorfismos p53 72C>G e p21 31C>A, usando as enzimas de restrição BstUI e BsmaI, respectivamente. A avaliação do polimorfismo p53 PIN3 (duplicação de 16 pb) foi feita por meio da análise eletroforética direta dos produtos de PCR. A expressão das proteínas p53, p21, p16, ciclina D1 e Ki-67 e a pesquisa de anticorpos anti-HPV 16 e HPV pool foram avaliadas por imunohistoquímica (Tissue Microarray - TMA) em 196 biópsias do grupo de casos. O grupo controle se mostrou em equilíbrio de Hardy-Weinberg em relação aos três polimorfismos avaliados. As distribuições genotípicas e alélicas relativas a p53 PIN3 e p53 72C>G nos grupos controles e de casos não apresentaram diferenças significativas, embora o genótipo p53 72CC tenha aumentado o risco atribuído ao uso de contraceptivos das pacientes apresentarem lesões mais severas (OR=4,33; IC 95%=1,19-15,83). O genótipo p21 31CA(Ser/Arg) conferiu proteção ao desenvolvimento de HSIL ou câncer (OR=0,61, IC 95%=0,39-0,97), e modificou o efeito de fatores de risco associados à severidade das lesões. A interação multiplicativa de alelos mostrou que a combinação p53 PIN3A1, p53 72C(Pro) e p21 31C(Ser), representou risco (OR=1,67, IC95%=1,03-2,72) e a combinação p53 PIN3A1, p53 72C(Pro) e p21 31A(Arg) conferiu efeito protetor (OR=0,26, IC95%=0,08-0,78) para o desenvolvimento de HSIL e câncer cervical. Observou-se correlação positiva da expressão de p16 e p21 e negativa da ciclina D1 com o grau da lesão. A distribuição epitelial de p16, Ki-67, p21 e p53 se mostrou associada à severidade da lesão. Os polimorfismos analisados não apresentaram associação com a expressão dos biomarcadores ou positividade para HPV. Nossos resultados sugerem a importância do polimorfismo p21 31C>A para o desenvolvimento das neoplasias cervicais e ausência de correlação dos polimorfismos p53 PIN3 e p53 72C>G com a carcinogênese cervical, embora alguns genótipos tenham se comportado como modificadores de risco. Nossos resultados de TMA corroboram o potencial de uso de biomarcadores do ciclo celular para diferenciar as lesões precursoras do câncer cervical. / Cervical cancer is the third most common female cancer worldwide, and persistent infection by the Human Papillomavirus (HPV) is a necessary but not sufficient condition to cause it. The viral oncoproteins E6 and E7 interfere directly or indirectly with the action of various cellular proteins. However, the protein variants, resulting from genetic polymorphisms, may act differently when encountering HPV infection. The aim of this study was to evaluate possible associations between polymorphisms in the TP53 (p53 PIN3, p53 72C>G) and p21 (p21 31C>A) genes, and the development of cervical neoplasia, considering the expression levels of p53, p21, p16 and cyclin D1 proteins, together with classic risk factors for cervical cancer. A total of 466 women resident in Rio de Janeiro were selected, being 281 with histopathological diagnosis of low (LSIL) or high grade (HSIL) cervical neoplasia or cancer (test group), and 185 with no current or previous history of alteration of cervical cytology (control group). The PCR-RFLP technique (polymerase chain reaction restriction fragment length polymorphism) was used to analyze the p53 72C>G and p21 31C>A polymorphisms, using BstUI and BsmaI restriction enzymes, respectively. Genotyping of the p53 PIN3 (duplication of 16 pb) polymorphism was performed by direct electrophoretic analysis of the PCR products. The expression of p53, p21, p16, cyclin D1 and Ki-67 proteins and the study of anti-HPV 16 and anti-HPV pool positivities were evaluated by immunohistochemisty (Tissue Microarray - TMA) in 196 biopsies of cases. The control group obeyed the Hardy-Weinberg principle in relation to the three polymorphisms analysed. The genotypic and allelic frequencies regarding p53 PIN3 and p53 72C>G in the control and test groups were not significantly different, although the p53 72CC genotype has increased the risk of more severe lesions attributed to the use of contraceptives (OR=4.33; IC 95%=1.19-15.83). The p21 31CA(Ser/Arg) genotype showed to protect against the development of HSIL or cancer (OR=0,61, IC 95%=0,39-0,97), and modified the effect of risk factors associated to the lesion severity. The multiplicative interaction of alleles showed that the combination p53 PIN3A1, p53 72C(Pro) and p21 31C(Ser) represented risk (OR=1,67, IC95%=1,03-2,72) and the combination p53 PIN3A1, p53 72C(Pro) and p21 31A(Arg) conferred protection (OR=0,26, IC95%=0,08-0,78) against the development of HSIL and cervical cancer. It was observed positive and negative correlations of, respectively, p16 and p21, and cyclin D1 expression with the cervical lesion grade. The epithelial distribution of p16, Ki-67, p21 and p53 was associated with the lesion severity. The polymorphisms analyzed showed neither association with the expression of the biomarkers nor positivity for HPV. Our results suggest the importance of polymorphism p21 31C>A in the development of cervical neoplasia and the lack of correlation between the polymorphisms p53 PIN3 and p53 72C>G with cervical carcinogenesis, although some genotypes acted as risk modifiers. Our TMA results corroborated the potential use of cell cycle biomarkers as an adjunctive tool to differentiate cervical precursor lesions.

O câncer de colo do útero é o terceiro tipo de câncer mais frequente em mulheres no mundo, e a infecção persistente pelo papilomavirus humano (HPV) oncogênico é condição necessária, mas não suficiente para seu desenvolvimento. As oncoproteínas virais E6 e E7 interferem direta ou indiretamente na ação de várias proteínas celulares. Entretanto, as variantes proteicas, resultantes de polimorfismos genéticos, podem apresentar comportamento distinto mediante a infecção pelo HPV. O objetivo deste estudo foi avaliar possíveis associações entre polimorfismos nos genes TP53 (p53 PIN3, p53 72C>G) e p21 (p21 31C>A) e o desenvolvimento de neoplasias cervicais, considerando os níveis de expressão das proteínas p53, p21, p16 e ciclina D1, e fatores de risco clássicos para o câncer cervical. Foram selecionadas 466 mulheres residentes no Rio de Janeiro, 281 com diagnóstico histopatológico de neoplasia cervical de baixo (LSIL) e alto grau (HSIL) e câncer (grupo de casos) e 185 sem história atual ou pregressa de alteração citológica do colo uterino (grupo controle). A técnica de PCR-RFLP (reação em cadeia da polimerase - polimorfismo de comprimento de fragmento de restrição), foi empregada na análise dos polimorfismos p53 72C>G e p21 31C>A, usando as enzimas de restrição BstUI e BsmaI, respectivamente. A avaliação do polimorfismo p53 PIN3 (duplicação de 16 pb) foi feita por meio da análise eletroforética direta dos produtos de PCR. A expressão das proteínas p53, p21, p16, ciclina D1 e Ki-67 e a pesquisa de anticorpos anti-HPV 16 e HPV pool foram avaliadas por imunohistoquímica (Tissue Microarray - TMA) em 196 biópsias do grupo de casos. O grupo controle se mostrou em equilíbrio de Hardy-Weinberg em relação aos três polimorfismos avaliados. As distribuições genotípicas e alélicas relativas a p53 PIN3 e p53 72C>G nos grupos controles e de casos não apresentaram diferenças significativas, embora o genótipo p53 72CC tenha aumentado o risco atribuído ao uso de contraceptivos das pacientes apresentarem lesões mais severas (OR=4,33; IC 95%=1,19-15,83). O genótipo p21 31CA(Ser/Arg) conferiu proteção ao desenvolvimento de HSIL ou câncer (OR=0,61, IC 95%=0,39-0,97), e modificou o efeito de fatores de risco associados à severidade das lesões. A interação multiplicativa de alelos mostrou que a combinação p53 PIN3A1, p53 72C(Pro) e p21 31C(Ser), representou risco (OR=1,67, IC95%=1,03-2,72) e a combinação p53 PIN3A1, p53 72C(Pro) e p21 31A(Arg) conferiu efeito protetor (OR=0,26, IC95%=0,08-0,78) para o desenvolvimento de HSIL e câncer cervical. Observou-se correlação positiva da expressão de p16 e p21 e negativa da ciclina D1 com o grau da lesão. A distribuição epitelial de p16, Ki-67, p21 e p53 se mostrou associada à severidade da lesão. Os polimorfismos analisados não apresentaram associação com a expressão dos biomarcadores ou positividade para HPV. Nossos resultados sugerem a importância do polimorfismo p21 31C>A para o desenvolvimento das neoplasias cervicais e ausência de correlação dos polimorfismos p53 PIN3 e p53 72C>G com a carcinogênese cervical, embora alguns genótipos tenham se comportado como modificadores de risco. Nossos resultados de TMA corroboram o potencial de uso de biomarcadores do ciclo celular para diferenciar as lesões precursoras do câncer cervical. / Cervical cancer is the third most common female cancer worldwide, and persistent infection by the Human Papillomavirus (HPV) is a necessary but not sufficient condition to cause it. The viral oncoproteins E6 and E7 interfere directly or indirectly with the action of various cellular proteins. However, the protein variants, resulting from genetic polymorphisms, may act differently when encountering HPV infection. The aim of this study was to evaluate possible associations between polymorphisms in the TP53 (p53 PIN3, p53 72C>G) and p21 (p21 31C>A) genes, and the development of cervical neoplasia, considering the expression levels of p53, p21, p16 and cyclin D1 proteins, together with classic risk factors for cervical cancer. A total of 466 women resident in Rio de Janeiro were selected, being 281 with histopathological diagnosis of low (LSIL) or high grade (HSIL) cervical neoplasia or cancer (test group), and 185 with no current or previous history of alteration of cervical cytology (control group). The PCR-RFLP technique (polymerase chain reaction restriction fragment length polymorphism) was used to analyze the p53 72C>G and p21 31C>A polymorphisms, using BstUI and BsmaI restriction enzymes, respectively. Genotyping of the p53 PIN3 (duplication of 16 pb) polymorphism was performed by direct electrophoretic analysis of the PCR products. The expression of p53, p21, p16, cyclin D1 and Ki-67 proteins and the study of anti-HPV 16 and anti-HPV pool positivities were evaluated by immunohistochemisty (Tissue Microarray - TMA) in 196 biopsies of cases. The control group obeyed the Hardy-Weinberg principle in relation to the three polymorphisms analysed. The genotypic and allelic frequencies regarding p53 PIN3 and p53 72C>G in the control and test groups were not significantly different, although the p53 72CC genotype has increased the risk of more severe lesions attributed to the use of contraceptives (OR=4.33; IC 95%=1.19-15.83). The p21 31CA(Ser/Arg) genotype showed to protect against the development of HSIL or cancer (OR=0,61, IC 95%=0,39-0,97), and modified the effect of risk factors associated to the lesion severity. The multiplicative interaction of alleles showed that the combination p53 PIN3A1, p53 72C(Pro) and p21 31C(Ser) represented risk (OR=1,67, IC95%=1,03-2,72) and the combination p53 PIN3A1, p53 72C(Pro) and p21 31A(Arg) conferred protection (OR=0,26, IC95%=0,08-0,78) against the development of HSIL and cervical cancer. It was observed positive and negative correlations of, respectively, p16 and p21, and cyclin D1 expression with the cervical lesion grade. The epithelial distribution of p16, Ki-67, p21 and p53 was associated with the lesion severity. The polymorphisms analyzed showed neither association with the expression of the biomarkers nor positivity for HPV. Our results suggest the importance of polymorphism p21 31C>A in the development of cervical neoplasia and the lack of correlation between the polymorphisms p53 PIN3 and p53 72C>G with cervical carcinogenesis, although some genotypes acted as risk modifiers. Our TMA results corroborated the potential use of cell cycle biomarkers as an adjunctive tool to differentiate cervical precursor lesions.

Ependimomas são tumores gliais raros. Podem ser encontrados em qualquer localização do sistema nervoso central e, apesar de histologia similar, parecem apresentar alterações genômicas distintas. As variáveis clínicas são intercorrelacionadas e, geralmente, incapazes de predizer o curso da doença. O objetivo do presente estudo foi analisar a expressão aumentada de genes e proteínas em ependimomas e correlacionar com dados clínicos dos pacientes. Foram estudados casos de pacientes com ependimoma submetidos à ressecção cirúrgica no Hospital das Clínicas, Universidade de São Paulo, no período entre 1996 e 2011 (33 amostras de tecido congelado para análise de expressão gênica por PCR quantitativo em tempo real e 149 amostras com tecido incluído em parafina, correspondentes a 121 casos devido a recidivas, para análise de proteína por imuno-histoquímica de tissue microarrays). As reações de imuno-histoquímica foram analisadas semiquantitativamente e graduadas com um índice de marcação calculado pelo produto da porcentagem de núcleos marcados pela intensidade de marcação. Oitenta e um casos eram adultos (média de 27,2 anos). Havia 60 casos intracranianos e 61 intramedulares, dos quais 10 eram mixopapilares, 92 grau II e 19 grau III. Ressecção completa foi possível em 62% dos casos e recidiva foi confirmada em 41,1%. Observou-se menor tempo para recidiva em crianças e tumores intracranianos, supratentoriais (p < 0,001 em ambos), histologia anaplásica e ressecções incompletas (p < 0,05 em ambos). Os seguintes genes foram selecionados em dados públicos de SAGE e literatura: ARMC3, CCND1, CHST5, DNALI1, FGFRL1, GNA13, IGF2, MSX1, NOTCH1 e RSPH3. ARMC3, RSHL3, CHST5 e DNALI1 apresentaram maiores níveis de expressão em ependimomas intramedulares (p < 0,05), e FGFRL1, NOTCH1 e CCND1 nos casos supratentoriais (p < 0,01). IGF2 apresentou maiores níveis de expressão em crianças e CHST5 em adultos (p < 0,05 em ambos). Foram observados maiores níveis de expressão de FGFRL1 (p < 0,05), CCND1 e IGF2 (p < 0,01 em ambos) em casos com histologia anaplásica. Nenhum dos genes analisados apresentou impacto no tempo livre de progressão ou na sobrevida. A expressão da proteína codificada por CCND1, ciclina D1, também foi avaliada por imuno-histoquímica, por ser uma proteína com expressão aumentada em diversos tipos de neoplasias e não ter ainda um valor prognóstico bem estabelecido em ependimomas. Houve correlação entre expressão de ciclina D1 a nível de mRNA e da proteína (p < 0,0001). As correlações entre ciclina D1 e histologia anaplásica e localização supratentorial foram confirmadas pela análise proteica (p < 0,0001 em ambos). Adicionalmente, foi também observada maior expressão de ciclina D1 em pacientes mais jovens (p < 0,01). A maior expressão de ciclina D1 em tumores com localização supratentorial foi independente do grau histológico e da idade do paciente. Recidiva foi mais frequente em casos com maiores níveis de expressão de ciclina D1 (p < 0,05), embora uma maior correlação com tempo livre de progressão foi observada apenas em casos com ressecção completa (p < 0,001). Os ependimomas apresentaram expressão gênica diferencial de acordo com idade, localização do tumor e grau histológico nesse estudo. A determinação dos níveis da expressão de ciclina D1 pode ser útil para guiar o seguimento e tratamento dos casos supratentoriais com ressecções completas / Ependymomas are rare glial cell-derived tumors. They can be found in any central nervous system localization and despite the histological similarity, they seem to display distinct genomic abnormalities. Clinical variables are intercorrelated and they are usually unable to predict the disease course. We aimed to analyze increased gene and protein expression in ependymomas and to correlate with patients\' clinical data. We studied patients with ependymoma submitted to surgical resections at Hospital das Clinicas, University of São Paulo, from 1996 to 2011 (33 fresh-frozen samples for gene expression analysis by quantitative real-time PCR and 149 formalin-fixed, paraffin-embedded samples, relative to 121 patients due to relapses, for protein analysis by tissue microarray immunohistochemistry). Immunohistochemical reactions were analyzed semi-quantitatively and scored with a labeling index (LI) calculated as the product of the percentage of the positively stained nuclei by the intensity of staining. Eighty-one cases were adults (mean 27.2 years). There were 60 intracranial and 61 spinal cases, of which 10 tumors were myxopapillary, 92 were grade II and 19 were grade III. Gross total resection was achieved in 62% of cases and relapse was confirmed in 41.4% of cases. We observed a shorther time to relapse in children and supratentorial intracranial tumor localization (p<0.001 for both), anaplastic histology and incomplete resections (p<0.05 for both). The following genes were selected based on public SAGE database and literature: ARMC3, CCND1, CHST5, DNALI1, FGFRL1, GNA13, IGF2, MSX1, NOTCH1 and RSPH3. ARMC3, RSHL3, CHST5 and DNALI1 presented higher expression levels in intramedullary ependymomas (p < 0.05) and FGFRL1, NOTCH1 and CCND1 in supratentorial cases (p < 0.01). IGF2 presented higher expression levels in pediatric cases and CHST5 in adults cases (p < 0.05 in both). Higher expression levels of FGFRLI1 (p < 0.05), CCND1 and IGF2 (p < 0.01 for both) were observed in anaplastic histology cases. None of the genes impacted in progression free survival or overall survival of patients. The expression of protein codified by CCND1, cyclin D1, was also evaluated by immunohistochemistry, because its overexpression has been related with several types of neoplasias and its prognostic value has not yet been fully established in ependymomas. There was a correlation of cyclin D1 expression at mRNA and protein levels (p < 0.0001). Correlations between cyclin D1 and anaplastic histology and supratentorial localization were confirmed by protein analyses (p < 0.0001 for both parameters). Additionally, high expression of cyclin D1 was observed in younger patients (p < 0.01). The higher cyclin D1 expression in supratentorial tumor localization was independent of histological grade and age of patient. Relapse was more frequent in cases with higher cyclin D1 expression levels (p < 0.05) although correlation with progression free survival was just observed in gross total resection cases (p < 0.001). Ependymomas presented differential gene expression according to age, tumor localization and histological grade in our study. Determination of cyclin D1 expression levels may be useful to guide follow-up and treatment in supratentorial cases with gross total resection