Le sarcome d’Ewing est une tumeur pédiatrique de l’os très agressive, généralement causée par une translocation chromosomique aboutissant à la protéine de fusion EWSR1-FLI1 qui dérégule l’expression d’un grand nombre de gènes participant à l’oncogenèse du sarcome d’Ewing. Au laboratoire, nous avons pu mettre en évidence une hétérogénéité intra-tumorale de l’expression d’EWSR1-FLI1 aboutissant à un nouveau modèle de la biologie du sarcome d’Ewing basé sur la coexistence de cellules EWSR1-FLI1high, participant à la prolifération de la tumeur primaire, et de cellules EWSR1-FLI1low, capables de dissémination métastatique. Au cours de ma thèse, je me suis intéressée en particulier aux mécanismes moléculaires sous-jacents aux capacités migratoires et invasives des cellules EWSR1-FLI1low. Nous avons ainsi pu mettre en évidence une diminution des jonctions serrées intercellulaires associée à une augmentation des interactions cellule-matrice chez les cellules EWSR1 FLI1low. Nous avons ensuite révélé le rôle clé des MMP dans l’invasion du sarcome d’Ewing, plus spécifiquement de la MMP2 et de la MT1-MMP qui sont toutes deux réprimées par EWSR1-FLI1 et sont apparues nécessaires à l’invasion des cellules EWSR1-FLI1low. L’un des défis majeurs actuels est de parvenir à visualiser cette sous-population très minoritaire et à suivre la plasticité de l’expression d’EWSR1-FLI1. Pour cela, l’identification de marqueurs des cellules EWSR1-FLI1low est cruciale. Ceci est également important pour déterminer si les chimiothérapies actuelles, qui ciblent plutôt les cellules prolifératives, n’entraînent pas une augmentation de la proportion de ces cellules au sein de la tumeur primaire. Enfin, nos essais infructueux d’utilisation de l’embryon de poulet comme nouveau modèle de la métastase du sarcome d’Ewing in vivo ont souligné la fragilité globale et les limitations de ce type de modèle, indiquant plutôt la nécessité d’améliorer les modèles murins existants. La mise au point de modèles in vivo apparaît en effet primordiale pour mieux disséquer les mécanismes moléculaires de la métastase et permettre le test de drogues susceptibles d’inhiber ce processus. / Ewing sarcoma is a very aggressive pediatric bone tumor generally caused by a chromosomal translocation that leads to the expression of the EWSR1-FLI1 fusion protein. This protein deregulates the expression of a number of genes involved in Ewing sarcoma oncogenesis. In the laboratory, we discovered an intra-tumor heterogeneity of EWSR1-FLI1 expression which lead us to propose a new model for Ewing sarcoma biology based on the coexistence of EWSR1-FLI1high cells, responsible for primary tumor growth, and EWSR1-FLI1low cells, with metastatic dissemination capacities. During my phD, I was especially interested in the molecular mechanisms underlying the migration and invasion capacities of EWSR1-FLI1low cells. We showed a decreased expression of intercellular junctions proteins associated with an increased expression of cell-matrix interaction proteins in EWSR1-FLI1low cells. We then revealed the key role of MMPs in Ewing sarcoma invasion, in particular of MMP2 and MT1-MMP, which are both repressed by EWSR1-FLI1 and were found necessary for invasion of EWSR1-FLI1low cells. One of the current major challenges is to visualize this very small sub-population and to track the plasticity of expression of EWSR1-FLI1. To this end, the identification of markers of EWSR1-FLI1low cell is crucial. This is also important in order to determine if current chemotherapies that primarily target highly proliferative cells do not increase the proportion of these EWSR1-FLI1low cells. Finally, our unsuccessful attempts to use the chick embryo as a new in vivo model of Ewing sarcoma metastasis indicate the need to improve the existing murine models. Indeed, the development of in vivo models appears essential for the dissection of the molecular mechanisms of Ewing sarcoma metastasis and the test of drugs susceptible to inhibit this process.

O Sarcoma de Ewing (ES) é um raro tumor de ossos e tecidos moles com uma característica translocação cromossomal, a fusão EWS/FLI-1, que atua sobre diversos processos oncogênicos. O desenvolvimento da resistência à quimioterapia é comum no tumor e continua como uma das principais causas na falha do tratamento. O objetivo desse estudo foi avaliar a expressão de genes após a indução de resistência em linhagens celulares de ES. Foi selecionado um conjunto de genes (CCAR1, TUBA1A, POLDIP2, SMARCA4 e SMARCB1) a partir da mineração da literatura em resistência tumoral para duas drogas utilizadas na terapia de ES, doxorrubicina e vincristina. Descrevemos a expressão de cada gene selecionado antes e após as linhagens SK-ES-1 serem submetidas a um protocolo de indução de resistência para ambos os fármacos, que obteve êxito ao induzir as células à resistência. A expressão relativa dos níveis de mRNA foi avaliada e foi encontrada em maior expressão para os genes SMARCA4, SMARCB1 e POLDIP2, e em menor expressão para os genes TUBA1A e CCAR1, quando comparadas às linhagens de controle não-resistentes de cada quimioterápico. Os resultados sugerem o envolvimento de mecanismos de reparo de dano ao DNA, remodelamento de cromatina via SWI/SNF, atividade de microtúbulos e atividade spliceossomal nos processos de resistência quimioterápica em ES. / Ewing Sarcoma (ES) is a rare bone and soft tissue tumor with a characteristic chromosomal translocation, the fusion protein EWS/FLI-1, that drives several oncogenic processes. The development of resistance to chemotherapy is common and remains as the main cause of treatment failure. The goal of this study was to evaluate the expression of selected genes in ES cell lines after induction of resistance. A set of genes (CCAR1, TUBA1A, POLDIP2, SMARCA4 and SMARCB1) was data mined from tumoral resistance literature for two drugs used in ES therapy, doxorubicin and vincristine. We describe the expression of each selected gene before and after SK-ES-1 cell lines were exposed to a drug resistance inducing protocol for doxorubicin and vincristine. Cell lines were successfully induced to be resistant to doxorubicin and vincristine. The relative mRNA expression levels were upregulated for genes SMARCA4, SMARCB1 and POLDIP2 and downregulated for genes TUBA1A and CCAR1, when comparing resistant and non-resistant ES cell lines for each drug. The results suggest involvement of repair pathways, SWI/SNF chromatin remodeling, microtubule and spliceosomal activity processes in drug resistance mechanisms in ES.

Introdução: o sarcoma de Ewing é um dos tipo mais agressivos de câncer pediátrico. Esse tipo de câncer é um tumor primitivo neuroectodérmico, grupo que inclui ainda outros tumores pediátricos como o meduloblastoma e o neuroblastoma. Apesar de avanços significativos desde o surgimento da quimioterapia, ainda há necessidade de aumento dos índices de cura, redução da toxicidade da quimioterapia e redução da resistência ao tratamento em pacientes com essa doença. Inibidores da acetilação de histonas (HDACIs ou HDIs) e bifosfonatos têm um futuro promissor no tratamento de câncer, especialmente quando utilizados conjuntamente ou em associação com outros agentes citotóxicos, como antineoplásicos clássicos. No entanto, os efeitos destes tratamentos combinados ainda não haviam sido devidamente estudados em Sarcoma de Ewing. Objetivos: este estudo se propôs a avaliar, in vitro, os efeitos do inibidor da acetilação de histonas, butirato sódico (NaB), do bifosfonato, zoledronato (ZA), da associação destes dois agentes e de combinações dos mesmos com antineoplásicos clássicos sobre a proliferação, viabilidade e sobrevivência celular em sarcoma de Ewing. Métodos: as linhagens celulares de sarcoma de Ewing, SK-ES-1 e RD-ES, foram tratadas com NaB, ZA, doxorrubicina, etoposídeo ou vincristina e com diferentes combinações destes agentes. O crescimento tumoral in vitro, incluindo parâmetros de proliferação e viabilidade celular, foi analisado pelos métodos de contagem celular por exclusão com azul de tripan e MTT. Os efeitos tardios (sobrevivência) também foram estudados através da determinação da formação de colônias (ensaio colonogênico). Resultados: a combinação de NaB e ZA teve um efeito citotóxico sinérgico 72h após o tratamento, persistindo durante 10-14 dias após o tratamento, em ambas as linhagens celulares testadas. Todas as combinações entre NaB ou ZA e os antineoplásicos clássicos testados apresentaram efeitos citotóxicos sinérgicos 72h após os tratamentos em ambas linhagens celulares, com a exceção das seguintes associações: NaB + VCR e ZA + Doxo, que apresentaram apenas efeito aditivo nas células RD-ES, quando comparados com cada um dos agentes em monoterapia. Estes efeitos “agudos” observados em ambas as linhagens celulares de sarcoma de Ewing foram confirmados pelo ensaio clonogênico. Conclusão: os dados obtidos sugerem que o uso combinado de bifosfonatos e HDIs e a associação destes agentes com quimioterápicos clássicos representam promissoras alternativas no tratamento de sarcoma de Ewing e proporcionam a base para novos estudos. / Background: Ewing sarcoma, often referred to as Ewing’s sarcoma family tumors, is a peripheral primitive neuroectodermal tumor. Ewing sarcoma is the second most common solid bone and soft tissue malignancy of children and young adults. Despite significant advances in cancer chemotherapy, there is still need for increased rates of cure, reduction of toxicity of chemotherapy and reduced resistance to treatment in patients with this disease. Histone deacetylase inhibitors (HDACIs or HDIs) and bisphosphonates have a promising future in the treatment of cancer as targeted anticancer drugs, especially when used together or in combination with other cytotoxic agents. However, the effects of these combined treatments have not yet been properly evaluated in Ewing sarcoma. Objective: In the present study, we evaluated the in vitro cytotoxic effects (on cellular proliferation, viability, and survival) elicited by the co-treatment of sodium butyrate (NaB) and zoledronic acid (ZA) alone or in combination with three anti-cancer drugs strongly recommended to treat Ewing sarcoma (doxorubicin, etoposide and vincristine) in two human cell lines. Methods: two Ewing sarcoma cell lines, SK-ES-1 and RD-ES, were treated with NaB, ZA, doxorubicin, etoposide, vincristine and with different combinations of these drugs. The proliferation and cell viability were analyzed by counting cell in a hemocytometer, by exclusion of trypan blue and by MTT assay. The survival and proliferation of cells were also studied by clonogenic assay. Results: our results demonstrate that the combination of NaB and ZA has a synergistic cytotoxic effect at 72h after treatment, persisting for 10-14 days post-treatment, in both cell lines tested. All combinations between NaB or ZA and classical antineoplastic drugs demonstrated a synergistic cytotoxic effect at 72h post-treatment in SK-ES-1 and RD-ES cells, with the exception of NaB plus VCR, and ZA plus Doxo, which showed only an additive effect in RD-ES cells when compared to each agent alone. These acute effects observed in both Ewing sarcoma cells were confirmed by the clonogenic assay. Conclusion: These data suggest that HDIs and bisphosphonate co-treatment in combination with classical chemotherapeutic drugs is a promising therapeutic venue the treatment of Ewing sarcoma, and provide a basis for further study in this field.

O Sarcoma de Ewing (ES) é um raro tumor de ossos e tecidos moles com uma característica translocação cromossomal, a fusão EWS/FLI-1, que atua sobre diversos processos oncogênicos. O desenvolvimento da resistência à quimioterapia é comum no tumor e continua como uma das principais causas na falha do tratamento. O objetivo desse estudo foi avaliar a expressão de genes após a indução de resistência em linhagens celulares de ES. Foi selecionado um conjunto de genes (CCAR1, TUBA1A, POLDIP2, SMARCA4 e SMARCB1) a partir da mineração da literatura em resistência tumoral para duas drogas utilizadas na terapia de ES, doxorrubicina e vincristina. Descrevemos a expressão de cada gene selecionado antes e após as linhagens SK-ES-1 serem submetidas a um protocolo de indução de resistência para ambos os fármacos, que obteve êxito ao induzir as células à resistência. A expressão relativa dos níveis de mRNA foi avaliada e foi encontrada em maior expressão para os genes SMARCA4, SMARCB1 e POLDIP2, e em menor expressão para os genes TUBA1A e CCAR1, quando comparadas às linhagens de controle não-resistentes de cada quimioterápico. Os resultados sugerem o envolvimento de mecanismos de reparo de dano ao DNA, remodelamento de cromatina via SWI/SNF, atividade de microtúbulos e atividade spliceossomal nos processos de resistência quimioterápica em ES. / Ewing Sarcoma (ES) is a rare bone and soft tissue tumor with a characteristic chromosomal translocation, the fusion protein EWS/FLI-1, that drives several oncogenic processes. The development of resistance to chemotherapy is common and remains as the main cause of treatment failure. The goal of this study was to evaluate the expression of selected genes in ES cell lines after induction of resistance. A set of genes (CCAR1, TUBA1A, POLDIP2, SMARCA4 and SMARCB1) was data mined from tumoral resistance literature for two drugs used in ES therapy, doxorubicin and vincristine. We describe the expression of each selected gene before and after SK-ES-1 cell lines were exposed to a drug resistance inducing protocol for doxorubicin and vincristine. Cell lines were successfully induced to be resistant to doxorubicin and vincristine. The relative mRNA expression levels were upregulated for genes SMARCA4, SMARCB1 and POLDIP2 and downregulated for genes TUBA1A and CCAR1, when comparing resistant and non-resistant ES cell lines for each drug. The results suggest involvement of repair pathways, SWI/SNF chromatin remodeling, microtubule and spliceosomal activity processes in drug resistance mechanisms in ES.

Introdução: o sarcoma de Ewing é um dos tipo mais agressivos de câncer pediátrico. Esse tipo de câncer é um tumor primitivo neuroectodérmico, grupo que inclui ainda outros tumores pediátricos como o meduloblastoma e o neuroblastoma. Apesar de avanços significativos desde o surgimento da quimioterapia, ainda há necessidade de aumento dos índices de cura, redução da toxicidade da quimioterapia e redução da resistência ao tratamento em pacientes com essa doença. Inibidores da acetilação de histonas (HDACIs ou HDIs) e bifosfonatos têm um futuro promissor no tratamento de câncer, especialmente quando utilizados conjuntamente ou em associação com outros agentes citotóxicos, como antineoplásicos clássicos. No entanto, os efeitos destes tratamentos combinados ainda não haviam sido devidamente estudados em Sarcoma de Ewing. Objetivos: este estudo se propôs a avaliar, in vitro, os efeitos do inibidor da acetilação de histonas, butirato sódico (NaB), do bifosfonato, zoledronato (ZA), da associação destes dois agentes e de combinações dos mesmos com antineoplásicos clássicos sobre a proliferação, viabilidade e sobrevivência celular em sarcoma de Ewing. Métodos: as linhagens celulares de sarcoma de Ewing, SK-ES-1 e RD-ES, foram tratadas com NaB, ZA, doxorrubicina, etoposídeo ou vincristina e com diferentes combinações destes agentes. O crescimento tumoral in vitro, incluindo parâmetros de proliferação e viabilidade celular, foi analisado pelos métodos de contagem celular por exclusão com azul de tripan e MTT. Os efeitos tardios (sobrevivência) também foram estudados através da determinação da formação de colônias (ensaio colonogênico). Resultados: a combinação de NaB e ZA teve um efeito citotóxico sinérgico 72h após o tratamento, persistindo durante 10-14 dias após o tratamento, em ambas as linhagens celulares testadas. Todas as combinações entre NaB ou ZA e os antineoplásicos clássicos testados apresentaram efeitos citotóxicos sinérgicos 72h após os tratamentos em ambas linhagens celulares, com a exceção das seguintes associações: NaB + VCR e ZA + Doxo, que apresentaram apenas efeito aditivo nas células RD-ES, quando comparados com cada um dos agentes em monoterapia. Estes efeitos “agudos” observados em ambas as linhagens celulares de sarcoma de Ewing foram confirmados pelo ensaio clonogênico. Conclusão: os dados obtidos sugerem que o uso combinado de bifosfonatos e HDIs e a associação destes agentes com quimioterápicos clássicos representam promissoras alternativas no tratamento de sarcoma de Ewing e proporcionam a base para novos estudos. / Background: Ewing sarcoma, often referred to as Ewing’s sarcoma family tumors, is a peripheral primitive neuroectodermal tumor. Ewing sarcoma is the second most common solid bone and soft tissue malignancy of children and young adults. Despite significant advances in cancer chemotherapy, there is still need for increased rates of cure, reduction of toxicity of chemotherapy and reduced resistance to treatment in patients with this disease. Histone deacetylase inhibitors (HDACIs or HDIs) and bisphosphonates have a promising future in the treatment of cancer as targeted anticancer drugs, especially when used together or in combination with other cytotoxic agents. However, the effects of these combined treatments have not yet been properly evaluated in Ewing sarcoma. Objective: In the present study, we evaluated the in vitro cytotoxic effects (on cellular proliferation, viability, and survival) elicited by the co-treatment of sodium butyrate (NaB) and zoledronic acid (ZA) alone or in combination with three anti-cancer drugs strongly recommended to treat Ewing sarcoma (doxorubicin, etoposide and vincristine) in two human cell lines. Methods: two Ewing sarcoma cell lines, SK-ES-1 and RD-ES, were treated with NaB, ZA, doxorubicin, etoposide, vincristine and with different combinations of these drugs. The proliferation and cell viability were analyzed by counting cell in a hemocytometer, by exclusion of trypan blue and by MTT assay. The survival and proliferation of cells were also studied by clonogenic assay. Results: our results demonstrate that the combination of NaB and ZA has a synergistic cytotoxic effect at 72h after treatment, persisting for 10-14 days post-treatment, in both cell lines tested. All combinations between NaB or ZA and classical antineoplastic drugs demonstrated a synergistic cytotoxic effect at 72h post-treatment in SK-ES-1 and RD-ES cells, with the exception of NaB plus VCR, and ZA plus Doxo, which showed only an additive effect in RD-ES cells when compared to each agent alone. These acute effects observed in both Ewing sarcoma cells were confirmed by the clonogenic assay. Conclusion: These data suggest that HDIs and bisphosphonate co-treatment in combination with classical chemotherapeutic drugs is a promising therapeutic venue the treatment of Ewing sarcoma, and provide a basis for further study in this field.

INTRODUÇÃO: Os tumores da família do sarcoma de Ewing (TFSE) compreendem um espectro de neoplasias de células neuroectodérmicas dos ossos e partes moles de comportamento biológico agressivo e prognóstico reservado, caracterizadas por translocações envolvendo um dos genes da família TET/FET e um dos genes da família ETS, mais comumente EWSR1 e FLI1. Com o avanço da medicina personalizada, cresce a demanda por biomarcadores em TFSE que tenham valor como fatores prognósticos e potencial para futuras terapias-alvo específicas. Este estudo propôs biomarcadores, incluindo proteínas relacionadas à supressão tumoral, proliferação celular, metabolismo energético, atividade imune, vias de reparo do DNA e células tronco. MÉTODOS: A expressão imuno-histoquímica dos biomarcadores MTAP, p16, STAG2, p53, USP22, PTEN, RKIP, Ciclina D1, MCTs (1, 2 e 4), CD147, CA IX, GLUT1, BRACHYURY, PD-L1, OCT4 e SALL4 foi analisada em uma série bem caracterizada de 113 TFSE através de amostras em tissue microarrays (TMA). Os perfis de expressão foram então associados aos parâmetros clínico-patológicos dos pacientes e à sobrevida global para uma análise do impacto no prognóstico. RESULTADOS: A hiperexpressão de p53 mostrou associação estatisticamente significativa com menor sobrevida global (p < 0,001), doença metastática no diagnóstico (p = 0,017) e idade acima de 20 anos (p = 0,04). A perda de expressão de MTAP (p = 0,039) e de Brachyury (p = 0,008) também se associaram significativamente com menor sobrevida global. Em relação às características clínicas dos pacientes, doença metastática no diagnóstico e etnia não-branca foram associados a um pior prognóstico. CONCLUSÕES: Os biomarcadores p53, MTAP e Brachyury foram identificados como fatores independentes relacionados ao prognóstico. A utilização destes biomarcadores como fator prognóstico nos TFSE pode auxiliar na estratificação de risco dos pacientes e até mesmo estimular o desenvolvimento de drogas-alvo específicas / INTRODUCTION: The Ewing sarcoma family of tumors (ESFT) comprises a spectrum of neoplasms of neuroectodermal cells of the bones and soft tissues with an aggressive biological behavior and poor outcome, characterized by translocations involving one of the genes of the TET/FET family and one of the genes of the ETS family, most commonly EWSR1 and FLI1. With the progress of personalized medicine, there is a great demand for biomarkers in ESFT that could have prognostic values and the potential for future targeted therapies. This study proposed the evaluation of protein expression of different classes of biomarkers, including proteins related to tumor suppression, cell proliferation, energy metabolism, immune activity, DNA repair pathways and stem cells. METHODS: Immunohistochemical expression of the biomarkers MTAP, p16, STAG2, p53, USP22, PTEN, RKIP, Cyclin D1, MCTs (1, 2 and 4), CD147, CA IX, GLUT1, BRACHYURY, PD-L1, OCT4 and SALL4 was analyzed in a well-characterized series of 113 ESFT in a tissue microarray (TMA) platform. Expression profiles were then associated with patients\' clinical-pathological parameters and overall survival for analysis of the prognostic impact. RESULTS: p53 hyperexpression showed a statistically significant association with lower overall survival (p <0.001), metastatic disease at diagnosis (p = 0.017) and age over 20 years (p = 0.04). Loss of MTAP (p = 0.039) and Brachyury (p = 0.008) were also significantly associated with lower overall survival. Regarding the clinical characteristics of the patients, metastatic disease at diagnosis and non-white ethnicity were associated with a worse prognosis. CONCLUSIONS: The biomarkers p53, MTAP and Brachyury were identified as independent factors related to the prognosis. The use of these biomarkers as a prognostic factor in ESFT may aid in the risk stratification of patients and even stimulate the development of specific targeted drugs

Introdução: o sarcoma de Ewing é um dos tipo mais agressivos de câncer pediátrico. Esse tipo de câncer é um tumor primitivo neuroectodérmico, grupo que inclui ainda outros tumores pediátricos como o meduloblastoma e o neuroblastoma. Apesar de avanços significativos desde o surgimento da quimioterapia, ainda há necessidade de aumento dos índices de cura, redução da toxicidade da quimioterapia e redução da resistência ao tratamento em pacientes com essa doença. Inibidores da acetilação de histonas (HDACIs ou HDIs) e bifosfonatos têm um futuro promissor no tratamento de câncer, especialmente quando utilizados conjuntamente ou em associação com outros agentes citotóxicos, como antineoplásicos clássicos. No entanto, os efeitos destes tratamentos combinados ainda não haviam sido devidamente estudados em Sarcoma de Ewing. Objetivos: este estudo se propôs a avaliar, in vitro, os efeitos do inibidor da acetilação de histonas, butirato sódico (NaB), do bifosfonato, zoledronato (ZA), da associação destes dois agentes e de combinações dos mesmos com antineoplásicos clássicos sobre a proliferação, viabilidade e sobrevivência celular em sarcoma de Ewing. Métodos: as linhagens celulares de sarcoma de Ewing, SK-ES-1 e RD-ES, foram tratadas com NaB, ZA, doxorrubicina, etoposídeo ou vincristina e com diferentes combinações destes agentes. O crescimento tumoral in vitro, incluindo parâmetros de proliferação e viabilidade celular, foi analisado pelos métodos de contagem celular por exclusão com azul de tripan e MTT. Os efeitos tardios (sobrevivência) também foram estudados através da determinação da formação de colônias (ensaio colonogênico). Resultados: a combinação de NaB e ZA teve um efeito citotóxico sinérgico 72h após o tratamento, persistindo durante 10-14 dias após o tratamento, em ambas as linhagens celulares testadas. Todas as combinações entre NaB ou ZA e os antineoplásicos clássicos testados apresentaram efeitos citotóxicos sinérgicos 72h após os tratamentos em ambas linhagens celulares, com a exceção das seguintes associações: NaB + VCR e ZA + Doxo, que apresentaram apenas efeito aditivo nas células RD-ES, quando comparados com cada um dos agentes em monoterapia. Estes efeitos “agudos” observados em ambas as linhagens celulares de sarcoma de Ewing foram confirmados pelo ensaio clonogênico. Conclusão: os dados obtidos sugerem que o uso combinado de bifosfonatos e HDIs e a associação destes agentes com quimioterápicos clássicos representam promissoras alternativas no tratamento de sarcoma de Ewing e proporcionam a base para novos estudos. / Background: Ewing sarcoma, often referred to as Ewing’s sarcoma family tumors, is a peripheral primitive neuroectodermal tumor. Ewing sarcoma is the second most common solid bone and soft tissue malignancy of children and young adults. Despite significant advances in cancer chemotherapy, there is still need for increased rates of cure, reduction of toxicity of chemotherapy and reduced resistance to treatment in patients with this disease. Histone deacetylase inhibitors (HDACIs or HDIs) and bisphosphonates have a promising future in the treatment of cancer as targeted anticancer drugs, especially when used together or in combination with other cytotoxic agents. However, the effects of these combined treatments have not yet been properly evaluated in Ewing sarcoma. Objective: In the present study, we evaluated the in vitro cytotoxic effects (on cellular proliferation, viability, and survival) elicited by the co-treatment of sodium butyrate (NaB) and zoledronic acid (ZA) alone or in combination with three anti-cancer drugs strongly recommended to treat Ewing sarcoma (doxorubicin, etoposide and vincristine) in two human cell lines. Methods: two Ewing sarcoma cell lines, SK-ES-1 and RD-ES, were treated with NaB, ZA, doxorubicin, etoposide, vincristine and with different combinations of these drugs. The proliferation and cell viability were analyzed by counting cell in a hemocytometer, by exclusion of trypan blue and by MTT assay. The survival and proliferation of cells were also studied by clonogenic assay. Results: our results demonstrate that the combination of NaB and ZA has a synergistic cytotoxic effect at 72h after treatment, persisting for 10-14 days post-treatment, in both cell lines tested. All combinations between NaB or ZA and classical antineoplastic drugs demonstrated a synergistic cytotoxic effect at 72h post-treatment in SK-ES-1 and RD-ES cells, with the exception of NaB plus VCR, and ZA plus Doxo, which showed only an additive effect in RD-ES cells when compared to each agent alone. These acute effects observed in both Ewing sarcoma cells were confirmed by the clonogenic assay. Conclusion: These data suggest that HDIs and bisphosphonate co-treatment in combination with classical chemotherapeutic drugs is a promising therapeutic venue the treatment of Ewing sarcoma, and provide a basis for further study in this field.

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Background: Ewing sarcoma is one of the most frequent soft-tissue tumors in pediatric patients. The current treatment protocols recommend stem cell apheresis (SCA) after completion of the second course of induction therapy with vincristine, ifosfamide, doxorubicine, and etoposide (VIDE). The feasibility of SCA and graft compositions in adult patients with Ewing sarcoma have not been previously analyzed. Methods and Materials: The authors analyzed 29 stem cell collections of 19 adult patients (9 male, 10 female) at a median age of 27 (range 19–53) years mobilized after VIDE (n = 17), cyclophosphamide/topotecan (n = 1) or vincristine, dactinomycin and ifosfamide (n = 1) chemotherapy. All patients were mobilized with filgrastim 5 μg/kg twice daily from day +7 of chemotherapy. The collections were performed if CD34+ cell count in peripheral blood was >10/μL. The target yields were ≥4106 CD34+ cells/kg body weight. Results: Median CD34+ cells/μL in peripheral blood before SCA were 45.8 (range 6.7–614.4)/μL. The median cumulative yields were 10.6 (range 1.5–38.8) CD34+ cells/kg body weight and ≥2106 in all but two patients (89%). CD34, CD3, and CD56 yields in collections after the third VIDE and after later courses did not differ. Four patients underwent high-dose therapy with autologous transplantation, and all were engrafted. Discussion: Stem cell mobilization is feasible in most Ewing sarcoma patients. Additionally, the present study's data suggest that it is safe to postpone stem cell collection to a later VIDE chemotherapy cycle if medically indicated

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