Câncer e desenvolvimento embrionário possuem diversos aspectos em comum, pois ambos exibem alternância entre proliferação e diferenciação celular. A família dos genes homeobox codifica fatores de transcrição fundamentais para o adequado desenvolvimento embrionário, e têm sido descritos em diferentes neoplasias. O PMX1 (Paired Mesoderm Homeobox 1) é um gene homeobox que está expresso durante o desenvolvimento de diversos tecidos mesenquimais, como o sistema cardiovascular e elementos do esqueleto. A relação entre o PMX1 e neoplasias malignas ainda não está bem estabelecida. O objetivo desse trabalho foi verificar a presença dos transcritos do gene PMX1 em carcinomas epidermóides de boca e tecidos não tumorais adjacentes. Foi realizada hibridização in situ com sondas marcadas com digoxigenina em dezesseis amostras de carcinoma epidemóide de boca e dez de tecido não tumoral adjacente. No tecido não tumoral adjacente o sinal de hibridização é mais intenso nas camadas basal e suprabasal, mesmo quando ele pode ser observado em outras camadas. No carcinoma epidermóide de boca, o sinal está disperso por todo o tecido sendo mais intenso em áreas com células isoladas. Nossos resultados mostram a presença dos transcritos do PMX1 em epitélio de boca e em carcinoma epidermóide de boca e sugerem a participação do gene PMX1 na carcinogênese de boca. A sua expressão em neoplasias pouco diferenciadas deve ser melhor analisada / Cancer and development share common features since both processes exhibit shifts between cell proliferation and differentiation. Homeobox gene family encodes transcription factors essentials for appropriate embryonic development and they have been described in different types of neoplastic tissues. PMX1 (Paired Mesoderm Homeobox 1) is homeobox gene that has been related with mesenchyma throughout development such cardiovascular system and skeletal elements, however its relation with tumor development is not well established yet. The purpose of this study was to verify the presence of PMX1 transcripts in oral squamous cell carcinomas and adjacent non-tumoral tissues. In situ hybridization was performed with probes labeled with digoxigenin in sixteen samples of squamous cell carcinoma and ten o adjacent non-tumoral tissues. In the adjacent non-tumoral tissues in situ hybridization signaling detected were more intense in the basal and parabasal layers even when it could be observed in other layers. In the oral squamous cell carcinoma the signaling was spread all over the tissue becoming more intense in areas with isolated carcinoma cells. Our findings show PMX1 transcripts in adjacent non-tumoral tissues and oral squamous cell carcinoma and suggest participation of PMX1 in oral carcinogenesis. Its expression in poorly differentiated carcinomas needs to be analyzed in detail

A busca de marcadores moleculares para o refinamento diagnóstico, classificação e estabelecimento do prognóstico dos tumores, e individualização terapêutica tem sido foco de várias pesquisas. O presente estudo teve como objetivo investigar, em carcinoma epidermóide de língua e/ou assoalho bucal, a presença de transcritos dos genes homeobox que pudessem se revelar marcadores moleculares de prognóstico e/ou agressividade tumoral. Após análise por microarray utilizando-se amostras de tumores e margens classificados como mais e menos agressivos, os genes homeobox HOXC13, HOXD10, HOXD11, IRX4, PROX1 e ZHX1 foram selecionados e sua hiper-expressão foi parcialmente validada por qRT-PCR. Observou-se aumento da expressão de HOXD10, HOXD11 e IRX4 em tumores com relação às margens correspondentes, bem como nos tumores menos agressivos em relação às suas respectivas margens. Por outro lado, os genes PROX1 e ZHX1 estavam mais expressos nas margens que nos tumores correspondentes. Esses resultados sugerem que a expressão alterada de HOXD10, HOXD11 e IRX4 pode participar no desenvolvimento do carcinoma epidermóide de língua e/ou assoalho bucal, enquanto os genes PROX1 e ZHX1 provavelmente exibem perda de função ou estão silenciados na neoplasia. Houve uma tendência de associação entre a expressão elevada de HOXD11 e presença de infiltrações linfática e perineural, e grau moderado de diferenciação da neoplasia, bem como entre a expressão elevada de HOXD10 e infiltração linfática. O gene IXR4 foi relacionado com um menor tempo de sobrevida global. Não foi possível estabelecer, dentre os genes homeobox validados por qRT-PCR, um gene ou uma combinação deles que pudesse(m) ser utilizado(s) como marcador(es) de agressividade tumoral. / The search for molecular markers to diagnosis improvement, treatment individualization and establishment of oral squamous cell carcinoma prognosis has been the focus of several studies. The present study investigated the presence of specific transcript of homeobox genes in squamous cell carcinoma of the tongue and/or floor of the mouth that might reflect relevant molecular markers of prognosis and/or tumor aggressiveness. After microarray analysis of tumor samples classified as more or less aggressive, and non tumoral margins, HOXC13, HOXD10, HOXD11, IRX4, PROX1 and ZHX1 selected and partially validated by qRT-PCR. Increased expression of HOXD10, HOXD11, IRX4 in tumors in comparison to margins as well as in less aggressive tumors related to their margins was observed. On the other hand, a decreased expression of PROX1 and ZHX1 was observed in margins compared to their respective tumors. These results suggest that the altered expression of HOXD10, HOXD11 and IRX4 may participate in the development of squamous cell carcinoma of the tongue and/or floor of the mouth, while PROX1 and ZHX1 probably present loss of function or are silenced in tumors. A tendency of association between increased expression of HOXD11 and lymphatic and perineural infiltration, as well as moderately differentiated tumors, and increased expression of HOXD10 and lymphatic infiltration was observed. Still, increased expression of IRX4 may apparently influence global survival rate. However, the results of the present study must be confirmed in a greater number of samples, and complemented with the evaluation of HOXD10, HOXD11, IRX4 protein levels. It was not possible to establish, among homeobox genes validated through qRT-PCR, a gene or a combination of genes capable of predicting tumor aggressiveness.

Câncer e desenvolvimento embrionário possuem diversos aspectos em comum, pois ambos exibem alternância entre proliferação e diferenciação celular. A família dos genes homeobox codifica fatores de transcrição fundamentais para o adequado desenvolvimento embrionário, e têm sido descritos em diferentes neoplasias. O PMX1 (Paired Mesoderm Homeobox 1) é um gene homeobox que está expresso durante o desenvolvimento de diversos tecidos mesenquimais, como o sistema cardiovascular e elementos do esqueleto. A relação entre o PMX1 e neoplasias malignas ainda não está bem estabelecida. O objetivo desse trabalho foi verificar a presença dos transcritos do gene PMX1 em carcinomas epidermóides de boca e tecidos não tumorais adjacentes. Foi realizada hibridização in situ com sondas marcadas com digoxigenina em dezesseis amostras de carcinoma epidemóide de boca e dez de tecido não tumoral adjacente. No tecido não tumoral adjacente o sinal de hibridização é mais intenso nas camadas basal e suprabasal, mesmo quando ele pode ser observado em outras camadas. No carcinoma epidermóide de boca, o sinal está disperso por todo o tecido sendo mais intenso em áreas com células isoladas. Nossos resultados mostram a presença dos transcritos do PMX1 em epitélio de boca e em carcinoma epidermóide de boca e sugerem a participação do gene PMX1 na carcinogênese de boca. A sua expressão em neoplasias pouco diferenciadas deve ser melhor analisada / Cancer and development share common features since both processes exhibit shifts between cell proliferation and differentiation. Homeobox gene family encodes transcription factors essentials for appropriate embryonic development and they have been described in different types of neoplastic tissues. PMX1 (Paired Mesoderm Homeobox 1) is homeobox gene that has been related with mesenchyma throughout development such cardiovascular system and skeletal elements, however its relation with tumor development is not well established yet. The purpose of this study was to verify the presence of PMX1 transcripts in oral squamous cell carcinomas and adjacent non-tumoral tissues. In situ hybridization was performed with probes labeled with digoxigenin in sixteen samples of squamous cell carcinoma and ten o adjacent non-tumoral tissues. In the adjacent non-tumoral tissues in situ hybridization signaling detected were more intense in the basal and parabasal layers even when it could be observed in other layers. In the oral squamous cell carcinoma the signaling was spread all over the tissue becoming more intense in areas with isolated carcinoma cells. Our findings show PMX1 transcripts in adjacent non-tumoral tissues and oral squamous cell carcinoma and suggest participation of PMX1 in oral carcinogenesis. Its expression in poorly differentiated carcinomas needs to be analyzed in detail

A busca de marcadores moleculares para o refinamento diagnóstico, classificação e estabelecimento do prognóstico dos tumores, e individualização terapêutica tem sido foco de várias pesquisas. O presente estudo teve como objetivo investigar, em carcinoma epidermóide de língua e/ou assoalho bucal, a presença de transcritos dos genes homeobox que pudessem se revelar marcadores moleculares de prognóstico e/ou agressividade tumoral. Após análise por microarray utilizando-se amostras de tumores e margens classificados como mais e menos agressivos, os genes homeobox HOXC13, HOXD10, HOXD11, IRX4, PROX1 e ZHX1 foram selecionados e sua hiper-expressão foi parcialmente validada por qRT-PCR. Observou-se aumento da expressão de HOXD10, HOXD11 e IRX4 em tumores com relação às margens correspondentes, bem como nos tumores menos agressivos em relação às suas respectivas margens. Por outro lado, os genes PROX1 e ZHX1 estavam mais expressos nas margens que nos tumores correspondentes. Esses resultados sugerem que a expressão alterada de HOXD10, HOXD11 e IRX4 pode participar no desenvolvimento do carcinoma epidermóide de língua e/ou assoalho bucal, enquanto os genes PROX1 e ZHX1 provavelmente exibem perda de função ou estão silenciados na neoplasia. Houve uma tendência de associação entre a expressão elevada de HOXD11 e presença de infiltrações linfática e perineural, e grau moderado de diferenciação da neoplasia, bem como entre a expressão elevada de HOXD10 e infiltração linfática. O gene IXR4 foi relacionado com um menor tempo de sobrevida global. Não foi possível estabelecer, dentre os genes homeobox validados por qRT-PCR, um gene ou uma combinação deles que pudesse(m) ser utilizado(s) como marcador(es) de agressividade tumoral. / The search for molecular markers to diagnosis improvement, treatment individualization and establishment of oral squamous cell carcinoma prognosis has been the focus of several studies. The present study investigated the presence of specific transcript of homeobox genes in squamous cell carcinoma of the tongue and/or floor of the mouth that might reflect relevant molecular markers of prognosis and/or tumor aggressiveness. After microarray analysis of tumor samples classified as more or less aggressive, and non tumoral margins, HOXC13, HOXD10, HOXD11, IRX4, PROX1 and ZHX1 selected and partially validated by qRT-PCR. Increased expression of HOXD10, HOXD11, IRX4 in tumors in comparison to margins as well as in less aggressive tumors related to their margins was observed. On the other hand, a decreased expression of PROX1 and ZHX1 was observed in margins compared to their respective tumors. These results suggest that the altered expression of HOXD10, HOXD11 and IRX4 may participate in the development of squamous cell carcinoma of the tongue and/or floor of the mouth, while PROX1 and ZHX1 probably present loss of function or are silenced in tumors. A tendency of association between increased expression of HOXD11 and lymphatic and perineural infiltration, as well as moderately differentiated tumors, and increased expression of HOXD10 and lymphatic infiltration was observed. Still, increased expression of IRX4 may apparently influence global survival rate. However, the results of the present study must be confirmed in a greater number of samples, and complemented with the evaluation of HOXD10, HOXD11, IRX4 protein levels. It was not possible to establish, among homeobox genes validated through qRT-PCR, a gene or a combination of genes capable of predicting tumor aggressiveness.

O carcinoma epidermóide de boca, neoplasia maligna de boca mais comum, pode originar-se de lesões potencialmente malignas. O ácido retinóico, que atua no crescimento e diferenciação celular, tem sido comumente estudado como um possível quimioterápico na prevenção dessa progressão. Embora o mecanismo pelo qual o ácido retinóico previne essa progressão, e promove a parada do crescimento celular, não esteja estabelecido, sabe-se que os genes homeobox são importantes alvos do ácido retinóico durante o desenvolvimento embrionário e diferenciação tecidual. Este estudo visa determinar se a modulação da expressão desses genes está envolvida na inibição do crescimento pelo ácido retinóico em carcinoma epidermóide de boca. Para isso, foi realizado PCR array para avaliar a expressão de 84 genes homeobox na linhagem celular de carcinoma epidermóide de boca sensível ao ácido retinóico SSC-25, comparando com a linhagem resistente, SSC-9, após o tratamento com ácido retinóico por sete dias. Os resultados mostraram nove genes com perda de expressão e quatro com alta expressão. A validação por qPCR de 7 desses genes confirmou os resultados. Desses, três genes(ALX1, DLX3, TLX1) foram selecionados para terem a expressão avaliada em amostras tratadas por 3, 5 e 7 dias. O gene ALX1 apresentou baixa expressão apenas no dia 7. O gene DLX3 apresentou baixa expressão no terceiro dia com maior decréscimo no sétimo. Já o gene TLX1, mostrou baixa significativa no quinto dia, com valores semelhantes no sétimo. Os dados mostram genes homebox são modulados pelo ácido retinóico em linhagens de carcinoma epidermóide de boca. No entanto, esses genes não parecem ser alvo direto da inibição do crescimento promovida pelo ácido retinóico. / Oral squamous cell carcinoma, the most frequent oral cancer, may arise from potentially malignant oral lesions. Retinoic acid, which plays a role in cell growth and differentiation, has been frequently studied as a possible chemotherapeutic agent in the prevention of this progression. While the mechanism by which retinoic acid prevents progression and suppresses cell growth has not been completely elucidated, it is known that homeobox genes represent important targets of retinoic acid during embryogenesis and differentiation. The present study aims to determine if modulation of the expression of these genes is involved in inhibition of OSCC cell growth by retinoic acid. In order to achieve this goal a PCR array was performed to evaluate the expression of 84 homeobox genes in retinoic acid sensitive SCC-25 cells compared to retinoic acid resistant SCC-9 cells following treatment with retinoic acid for 7 days. Results showed that 9 homeobox genes are downregulated and 4 are upregulated by retinoic acid. The validation confirmed these results. Three genes (ALX1, DLX3, TLX1) were selected for having their expression evaluated on samples treated with retinoic acid for 3, 5 and 7 days. Three different patterns of gene expression were observed. Gene ALX1 showed down-regulation only on day 7. Homeobox gene DLX3 showed reduced expression on day 3 and decreased expression on day 7. TLX1 showed a substantial down-regulation on day 5 with similar values on. The data presented show that a number of homeobox genes are modulated by retinoic acid in oral squamous cell carcinoma cell lines. However, these genes do not appear to be direct targets of growth suppression trigged by retinoic acid.

Thesis (Ph. D.)--West Virginia University, 2009. / Title from document title page. Document formatted into pages; contains x, 148 p. : ill. (some col.). Includes abstract. Includes bibliographical references (p. 136-148).

Thesis (Ph. D.)--West Virginia University, 2005. / Title from document title page. Document formatted into pages; contains viii, 179 p. : ill. (some col.). Includes abstract. Includes bibliographical references (p. 156-179).

Thesis (Ph.D. in Biophysics & Genetics, Program in Molecular Biology) -- University of Colorado Denver, 2007. / Typescript. Includes bibliographical references (leaves 115-132). Free to UCD affiliates. Online version available via ProQuest Digital Dissertations;

Os genes homeobox atuam como reguladores da morfogênese e diferenciação celular embrionária, portanto, é evidente a possibilidade de sua expressão anormal estar presente na progressão de tumores. Estudos preliminares em nosso laboratório verificaram a participação de alguns genes homeobox em carcinoma epidermóide de boca (CEB). Este trabalho teve como objetivo avaliar a amplificação, expressão e o perfil de metilação dos genes HOXA5, HOXA7, HOXA9, HOXB5, HOXB13, HOXC12 em linhagem celular derivadas de CEB e tecidos frescos tumoral e não-tumoral. Além disso, verificar o efeito da desmetilação na expressão gênica de linhagens celulares que apresentaram genes 100% metilados e a participação das enzimas responsáveis pela metilação do DNA, bem como a expressão das DNAmetiltransferases (DNMT) nos tumores. A análise de amplificação do DNA e expressão de mRNA foi realizada por qRT-PCR. O perfil de metilação foi avaliada pelo sistema PCR Array e a análise proteica das DNMT1, DNMT3a, DNMT3b e HOXA9 foi verificada por meio de reações imunohistoquímicas. As linhagens celulares SCC4 e SCC9 foram utilizadas para análise de desmetilação com 5-aza-2\'-deoxicitidina e a linhagem SCC4 para avaliar os efeitos do aumento de expressão do HOXA9, na proliferação celular por imunocitoquimica para Ki67, migração celular por transwell e apoptose pela avaliação de células positivas no ensaio de TUNEL. Na comparação entre os grupos, o gene HOXA5 apresentou-se amplificado na margem em relação ao tumor; o HOXA9 apresentou nível de metilação aumentada no tumor; o HOXB5 com amplificação maior na margem, com nível de expressão do mRNA aumentada nos tumores, e nível de metilação do tumor maior em relação a margem, sendo correlacionada com menor sobrevida; HOXB13 se apresentou amplificado no tumor em relação a margem, e com nível de metilação maior nos tumores e, HOXC12 com níveis de metilação maior nos tumores em relação a margem. É interessante, que os mesmos genes que tiveram níveis de metilação aumentados nos tumores em relação a margem, também estavam 100% metilados nas linhagens celulares SCC4 e SCC9 e tiveram sua expressão restaurada após o tratamento com 5-aza-2´-deoxicitina. Na avaliação do nível de expressão das DNMTs nos tumores, a DNMT3b apresentou-se com níveis aumentados em relação a DNMT1 e DNMT3a, e quando avaliado em nível proteico, a DNMT3a pode ser correlacionada com melhor sobrevida. O aumento da expressão do gene HOXA9 mostrou diminuição da migração celular, porém não alterou a proliferação e apoptose celular. A expressão proteica não apresentou correlação com parâmetros clínicos. Em conclusão, os resultados mostram que os genes homeobox estudados estão pouco metilados nas linhagens celulares e em tecidos de CEB. A amplificação desses genes não é um evento frequente. O gene HOXA9 é pouco expresso no tumor, e o aumento da sua expressão em linhagens celulares diminui a migração celular. / Homeobox genes are important as morphogenetic and embrionary cellular differentiation regulators, therefore there is basis for their abnormal expression in tumor progression. Preliminary studies in our laboratory have shown that homeobox genes are dysregulated in oral squamous cell carcinoma (OSCC). This study evaluates the genomic amplification, mRNA expression and methylation status of HOXA5, HOXA7, HOXA9, HOXB5, HOXB13, HOXC12 in squamous cell carcinoma derived cell lines, and fresh tumor tissue. Also, analyzes the demethylation effect in gene expression of cell lines with genes showing 100% methylation, and the participation of enzymes responsible for DNA methylation, DNAmetiltransferases (DNMT), in gene and protein expression in tumors. DNA amplification and mRNA expression was analyzed by qRT-PCR. The methylation profile was evaluated by PCR Array System and DNMT1, DNMT3a, DNMT3b and HOXA9 protein expression was verified by immunohistochemistry. SCC4 and SCC9 cell lines were submitted to 5-aza-2\'-deoxycytidine for demethylation analysis. SCC4 cell lineage was analyzed by immunocytochemistry for Ki67, cell migration by transwell and apoptosis by TUNEL test after increased expression of HOXA9. HOXA5 gene was amplified in the adjacent margin when compared with the tumor; HOXA9 showed increased level of methylation in tumor; HOXB5 showed amplification in the margin, increased mRNA expression in tumors, increased methylation level and was correlated with decreased survival; HOXB13 was amplified in tumor samples when compared to the margins and also higher methylation level in tumors; and HOXC12 also showed increased methylation levels in tumors when compared to margin. Interestingly, the same genes with increased methylation levels in tumors, were also 100% methylated in cell lines SCC4 and SCC9. The expression of these gens was restored after treatment with 5-aza-2\'-deoxycytidine. DNMT3b presented higher levels of protein expression relative to DNMT1 and DNMT3a. DNMT3a protein expression was correlated with improved survival. SCC4 cells overexpressing HOXA9 gene showed decreased cell migration, with no effect on cell proliferation and apoptosis. HOXA9 protein expression was not correlated with clinical parameters. In conclusion, the results shows that homeobox genes are methylated in some OSCC cell lines and tissues. Amplification of these genes is not a frequent event. HOXA9 gene has low expression in OSCC, and when overexpressed in cell lines decreases cell migration.

O adenocarcinoma pancreático ductal representa a quarta causa de morte por câncer, visto que as taxas de incidência são praticamente idênticas às taxas de mortalidade, o que justifica a natureza altamente agressiva do tumor. Em uma análise preliminar realizada por nosso grupo, avaliou-se a expressão do gene homeobox HOXB7 nas linhagens celulares MIA PaCa-2, BxPC-3 e Capan-1, bem como em tecidos pancreáticos normais, detectando-se o aumento significativo da expressão nas células derivadas de adenocarcinoma pancreático. Alterações na expressão de HOXB7 foram relatadas na formação e progressão de outros cânceres. Nessas condições, este estudo visou não somente avaliar a expressão deste gene em uma série de 29 adenocarcinomas pancreáticos ductais, 6 tecidos metastáticos e 24 tecidos peritumorais, comparando-os aos tecidos normais, mas também averiguar o efeito de sua inibição sobre o perfil de expressão das células citadas. A análise da expressão gênica demonstrou a hiperregulação do transcrito do gene HOXB7 nos tecidos tumorais, corroborando os resultados observados nas linhagens celulares MIA PaCa-2, BxPC-3 e Capan-1. A inibição realizada com RNA de interferência promoveu a modulação de diferentes processos biológicos nas três linhagens celulares pesquisadas, bem como a indução de apoptose e diminuição da proliferação das células MIA PaCa-2. Nesse contexto, o homeobox neste estudo investigado representa mais um componente associado à ampla rede de moléculas envolvidas na caracterização do câncer pancreático e um promissor alvo para futuras terapias biológicas / The pancreatic ductal adenocarcinoma is the fourth leading cause of cancer death, whereas the incidence rates are practically identical to mortality rates, which explains the highly aggressive tumor. In a preliminary analysis performed by our group, we evaluated the expression of the homeobox gene HOXB7 in cell lineages MIA PaCa-2, BxPC-3 and Capan-1, as well as in normal pancreatic tissue, detecting a significant increase in expression in cells derived from pancreatic adenocarcinoma. Changes in expression of HOXB7 were reported in the formation and progression of other cancers. Under these conditions, this study aimed to not only evaluate the expression of this gene in a series of 29 pancreatic ductal adenocarcinomas, 6 metastatic tissues and 24 peritumoral tissues, comparing them to normal tissues, but also examined the effect of its inhibition on the expression profile of the cells mentioned. The analysis of gene expression showed the hyper-regulation of HOXB7 gene transcript in the tumor tissues, confirming the results observed in cell lineages MIA PaCa-2, BxPC-3 and Capan-1. The inhibition performed with RNA interference promoted the modulation of different biological processes in all three cell lines investigated, as well as the induction of apoptosis and decreased in proliferation of the MIA PaCa-2 cells. In this context, the homeobox investigated in this study represents another component associated with the extensive network of molecules involved in the characterization of pancreatic cancer and a promising target for future biologic therapies