Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2014-09-30T18:51:57Z No. of bitstreams: 2 Dissertação- Maria Helena Tavares Vilela-2013.pdf: 2276556 bytes, checksum: 772ad6ab585b17765e734a42bc50eb7e (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-09-30T19:29:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação- Maria Helena Tavares Vilela-2013.pdf: 2276556 bytes, checksum: 772ad6ab585b17765e734a42bc50eb7e (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-30T19:29:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação- Maria Helena Tavares Vilela-2013.pdf: 2276556 bytes, checksum: 772ad6ab585b17765e734a42bc50eb7e (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-10-09 / The proper management of breast phyllodes tumors (PTs) remains challenging, due to the difficulty of the correct preoperative diagnosis. The aim of this study was to evaluate the usefulness of the Ki-67, CD10, CD34, p53, CD117 and the number of mast cells for the differential diagnosis between benign PTs and cellular fibroadenomas (CFs), and also at the grading of PTs. 51 primary PTs and 14 FCs were examined by immunohistochemistry (IH). Through the evaluation of the expression of CD117, greater epithelial expression was found at the FCs and an increased number of mast cells in benign TFs. The stromal expression of the Ki-67, CD10, CD34 and p53 showed relevance to the grading of PTs. / O manejo adequado dos tumores filóides (TFs) mamários continua desafiador, devido à dificuldade do diagnóstico pré-operatório correto. O objetivo deste estudo foi avaliar a utilidade do Ki-67, do CD34, do CD10, do CD117, da p53 e do número de mastócitos no diagnóstico diferencial entre os TFs benignos e fibroadenomas celulares (FCs), bem como na graduação dos TFs. Foram examinados 51 TFs primários e 14 FCs por imunohistoquímica (IH). Na marcação pelo CD117, houve maior expressão epitelial nos FCs e maior número de mastócitos nos TFs benignos. A expressão estromal do Ki-67, da p53, do CD10 e CD34 mostrou-se significante na graduação dosTFs.

O câncer de mama é o carcinoma que mais acomete mulheres no Brasil. Os tratamentos disponíveis são recomendados a partir da análise de fatores de prognóstico como a classificação pelo sistema TNM, tipo histológico, status de receptores hormonais e marcadores de proliferação tumoral. No entanto, a classificação dos tumores de mama é muito variável e o poder prognóstico dos marcadores tumorais atuais ainda é limitado, levando muitas pacientes à terapia adjuvante desnecessária. Portanto, novos métodos de prognóstico mais sensíveis são necessários para melhorar a tomada de decisão na clínica oncológica de pacientes com câncer de mama. Do ponto de vista de ciência básica, as modificações transcricionais associadas à oncogênese e progressão do câncer de mama ainda são pouco conhecidas. Além da alteração na expressão de genes codificadores para proteínas, evidências recentes sugerem que RNAs não-codificadores (ncRNAs) podem ter um papel importante na transformação maligna. Este projeto teve como principais objetivos: i) investigar a expressão de ncRNAs intrônicos em amostras de adenocarcinoma de mama e ii) identificar assinaturas de expressão gênica associadas a características anatomo-patológicas e clínicas de tumores de mama com potencial aplicação clínica. Para isso, foram comparados os perfis de expressão gênica de 58 amostras de tecido tumoral de mama, com seguimento clínico conhecido, utilizando uma plataforma de microarranjos de cDNA, enriquecida em ncRNAs provenientes de regiões intrônicas de genes humanos conhecidos. 9 Durante o projeto foram testadas diferentes metodologias para análise da expressão gênica utilizando microarranjos de cDNA com uma ou duas cores. O desenho experimental das hibridizações incluiu a co-hibridização de cada microarranjo com alvos fluorescentes representando o transcritoma da amostra de tumor juntamente com um oligonucleotídeo referência complementar a uma região presente em todas as sondas de cDNA (RefOligo). Este desenho experimental permitiu a avaliação de duas abordagens de análise da expressão gênica: a primeira baseada nas intensidades diretas de cada transcrito (One-Color) e a segunda baseada em razões de expressão onde a intensidade de cada transcrito foi normalizada pelo oligonucleotídeo referência (RefOligo). A utilização direta das intensidades se mostrou mais reprodutível e sensível para a detecção de assinaturas de expressão correlacionadas com características das amostras de mama, e essa abordagem foi escolhida para as análises subseqüentes. Os dados provenientes dos experimentos de microarranjos revelaram níveis de expressão ubíqüos dos transcritos intrônicos nas amostras analisadas, extendendo para o câncer de mama a relevância do estudo desta classe de ncRNAs. Além disso, foi identificada uma assinatura contendo 95 transcritos, correlacionada com o status de expressão do receptor de estrogênio (REr), dos quais cerca de 15% correspondem a ncRNAs. Utilizando apenas amostras com seguimento clínico superior a 4 anos, foi identificada uma assinatura com 113 transcritos, dos quais cerca de 30% são ncRNAs intrônicos, capaz de distinguir com 100% de acurácia pacientes que desenvolveram metástase daqueles que permaneceram livres da doença. Além de contribuir com novos candidatos a marcadores de prognóstico no câncer de mama, este estudo aponta para a participação de ncRNAs intrônicos em complexas redes transcricionais, possivelmente modulando a expressão de genes codificadores para proteínas. A caracterização detalhada da função de ncRNAs com expressão correlacionada a características fenotípicas e clínicas dos tumores de mama deverá fornecer novas informações sobre as bases moleculares da tumorigênese e progressão desta neoplasia. / Breast carcinoma is the most frequently occurring cancer amongst women in Brazil. The treatments available for breast cancer are prescribed based on the results of prognostic factors, such as the TNM classification system, histological type, hormonal receptor status and tumoral markers for cell proliferation. Nevertheless, breast cancer classification can be variable and inconsistent, and the prognosis power of tumoral markers is still limited, resulting in many patients unnecessarily undergoing adjuvant therapy. Therefore, there is an urge for new prognosis methods that are more sensitive, as well as accurate, in order to improve treatment decisions for breast cancer patients. From a basic science perspective, transcriptional modifications associated with oncogenesis and breast cancer progression are still poorly understood. Beyond alterations of the expression of protein-coding genes, recent evidences suggest that non-coding RNAs (ncRNAs) might have an important role in malignant transformation. The main goals of this project are: i) to investigate the expression of intronic ncRNAs in breast cancer tissue and ii) to identify gene expression signatures correlated to anatomo-pathological and clinical characteristics of human breast tumors, with a potential clinical aplication. To achieve this, gene expression profiles of 58 breast tumor samples with clinical follow-up were compared using a microarray platform enriched in non-coding RNAs (ncRNAs) derived from intronic regions of known human genes. During this project different gene expression methodologies were tested for the analysis of one- or two-color cDNA microarrays. The experimental design included the co-hybridization of the microarrays with fluorescent targets representing the tumor sample transcriptome with a reference oligonucleotide that is complementary to a 12 common region present in all cDNA probes (RefOligo). This experimental design permited the evaluation of two gene expression analysis approaches: the first based on direct intensities of each transcript (One-Color) and the second based in expression ratios where the intensity of each transcript is normalized by the reference oligonucleotide (RefOligo). One-Color methodology has shown to provide a more reproducible and sensitive gene expression signatures correlated to the breast samples characteristics and, therefore, this approach was chosen for subsequent analysis. The data provided by the microarray experiments revealed that ubiquitous expression of intronic ncRNAs was observed, confirming the relevance of investigating the role of this class of ncRNAs in breast cancer. Furthermore, a gene expression signature comprising 95 transcripts and correlated to the estrogen receptor status of breast tumor samples was identified, from which approximately 15% are ncRNAs. Using only samples from patients with known follow-up, a signature of 113 transcripts was identified, of which 30% are ncRNAs. This gene expression signature was able to distinguish with 100% accuracy patients that developed metastasis from those that remained disease-free up to 4 years after surgery. Besides the contribution of new molecular prognostic markers for breast cancer, the present study indicates that intronic ncRNAs might play a role in complex transcriptional networks, possibly regulating the expression of protein-coding genes. The detailed caracterization of the functional roles of ncRNAs, whose expression levels are correlated to fenotypical and clinical characteristics of breast tumors, is likely to provide new insigths on the molecular basis of tumorigenesis and progression of this neoplasia.

A vitamina D (VD) pode estar envolvida no controle da proliferação, diferenciação e apoptose em linhagens mamárias. Existem evidências de que mulheres com câncer de mama apresentam menor concentração sérica de 25(OH)D3 ou de 1,25(OH)2D3 em relação às mulheres sem câncer. Por outro lado, pouco se sabe se a concentração sérica de VD pode influenciar o desenvolvimento de câncer de mama em cadelas e se o hormônio pode ter efeito quimiopreventivo, inibindo o aparecimento de tumores ou mesmo efeito terapêutico, reduzindo a proliferação de células malignas. Logo, nossos objetivos foram comparar a concentração sérica de 25(OH)D3 em animais com e sem tumor mamário e analisar as ações de 1,25(OH)2D3 em glândulas mamárias normais e tumorais de cadelas, utilizando como modelo a cultura de tecidos. Inicialmente foram incluídas 39 cadelas portadoras de tumor de mama e 64 cães sem tumor (controle), sendo que 50 eram fêmeas e 14 eram machos. Observamos que os animais do grupo tumoral possuíam idade mais avançada (mediana de 108 meses) em relação ao grupo controle (mediana de 36 meses para os machos e 24 meses para as fêmeas). No grupo controle, a concentração sérica foi maior nos machos (32,5 ± 19,3 ng/mL) do que nas fêmeas (22,8 ± 9,6 ng/mL), mas não houve diferença em relação ao grupo tumor (26,62 ± 14,25 ng/mL). Em relação à dieta, a concentração sérica de 25(OH)D3 foi maior nas fêmeas do grupo controle que se alimentavam de ração em comparação às que se alimentavam de comida caseira e ração. Entretanto, não houve diferença em relação à exposição ao sol e características da pelagem em todos os animais. No grupo tumoral, houve correlação inversa da concentração sérica de 25(OH)D3 em relação à idade, mas não houve diferença quanto ao tipo histológico ou estadiamento da doença. Foram coletadas 70 amostras de tumor de mama e de tecido mamários normal de cadelas, as quais foram cultivadas em fatias. Dos tecidos tumorais, 50% eram positivos para receptor de estrógeno (acima de 10% de células marcadas) e 44% eram positivos para HER-2 (método HercepTest). Detectou-se expressão gênica e proteica do receptor da vitamina D (VDR) em tecido mamário normal e tumoral, sendo identificado três padrões na imunoistoquímica: I - células epiteliais e mioepiteliais (mais frequentemente encontrada em tecido normal), II - marcação predominante em células mioepiteliais (mais comum em tecido tumoral e III - marcação predominante em células epiteliais. As amostras foram tratadas com 1,25(OH)2D3 nas concentrações 0,228 nM, 2 nM e 100 nM (concentração fisiológica, farmacológica que não induz hipercalcemia e farmacológica que induz hipercalcemia, respectivamente). O conteúdo de VD tecidual avaliado por cromatografia líquida foi crescente de acordo com as concentrações de VD utilizadas, indicando penetração do hormônio nas fatias. Observou-se indução da expressão de CYP24A1, que variou de 27 a 158 vezes dependendo da concentração utilizada, indicando ativação genômica da via da VD e que o tecido permanece metabolicamente ativo em cultura. Entretanto, não houve diferença da expressão gênica de outros genes envolvidos com o metabolismo da VD (CYP27B1), genes envolvidos no controle da proliferação (CDKN1A e CDKN1B) e genes envolvidos com a imunidade (CD14). O tratamento com calcitriol nas diferentes concentrações não induziu a apoptose (expressão proteica de caspase-3 clivada) e não alterou a proliferação nos tecidos normais (expressão proteica de Ki-67), mas diminuiu a proliferação nos tecidos tumorais. Não foi observada correlação entre a indução da apoptose e redução da proliferação com os padrões de expressão proteica de VDR. Concluindo, não observamos diferença na concentração sérica de 25(OH)D3 entre cadelas com tumor de mama e animais controle. Detectamos que o calcitriol em concentração fisiológica ativa a via genômica de VD em mama normal e tumoral e reduz o índice de proliferação (expressão de Ki-67) nos tumores de mama / Vitamin D (VD) may be involved in the control of proliferation, differentiation and apoptosis of mammary cell lines exposed to high concentrations of the hormone. There is some evidence that women with breast cancer present lower serum level of 25(OH)D3 or 1,25(OH)2D3 compared to women without cancer. Moreover, little is known if serum concentration of VD can influence the development of mammary tumors in dogs and if the hormone may have chemopreventive effect by inhibiting the appearance of tumors or therapeutic effect, reducing the proliferation of malignant cells. Therefore, our goals were to compare the serum 25(OH)D3 level in animals with and without mammary tumor and to analyze 1,25(OH)2D3 effects in normal and tumoral canine mammary glands, using as a model the tissue culture. At first, 39 bitches with mammary tumor and 64 dogs without tumor (control), of which 50 were females and 14 were males were included. Animals in tumor group were older (median 108 months) compared to control group (median 36 months for males and 24 months for females). In control group, serum concentration was higher in males (32.5 ± 19.3 ng/mL) than in females (22.8 ± 9.6 ng/mL), but there was no difference when compared to tumor group (26.62 ± 14.25 ng/mL). Regarding diet, serum 25(OH)D3 level was higher in control bitches fed commercial pet food compared to those fed homemade and commercial pet food combined. However, there was no difference of serum 25(OH)D3 concentration, sun exposure and coat features. In tumor group, there was an inverse correlation between serum 25(OH)D3 and age, but there was no difference in 25(OH)D3 concentration among bitches with different histological type or clinical stage of the disease. Seventhy bitches diagnosed with mammary tumors had tumor and mammary samples collected, sliced and cultured. In tumor tissues, 50% were positive for estrogen receptor (over 10% of cells stained), and 44% were positive for HER-2 (HercepTest method). Vitamin D receptor (VDR) protein and genic expression was detected in normal and tumoral samples. Three patterns of VDR were detected by immunohistochemistry: I - localizated in epithelial and myoepithelial cells (more often in normal tissues), II - predominantly in myoepithelial cells (most common in tumor tissues) and III - predominantly in epithelial cells. Normal anmammary slices were treated with 1,25(OH)2D3 0.228 and 100nM concentrations (concentration physiological and pharmacological, respectively) and mammay tumor slices were treated with 1,25(OH)2D3 2 nM concentrations (drug concentration which does not induce hypercalcemia) and 100 nM, for 24 hours. VD tissue content measured by liquid chromatography was higher in samples exposed to high VD concentration, indicating penetration of the hormone in slices. VD treatment induced CYP24A1 expression, 27 to 158 fold depending on the concentration used, and indicating activation of the VD genomic pathway. This result also suggest that the tissue remains metabolically active in culture. However, no difference in gene expression of other target genes such as CYP27B1, genes involved in proliferation as CDKN1A and CDKN1B and genes involved in immunity, such as CD14. Calcitriol treatment at different concentrations did not induce apoptosis (protein expression of cleaved caspase-3) and did not alter proliferation in normal tissues (expression of protein Ki -67), but decreased proliferation in tumor tissues. No correlation was observed between the induction of apoptosis and reduction of proliferation with the protein expression patterns of VDR. In conclusion, no difference in serum 25(OH)D3 between bitches with mammary tumor and control animals was observed. In normal and tumoral mammary samples calcitriol physiologic concentration activated VD genomic pathway and in tumor samples calcitriol reduced the proliferation index (Ki-67)

Pacientes com câncer de mama apresentam menores níveis de 1,25(OH)2D3 ou 25(OH)D3 em relação às mulheres sem a doença. Embora linhagens de câncer de mama apresentem inibição do crescimento em concentrações supra-fisiológicas de 1,25(OH)2D3, forma ativa da vitamina D, ainda não se demonstrou se o hormônio exerce efeito antiproliferativo, em concentrações fisiológicas, em tumores de seres humanos. A suplementação de calcitriol pode ser indica a mulheres pós-menopausadas para prevenir a perda óssea. Nosso objetivo foi avaliar em pacientes com câncer de mama, pós menopausadas, a dimensão do tumor, taxa de proliferação (expressão de Ki67), concentração sérica de 1,25(OH)2D3 e 25(OH)D3, expressão gênica tumoral do receptor de vitamina D (VDR) e alguns genes alvos como, CYP24A1, CYP27B1, IGFBP3, PHB, TGFB2, CDKN1A, CDKN1B, CYP27B1, MYC, CAMP, TXNRD2, antes a após um mês de suplementação oral de calcitriol. Foram estudadas 24 pacientes com doença operável, idade mediana de 57 anos. As primeiras 10 pacientes e as 14 seguintes receberam 0,25 e 0,50g/dia de calcitriol, respectivamente, por um período mediano de 31 dias. Três quartos das pacientes apresentavam nível sérico de insuficiência de 25(OH)D3 ou insuficiência relativa (<30ng/ml) e após a suplementação, nenhuma paciente apresentou elevação dos níveis séricos de 1,25(OH)2D3 e 25(OH)D3. Embora a dimensão tumoral, mensurada por ultrasonografia, não apresentasse variação, a imuno-expressão de Ki67 sofreu um redução relativa mediana de 40%. A expressão relativa de VDR, CYP24A1, CYP27B1, IGFBP3, PHB, TGFB2, CDKN1A, CDKN1B, CYP27B1, MYC, CAMP, TXNRD2 não se alterou com a suplementação. Nossos dados indicam que tumores de mama expressam VDR, e que após suplementação oral de calcitriol, ocorre uma redução da proliferação. Este efeito merece ser elucidado, desde que genes alvo clássicos da 1,25(OH)2D3 não parecem ser mediadores do efeito anti-proliferativo, em amostras de câncer de mama de pacientes pós menopausadas. / Breast cancer patients present lower 1,25(OH)2D3 or 25(OH)D3 serum levels than unaffected women. Although breast cancer cell lines are growth inhibited by vitamin D supra-physiological concentrations, there is much uncertainty about the anti-proliferative effect of physiological concentrations of 1,25(OH)2D3, the active form of vitamin D, in breast cancer specimens in vivo. Vitamin D supplementation to post-menopausal women may be indicated to reduce bone loss. Our aim was to evaluate tumor dimension, proliferation rate (Ki67 expression), 25(OH)D3 and 1,25(OH)2D3 serum concentration, and tumor expression of vitamin D receptor (VDR), and of some target genes as CYP24A1, CYP27B1, IGFBP3, PHB, TGFB2, CDKN1A, CDKN1B, CYP27B1, MYC, CAMP, TXNRD2, before and after a one month calcitriol supplementation to post-menopausal breast cancer patients. Twenty four patients with operable disease, median age 57 years, were enrolled. The first tem patients were supplemented with calcitriol 0.25g/d and the next 14 patients, with 0.50g/d, for a median period of 31 days. Three fourths of the patients presented 25(OH)D3 insufficiency or relative insufficiency (<30 ng/mL) and after calcitriol supplementation, none of them presented an elevation of 1,25(OH)2D3 or 25(OH)D3 serum concentration. Although tumor dimension, evaluated by ultrasonography, did not vary, a median relative reduction of 40% in Ki67 immuno-expression, was observed. No differences in VDR, CYP24A1, CYP27B1, IGFBP3, PHB, TGFB2, CDKN1A, CDKN1B, CYP27B1, MYC, CAMP, TXNRD2 mRNA relative expression were detected between pre and post-supplementation samples. No differences in VDR, CYP27B1 and CYP24A1 tumor relative expression were detected following supplementation. Our data indicate that VDR expression is detected in breast cancer samples and that growth inhibition takes place after calcitriol oral supplementation. This anti-proliferative effect deserves further investigation, as classical target genes do not seem to be involved.

Estudos sugerem que a presença de células metastáticas ocultas em medula óssea pode ser fator prognóstico em câncer de mama. Além disso, é possível que um perfil gênico tumoral específico, caracterizado por repressão da expressão gênica, esteja associado à detecção de células tumorais na medula óssea. O silenciamento de genes é controlado pela desacetilação de histonas e metilação de DNA, esta última catalisada por enzimas DNA metil transferases. Outro alvo de metil-transferases são as histonas, e histona H3 quando sofre metilação em lisina 9, gera sítio de ligação a proteínas HP1 (Heterocromatin protein-1 ou cromobox). Membros da família HP1 (HP1Hsalfa, HP1Hsbeta e HP1HsY) participam da formação da heterocromatina e da regulação da expressão de genes. Logo, nosso objetivo foi determinar no tumor primário de mama, a expressão de HP1Hsalfa, HP1Hsbeta e HP1Hsy , que participam da repressão gênica, em relação à presença ou ausência de células metastáticas ocultas na medula óssea. Neste estudo foram incluídas 37 pacientes de forma prospectiva, atendidas no Instituto Brasileiro de Controle do Câncer (IBCC) no período de junho de 2004 a julho de 2005, com diagnóstico histopatológico de carcinoma invasivo de mama, estádio clínico (EC) I (16,2%), II (51,4%) ou III (32,4%), segundo a classificação patológica. A idade mediana das pacientes foi 63 anos (41 a 90) e 62.2% delas encontravam-se na pós-menopausa, sendo que 24.3% relatava história familiar para câncer de mama. O tipo histológico predominante foi carcinoma ductal invasivo (89.2% dos casos), sendo, o restante, representado por carcinoma lobular invasivo (10.8%). Foram coletadas amostras de tumor primário de mama e de aspirado de medula óssea de cada paciente. A presença de células metastáticas ocultas (CMO) na medula óssea (MO) foi detectada através da expressão de citoqueratina 19 (CK19) pelo método de nested RT-PCR. A expressão relativa dos genes HP1Hsalfa, HP1Hsbeta e HP1Hsy foi determinada no tumor primário, usando-se a técnica de RT-PCR em tempo real. Presença de CMO foi detectada na MO de 20 pacientes (54.1%). Não observamos diferença na expressão de HP1Hs? (1,93 ± 2,25 MO- vs 3,84 ± 5,53 MO+), HP1Hs? (6,74 ± 6,31 MO- vs 6,49 ± 5,86 MO+) e HP1Hs? (24,58 ± 11,14 MO- vs 24,91 ± 15,88 MO+) entre as amostras tumorais de pacientes com presença (MO+) ou ausência (MO-) de micrometástase medular. Também não observamos variação da expressão de genes HP1 em relação ao comprometimento linfonodal, dimensão e grau histológico do tumor, expressão tumoral de receptores de estrógeno e estado menopausal da paciente. A expressão de HP1Hsalfa em tumores de pacientes com câncer de mama ERBB2 negativos, entretanto, foi maior do que em tumores ERBB2 positivos. Nossos dados indicam que em tumores de mama, a expressão de HP1Hsalfa, HP1Hsbeta e HP1Hsy não parece se associar à presença de células ocultas em medula óssea / Studies suggest that the presence of occult metastatic cells (OMC) in the bone marrow (BM) may be a prognostic factor in breast cancer. Besides, it is possible that a specific tumor gene profile, characterized by repression of gene expression, may be associated to the presence of tumoral cells in the bone marrow. Gene silencing is controlled by histone deacetylation and DNA methylation, the last one catalized by enzymes DNA methyltransferases (DNMTs). Histones are another target of methyltransferases, and methylation of histone H3 on lysine-9 generate a binding site for HP1 proteins (Heterocromatin protein-1 or chromobox). Members of the HP1 family (HP1Hsalfa, HP1Hsbeta e HP1Hsy) take part in heterochromatin formation and gene expression regulation. Hence, our aim was to determine in the primary tumor of the breast, the expression of HP1Hsalfa, HP1Hsbeta e HP1Hsy, which participate in gene repression, in the presence or absence of occult metastatic cells in the bone marrow. In this study, 37 patients treated at Instituto Brasileiro de Controle do Câncer, from June 2004 to July 2005, with invasive breast cancer histopathologically confirmed, pathological clinical stages I (16,2%), II (51,4%) or III (32,4), were included. The median age of the patients was 63 years (41 to 90), 62.2% were post-menopausal and 24.3% reported family history of breast cancer. Invasive ductal carcinoma was diagnosed in most patients (89.2%), and invasive lobular carcinoma was detected in the other patients (10.8%). Tumor samples and bone marrow aspirates were obtained from each patient. The presence of CMO in BM was detected by keratin-19 (CK19) expression by nested RT-PCR. The relative expression of the genes HP1Hsalfa, HP1Hsbeta e HP1Hsy was determined by real-time RT-PCR. Occult metastatic cells (OMC) in BM were detected in 20 patients (54.1%). No differences were observed in the expression of HP1Hs? (1,93 ± 2,25 BM- vs 3,84 ± 5,53 BM+), HP1Hsalfa (6,74 ± 6,31 BM- vs 6,49 ± 5,86 BM+) and HP1Hsbeta (24,58 ± 11,14 BM- vs 24,91 ± 15,88 BM+) between tumor samples of BM+ patients and BM- patients. Variations of HP1 gene expression were neither observed according to lymph node involvement, tumor size, histological grade, estrogen receptor status and menopausal status. However, HP1Hsbeta expression in ERBB2-negative tumors was higher than in ERBB2-positive tumors. Our data indicate that in breast cancer tumors, expression of HP1Hsalfa, HP1Hsbeta e HP1Hsy does not seem to be associated with the presence of occult metastatic cells in the bone marrow

A célula estromal pode influenciar o desenvolvimento do tumor no sítio primário e secundário, mas pouco é conhecido sobre as características moleculares das células estromais presentes na medula óssea de pacientes com câncer de mama. Nosso objetivo foi avaliar a expressão gênica diferencial entre as células estromais oriundas de medula óssea na presença ou ausência de célula tumoral oculta. Coletamos dez aspirados de medula óssea das pacientes com câncer de mama. A classificação do comprometimento da medula por células tumorais ocultas foi realizada pela detecção da expressão de CK19 por Nested-RT-PCR e quatro entre dez pacientes apresentaram presença de célula tumoral na medula óssea. Estabelecemos culturas primárias de células estromais de todas as amostras e, selecionamos amostras originárias de duas pacientes contendo linfonodos comprometidos e presença de célula tumoral oculta em medula e também de duas pacientes que não apresentavam linfonodos comprometidos e nem célula tumoral oculta na medula. As pacientes selecionadas eram pós-menopausadas com diagnóstico de carcinoma ductal invasor e expressão imunohistoquímica positiva para receptor de estrógeno e progesterona. Realizamos avaliação do perfil de expressão gênica entre estes dois grupos, o que nos revelou 21 genes diferencialmente expressos dentre os 4.608 genes imobilizados em lâmina de cDNA microarray; nove genes hiperexpressos em célula estromal de medula comprometida (PTHLH, TLOC1, NCOA6, C17orf57, ANAPC11, MAST4, POLR3E, CPNE1 e B4GALT5) e doze genes hipoexpressos em célula estromal de medula comprometida (MRPL2, NAT10, DAP, RNF2, FLOT2, FKBP10, SLIT3, EBNA1BP2, SLC35B2, MICAL2, GPR3, TSPAN17). Nossos dados sugerem que apesar da expressão gênica de células estromais oriundas de medula óssea comprometida ou não por micrometástases ser semelhante, algumas diferenças podem ser identificadas. / Stromal cells may influence tumor development in primary and secundary sites, however, molecular characteristics of bone marrow stromal cells from breast cancer patients are almost unknown. Our aim was to evaluate the differential gene expression of bone marrow stromal cells from breast cancer patients in the presence or abscence of occult tumor cells. Bone marrow (BM) aspirates were obtained from 10 breast cancer patients. The presence of occult bone marrow disseminated tumor cells was detected by CK19 expression quantified by reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR). Presence of tumoral cell was detected in four of ten BM samples. Stromal cells primary cultures were established and samples from two patients with positive lymph nodes and presence of occult tumor cells in bone marrow and samples from two patients with negative lymph nodes and abscence of occult tumor cells in bone marrow were selected. All the included patients were postmenopausal with invasive ductal carcinoma and positive estrogen and progesterone receptors detected by immunohistochemical analysis. Gene profile evaluated in cDNA microarray slides containing 4.608 spotted genes revealed 21 differencially expressed genes, nine upregulated (PTHLH, TLOC1, NCOA6, C17orf57, ANAPC11, MAST4, POLR3E, CPNE1 e B4GALT5) and twelve downregulated (MRPL2, NAT10, DAP, RNF2, FLOT2, FKBP10, SLIT3, EBNA1BP2, SLC35B2, MICAL2, GPR3, TSPAN17) in stromal cell derived from bone marrow in the presence of tumor breast cancer cell. Our data suggest that gene expression from bone marrow derived stromall cells in the presence or abscence of occult tumor cells seems similar, however small differences may be identified.

As interações epitélio-mesênquima podem influenciar o desenvolvimento do tumor no sítio primário e no linfonodo comprometido de pacientes com câncer de mama. Nosso objetivo foi avaliar a taxa de proliferação e perfil gênico de fibroblastos de linfonodos comprometidos e não comprometidos obtidos de pacientes com câncer de mama e determinar a influência de células epiteliais mamárias normais (MCF10A) ou malignas (MDA-MB-231) na expressão gênica destes fibroblastos. Foram estabelecidas culturas primárias de fibroblastos de linfonodos (3 comprometidos e 3 não comprometidos) de 6 diferentes pacientes com câncer de mama e não houve diferença na taxa de proliferação destes fibroblastos. Co-culturas de células MCF10A ou MDA-MB-231 com fibroblastos, separadas fisicamente por membranas porosas, foram realizadas por 72 horas. O RNA total dos fibroblastos foi extraído, amplificado e o perfil gênico foi analisado usando-se uma lâmina de cDNA microarray. Fibroblastos de linfonodos comprometidos e não comprometidos apresentaram perfil gênico similar, pois apenas 13 genes foram modulados, sendo que maior expressão de PGBD3 e PTBP2 em fibroblastos de linfonodos comprometidos foi confirmada em ensaios de RT-PCR em tempo real. Em fibroblastos, a cocultura com células MCF10A alterou a expressão de maior número de genes que a co-cultura com células MDA-MB-231. Em fibroblastos originários de linfonodos não comprometidos mantidos em co-cultura com células MDA-MB-231 foram modulados 151 genes, em relação aos mesmos fibroblastos cultivados na ausência de células epiteliais, sendo que oito deles apresentaram variação de expressão superior a três vezes (BET1, ENTPD1, USP7, DAPK1, ERBB2 e NCF2). As células MDA-MB-231 modularam algumas vias de sinalização em fibroblastos não comprometidos, como vias do cálcio, insulina, hormônio liberador de gonadotrofina (GnRH) e da regulação do citoesqueleto de actina, mas o mesmo não ocorreu em fibroblastos de linfonodos comprometidos. Duzentos e quarenta e nove genes foram diferencialmente expressos em fibroblastos originários de linfonodos comprometidos mantidos em co-cultura com células MDA-MB-231 e quatro genes apresentaram variação superior a três vezes (ACLY, AXUD1, CLCN5 e PDE6D). Nestes fibroblastos, algumas funções biológicas foram reguladas apenas por influência da célula MDA-MB-231, entre as quais metabolismo de aminoácidos, excreção, transporte intra Golgi e regulação da forma celular. As vias de sinalização e funções biológicas reguladas em fibroblastos pela interação com células epiteliais malignas podem estar implicadas no desenvolvimento de metástases regionais no câncer de mama. / Tumor development may be influenced by epithelial-mesenchimal interactions in the primary site as well as in the involved lymph node from breast cancer patients. Our aim was to evaluate the proliferation rate and gene profile of fibroblasts obtained from involved and uninvolved lymph nodes from breast câncer patients and to determine the influence of normal (MCF10A) or malignant (MDA-MB-231) mammary epithelial cells on the gene expression of these fibroblasts. Primary culture from fibroblasts obtained from 3 involved and 3 uninvolved lymph nodes (ILF and NILF) from 6 different breast cancer patients was established and no difference in their proliferation rate was detected. These fibroblasts were co-cultured with MCF10A or MDA-MB-231 cells, physically separated by a porous membrane for 72 hours. Total RNA was extracted from the cells, amplified and the gene profile from fibroblasts cultured alone or with epithelial cells was analyzed by cDNA microarray slides. Fibroblasts from involved and uninvolved lymph nodes present a similar gene profile as only 13 genes were differentially expressed between them, including PGBD3 and PTBP2, which higher expression in fibroblasts from involved lymph nodes was confirmed by real time RT-PCR. In fibroblasts, more genes seem to be regulated upon co-cultured with MCF10A than with MDA-MB-231 cells. In fibroblasts from uninvolved lymph nodes co-cultured with MDA-MB-231 cells, 151 genes were modulated as compared with fibroblasts cultured alone, and eight of them, presented an expression variation superior to three times (BET1, ENTPD1, USP7, DAPK1, ERBB2 e NCF2). In these fibroblasts, MDA-MB-231 could modulate some signaling pathways as calcium, insulin, gonadotrophin releasing hormone (GnRH) and actin cytoskeleton regulation signaling pathways. Two hundred forty nine genes were differentially expressed by fibroblasts from involved lymph nodes co-cultured with MDA-MB-231 cells, four of which with an expression variation superior to three times (ACLY, AXUD1, CLCN5 e PDE6D). In the last condition, fibroblasts had some biological functions regulated upon MDA-MB-231 cells influence, among which amino acid metabolism, excretion, intra-Golgi transport and regulation of cell shape. Signaling pathways and biological functions regulated in fibroblasts after interaction with malignant epithelial cells might be implicated in the development of regional metastasis in breast cancer.

O desenvolvimento da metástase depende, entre outros fatores de um microambiente propício e é possível que as células do câncer de mama influenciem o perfil da expressão gênica das células estromais, tanto no tumor primário como no linfonodo regional. Para estudar este último evento obtivemos fibroblastos de linfonodos comprometidos (n=3) ou não (n=3) de pacientes com câncer de mama, os quais foram co-cultivados com células de câncer de mama MDA-MB-231, separados fisicamente por membranas porosas por 72 horas. O perfil da expressão gênica foi determinado utilizando-se uma plataforma de cDNA microarray. A presença de células MDA-MB231 modulou a expressão de 415 genes em fibroblastos de linfonodos não comprometidos e 779 genes em fibroblastos de linfonodos comprometidos, em relação a células mantidas em mono-cultura, sendo que 120 genes tiveram sua expressão reguladas em ambas comparações. A expressão destes genes determinou a separação dos fibroblastos mantidos em co-cultura daqueles mantidos isoladamente em cultura por análise de agrupamento hierárquico, indicando que a presença das células de câncer de mama influencia o perfil da expressão gênica das células. Entre as funções reguladas pela presença de células MDA-MB231 encontramse tradução e receptor de superfície ligado à transmissão de sinal, em fibroblastos de linfonodos não comprometidos e autofosforilação de proteína e ciclo celular, em fibroblastos de linfonodos comprometidos. Para determinar se a expressão gênica diferencial é um fenômeno que pode ser generalizado para o câncer de mama, realizamos ensaios utilizando outras amostras de fibroblastos obtidos de linfonodos comprometidos de 5 pacientes e de linfonodos não comprometidos de outras 5 pacientes (incluindo as 6 amostras de fibroblastos previamente analisadas), as quais foram co-cultivadas com três linhagens celulares de câncer de mama (MDA-MB231, MDA-MB435 e MCF-7). A expressão relativa de MAP2K3, AKAP8L e CREG1, inicialmente identificados como diferencialmente expressos em análise de cDNA microarray, foi então determinada por RT-PCR em tempo real. Observamos que nenhuma das três linhagens celulares influenciou a expressão de AKAP8L e CREG1 tanto em fibroblastos de linfonodos comprometidos quanto não comprometidos. MAP2K3 foi hiperexpresso tanto em fibroblastos de linfonodos comprometidos quanto em não comprometidos co-cultivados com células MDA-MB231, mas não com células MDA-MB435 ou MCF-7. Nossos resultados indicam que a presença de células MDA-MB231 influencia o perfil de expressão gênica de fibroblastos originário tanto de linfonodos comprometidos quanto de não comprometidos. Alguns genes comumente regulados em fibroblastos de linfonodo comprometido ou não comprometidos, incluindo MAP2K3, podem estar envolvidos no estabelecimento de metástase regional. / Metastasis development may depend on a favorable microenvironment and breast cancer cells may influence stromal cells gene expression profile not only in the primary site but also in the lymph nodes. To study the latter event, fibroblasts were obtained from involved or uninvolved lymph nodes from six breast cancer patients and co-cultivated with breast cancer MDA-MB-231 cells, physically separated by porous membranes, for 72 hours. The gene expression profile was determined utilizing a cDNA microarray platform. The presence of MDA-MB231 cells modulated the expression of 415 genes in fibroblasts from uninvolved nodes and 779 genes in fibroblasts from involved nodes, as compared to fibroblasts cultured isolated, including 120 genes, which were regulated in fibroblasts from both origins. Unsupervised hierarchical clustering allowed a correct segregation of fibroblasts co-cultured with MDA-MB231 cells from fibroblasts cultured alone, indicating that the gene expression profile gene is influenced by the presence of breast cancer cells. Functions, which were regulated by presence of MDA-MB231 cells included translation and cell surface receptor linked signal transduction in fibroblasts from uninvolved nodes and protein autophosphorylation and cell cycle in fibroblasts from involved nodes. To determine whether this differential gene expression was a general process influenced by breast cancer cells, further assays were performed utilizing samples of fibroblasts from involved (n=5) and uninvolved nodes (n=5) from breast cancer patients (including the 6 samples of fibroblasts previously analyzed), which were co-cultured with three breast cancer cell lines (MDAMB231, MDA-MB435 and MCF-7). Relative expression of MAP2K3, AKAP8L and CREG1, initially identified as differentially expressed in co-cultured fibroblasts upon cDNA microarray analysis, was determined by RT-PCR real time. AKAP8L and CREG1 expression in fibroblasts from involved or uninvolved nodes was not influenced by the presence of any of the three cell lines. MAP2K3 was over-expressed in fibroblasts from both involved and uninvolved nodes when co-cultured with MDA-MB231 cells, but not with MDA-MB435 or MCF-7 cells. Our results indicate that the gene expression profile of fibroblasts from involved and uninvolved lymph nodes are influenced by the presence of MDA-MB231. Some genes commonly regulated in fibroblasts from both involved and uninvolved nodes, as MAP2K3, may be involved in regional metastasis establishment.

O câncer de mama é o tipo de câncer mais comumente detectado em mulheres de todo o mundo. Na maioria das pacientes, a causa de morte se deve, principalmente, à doença metastática que pode se desenvolver a partir do tumor primário. O processo metastático envolve uma complexa cascata de eventos, incluindo a quebra organizada dos componentes da matriz extracelular por metaloproteinases de matriz (MMPs). A atividade das MMPs é precisamente regulada por inibidores específicos, os inibidores teciduais das MMPs (TIMPs). Dado seu papel na progressão tumoral, níveis elevados de MMPs têm sido associados com prognóstico desfavorável para pacientes com câncer. Por outro lado, sendo os TIMPs proteínas multifuncionais, níveis elevados de TlMP-1 e de TIMP-2 correlacionam com agressividade do tumor e prognóstico ruim em diferentes tipos de câncer, incluindo o câncer de mama. O gene supressor de metástase RECK codifica uma glicoproteína de membrana capaz de inibir a invasão e a metástase tumoral através da regulação negativa da atividade de MMPs envolvidas em carcinogênese: MMP-2, MMP-9 e MMP-14 (MT1-MMP). A fim de analisar o papel das MMPs e de seus inibidores (TIMPs e RECK) na progressão tumoral do câncer de mama, o perfil de expressão destes genes foi detectado, através de ensaios de Real-Time PCR, em um painel de cinco linhagens celulares de carcinoma de mama humano com diferentes potenciais invasivos e metastáticos e em 72 amostras teciduais de tumores primários de mama e 30 amostras teciduais de borda normal adjacente ao tumor. O perfil de expressão protéica de RECK foi avaliado em 236 amostras de tumores primários de mama através de ensaios de Tissue Microarray. Além disso, a atividade proteolítica das MMPs foi detectada em ensaios de Zimografia. Os resultados obtidos indicam que a progressão do câncer de mama humano está relacionada com um aumento dos níveis de expressão das MMPs e de seus inibidores específicos. O aumento dos níveis de expressão dos TIMPs parece estar relacionado ao seu papel como proteína multifuncional que pode estar funcionando de maneira a promover, mais do que suprimir, a progressão tumoral. Níveis elevados da expressão protéica de RECK estão associados com pior prognóstico. No entanto, para pacientes em estádios clínicos avançados, altos níveis de expressão de RECK podem estar correlacionados com melhor prognóstico, dependendo do balanço MMP/inibidor. Os níveis de expressão das MMPs apresentaram correlação positiva em relação aos níveis de expressão de seus inibidores específicos, sugerindo a existência de fatores e vias de sinalização comuns envolvidas na regulação coordenada destes genes. Além disso, a síntese do inibidor pode estar relacionada a uma resposta celular ao aumento da expressão e atividade de proteases. O balanço transcricional enzima/inibidor favorece a enzima nas amostras tumorais e, de modo contrário, o inibidor específico nas amostras de borda normal, sugerindo o balanço como o principal fator na determinação da degradação da MEC em processos invasivos e metastáticos. Os resultados obtidos podem contribuir para um melhor entendimento da complexidade dos mecanismos envolvidos na metástase do câncer de mama. / Breast cancer is among the most common tumors affecting women. Like most solid tumors, metastatic disease rather than the primary tumor itself is responsible for death. The metastatic process involves a complex cascade of events, including the organized breakdown of the extracellular matrix by matrix metalloproteinases (MMPs). The activity of these proteases is tightly regulated by specific inhibitors, known as tissue inhibitors of MMPs (TIMPs). Consistent with their role in tumor progression, high levels of a number of MMPs have been shown to correlate with poor prognosis in human cancers. On the other hand, TIMPs are multifunctional molecules with high levels of TIMP-1 and TIMP-2 having been shown to predict adverse prognosis and correlate with tumor aggressiveness in several different human cancers, including breast cancer. The RECK metastasis suppressor gene encodes a membrane-associated MMP regulator protein that is able to suppress tumor invasion and metastasis by negatively regulating MMPs involved in carcinogenesis, namely: MMP-2, MMP-9 and MMP-14 (MT1-MMP). In order to analyse the role of these genes in breast cancer progression, the expression levels of MMPs and theirs inhibitors were detected by Real Time PCR in a panel of five human breast cancer cell lines displaying different degrees of invasiveness and metastatic potential and in 72 primary breast cancer and 30 adjacent normal tissue specimens. The RECK protein expression profile was also examined in 236 primary breast cancer tissue specimens by Tissue Microarray technology. The proteolytic activity of MMPs was examined by Zymography. The results suggest that high expression levels of MMPs and their inhibitors are correlated with breast cancer progression. High levels of TIMP transcript may be involved in tumor-promoting activity as a result of their multifunctional role. Increased levels of the RECK protein are correlated with poor prognosis for the patient. However, high levels of RECK would be expected to confer a favorable prognosis to patients with advanced disease. The expression levels of MMPs significantly correlated with the levels of TIMPs and may be explained by coordinate correlation of these molecules or, alternatively, the synthesis of an inhibitor may be a cellular reaction to the presence of the protease. The enzyme/inhibitor balance at the transcriptional level favors the enzyme in tumor tissue and the inhibitor in adjacent normal tissue. It is probably the parameter that will determine the matrix degradation at invasion and metastatic process. Our results are likely to contribute for better understanding of the complex mechanisms involved in breast cancer metastasis.

O desenvolvimento da metástase depende, entre outros fatores de um microambiente propício e é possível que as células do câncer de mama influenciem o perfil da expressão gênica das células estromais, tanto no tumor primário como no linfonodo regional. Para estudar este último evento obtivemos fibroblastos de linfonodos comprometidos (n=3) ou não (n=3) de pacientes com câncer de mama, os quais foram co-cultivados com células de câncer de mama MDA-MB-231, separados fisicamente por membranas porosas por 72 horas. O perfil da expressão gênica foi determinado utilizando-se uma plataforma de cDNA microarray. A presença de células MDA-MB231 modulou a expressão de 415 genes em fibroblastos de linfonodos não comprometidos e 779 genes em fibroblastos de linfonodos comprometidos, em relação a células mantidas em mono-cultura, sendo que 120 genes tiveram sua expressão reguladas em ambas comparações. A expressão destes genes determinou a separação dos fibroblastos mantidos em co-cultura daqueles mantidos isoladamente em cultura por análise de agrupamento hierárquico, indicando que a presença das células de câncer de mama influencia o perfil da expressão gênica das células. Entre as funções reguladas pela presença de células MDA-MB231 encontramse tradução e receptor de superfície ligado à transmissão de sinal, em fibroblastos de linfonodos não comprometidos e autofosforilação de proteína e ciclo celular, em fibroblastos de linfonodos comprometidos. Para determinar se a expressão gênica diferencial é um fenômeno que pode ser generalizado para o câncer de mama, realizamos ensaios utilizando outras amostras de fibroblastos obtidos de linfonodos comprometidos de 5 pacientes e de linfonodos não comprometidos de outras 5 pacientes (incluindo as 6 amostras de fibroblastos previamente analisadas), as quais foram co-cultivadas com três linhagens celulares de câncer de mama (MDA-MB231, MDA-MB435 e MCF-7). A expressão relativa de MAP2K3, AKAP8L e CREG1, inicialmente identificados como diferencialmente expressos em análise de cDNA microarray, foi então determinada por RT-PCR em tempo real. Observamos que nenhuma das três linhagens celulares influenciou a expressão de AKAP8L e CREG1 tanto em fibroblastos de linfonodos comprometidos quanto não comprometidos. MAP2K3 foi hiperexpresso tanto em fibroblastos de linfonodos comprometidos quanto em não comprometidos co-cultivados com células MDA-MB231, mas não com células MDA-MB435 ou MCF-7. Nossos resultados indicam que a presença de células MDA-MB231 influencia o perfil de expressão gênica de fibroblastos originário tanto de linfonodos comprometidos quanto de não comprometidos. Alguns genes comumente regulados em fibroblastos de linfonodo comprometido ou não comprometidos, incluindo MAP2K3, podem estar envolvidos no estabelecimento de metástase regional. / Metastasis development may depend on a favorable microenvironment and breast cancer cells may influence stromal cells gene expression profile not only in the primary site but also in the lymph nodes. To study the latter event, fibroblasts were obtained from involved or uninvolved lymph nodes from six breast cancer patients and co-cultivated with breast cancer MDA-MB-231 cells, physically separated by porous membranes, for 72 hours. The gene expression profile was determined utilizing a cDNA microarray platform. The presence of MDA-MB231 cells modulated the expression of 415 genes in fibroblasts from uninvolved nodes and 779 genes in fibroblasts from involved nodes, as compared to fibroblasts cultured isolated, including 120 genes, which were regulated in fibroblasts from both origins. Unsupervised hierarchical clustering allowed a correct segregation of fibroblasts co-cultured with MDA-MB231 cells from fibroblasts cultured alone, indicating that the gene expression profile gene is influenced by the presence of breast cancer cells. Functions, which were regulated by presence of MDA-MB231 cells included translation and cell surface receptor linked signal transduction in fibroblasts from uninvolved nodes and protein autophosphorylation and cell cycle in fibroblasts from involved nodes. To determine whether this differential gene expression was a general process influenced by breast cancer cells, further assays were performed utilizing samples of fibroblasts from involved (n=5) and uninvolved nodes (n=5) from breast cancer patients (including the 6 samples of fibroblasts previously analyzed), which were co-cultured with three breast cancer cell lines (MDAMB231, MDA-MB435 and MCF-7). Relative expression of MAP2K3, AKAP8L and CREG1, initially identified as differentially expressed in co-cultured fibroblasts upon cDNA microarray analysis, was determined by RT-PCR real time. AKAP8L and CREG1 expression in fibroblasts from involved or uninvolved nodes was not influenced by the presence of any of the three cell lines. MAP2K3 was over-expressed in fibroblasts from both involved and uninvolved nodes when co-cultured with MDA-MB231 cells, but not with MDA-MB435 or MCF-7 cells. Our results indicate that the gene expression profile of fibroblasts from involved and uninvolved lymph nodes are influenced by the presence of MDA-MB231. Some genes commonly regulated in fibroblasts from both involved and uninvolved nodes, as MAP2K3, may be involved in regional metastasis establishment.