Os tumores cutâneos e subcutâneos em cães representam um terço das neoplasias nessa espécie. O carcinoma de células escamosas (CCE) é uma neoplasia maligna com origem no epitélio estratificado escamoso da pele e de outras superfícies mucosas. A etiologia do CCE em cães não é bem definida, porém é descrito que a exposição aos raios solares é um importante fator para seu desenvolvimento. O CCE, frequentemente, é precedido pela ceratose actínica (CA). Este trabalho tem como objetivo comparar aspectos clínicos, morfológicos e moleculares da ceratose actínica e carcinoma de células escamosas da pele da região abdominal ventral de cães. Foram coletadas dez amostras de pele apresentando CCE e 9 amostras de pele apresentando CA da região abdominal ventral de caninos domésticos. As amostras foram fixadas em formol a 10%, e rotineiramente processadas para inclusão em parafina. Os cortes histológicos de 5?m foram submetidos à coloração de Hematoxilina e Eosina, para análise histopatológica, e às marcações, por imuno-histoquímica, de E-caderina, p53, Ciclo-oxigenase-2, pancitoqueratina AE1/AE2, vimentina, 5 metilcitosina e Ki67. As expressão de E-caderina, p53, ciclo-oxigenase-2, pancitoqueratina AE1/AE e vimentina foram avaliadas qualititivamente nas 9 amostras de CA e 10 amostras CCE, respectivamente. A metilação global do DNA e a proliferação celular (Ki67) foram quantificadas nos cortes histológicos de CA e CCE por meio da contagem de núcleos de células epiteliais marcados positiva ou negativamente. Os dados foram analisados por meio de testes uni e multivariados. Os cães machos da raça American PitBull Terrier de pelagem branca foram os mais acometidos pela CA e CCE, com média de idade de 8,1 e 8,4 anos, respectivamente. Não houve associação significativa na expressão de p53, COX-2 e vimentina na CA e CCE. Houve aumento no número de células com o núcleo marcado positivamente para Ki-67 e 5 metilcitosina em CCE comparado a CA. Observou-se, também, marcação heterogênea de Ecaderina em CCE. Constatou-se também diminuição na expressão de pancitoqueratina AE1/AE3 quando há invasão linfática e maior expressão de 5 metilcitosina em cães mais idosos, no CCE. Estes achados sugerem que há diferenças entre CA e CCE em relação aos parâmetros estudados, que condizem com a transformação maligna da afecção / Cutaneous and subcutaneous tumors in dogs account for a third of neoplasms in this species. Squamous cell carcinoma (SCC) is a malignant neoplasm that originates in the stratified squamous epithelium of the skin and other mucosal surfaces. The etiology of SCC is not well defined, however it is described that exposure to the sunlight is an important factor for its development. SCC is often preceded by actinic keratosis (AK). This work aims to compare clinical, morphological and molecular aspects of actinic keratosis and squamous cell carcinoma of the skin of the ventral abdominal region of dogs. Ten samples of SCC and 9 skin samples showing AK of the ventral abdominal region of domestic canines were collected. As samples were fixed in 10% formaldehyde, and routinely processed for inclusion in paraffin. Histological sections of 5?m were submitted to staining of Hematoxylin and Eosin for histopathological analysis, and to immunohistochemistry of E-cadherin, p53, Cyclooxygenase-2, pancytokeratin AE1/AE2, vimentin, 5 methylcytosine and Ki-67. The expression of E-cadherin, p53, cyclooxygenase-2, pancytokeratin AE1 / AE and vimentin were qualitatively evaluated in the 9 AK samples and 10 SCC samples, respectively. Overall DNA methylation and cell proliferation (Ki67) were quantified in the histological sections of AK and SCC by counting nuclei of positively or negatively labeled epithelial cells. The data were analyzed by means of uni and multivariate tests. Male dogs of the American PitBull Terrier breed were the most affected by AK and SCC, with an average age of 8.1 and 8.4 years, respectively. There was no significant association in the expression of p53, COX-2 and vimentin in CA and CCE. There was an increase in the number of cells with the nucleus positively labeled for Ki-67 and 5 methylcytosine in CCE compared to CA. There was also a heterogeneous labeling of Ecaderin in CCE. It was also observed a decrease in the expression of pancytokeratin AE1/AE3 when there is lymphatic invasion and greater expression of 5 methylcytosine in older dogs in the ECC. These findings suggest that there are differences between CA and SCC in relation to the studied parameters, which are consistent with the malignant transformation of the disease

As células tumorais prosperam como consequência da capacidade de resistir aos mecanismos de morte celular e de evasão da vigilância imunológica. Nós propomos que, em cânceres que possuem o supressor de tumor p53 selvagem, a remediação de ambas dessas defesas pode ser promovida pela transferência genica combinada de vetores adenovirais portadores dos transgenes de p19Arf (proteína supressora de tumor, parceira funcional de p53) e de interferon-beta (IFNbeta, citocina imunomoduladora). De fato, em resultados anteriores, notamos que a transdução combinada (p19Arf/IFNbeta), mas não os tratamentos individuais, em células de melanoma murino B16F10 resulta em aumento massivo de morte celular. Porém a capacidade destas células em processo de morte de desencadear imunidade antitumoral não foi analisada. Nesta tese e em estudos complementares, buscamos investigar os mecanismos moleculares de morte celular envolvidos na resposta imune estimulada por p19Arf/IFNbeta e explorar sua aplicação como imunoterapia do câncer. Inicialmente, em modelo de vacinação profilática, revelamos que o tratamento combinado em células B16F10 promove a expressão de IL-15, ULBP1, dos receptores de morte FAS/APO1 e KILLER/DR5, assim como uma resposta de células natural killer que rejeitam estas células tratadas quando inoculadas em camundongos imunocompetentes singênicos. Após desafio tumoral no flanco oposto, a progressão desses tumores foi fortemente reduzida devido ao engajamento de linfócitos T CD4+ e CD8+, que apresentaram produção aumentada das citocinas IFN-? e TNF-alfa e medeiam proteção antitumoral de longo prazo. Em seguida, explorando um contexto de imunização diferente, a transferência de gênica in situ foi realizada em carcinoma heterotópico de pulmão e exibiu proteção significativa contra um desafio tumoral secundário, apenas quando o tumor primário foi tratado com p19Arf/IFNbeta. Análise de transcriptoma destes tumores indicou uma assinatura quimiotáxica de neutrófilos e linfócitos T CD8+ através das quimiocinas CCL3, CXCL3 e da IL-1beta. Em apoio destas observações, análises mecanicistas in vitro revelaram que células tratadas com p19Arf/IFNbeta ativam programas apoptóticos de p53 e antivirais de IFNbeta, enquanto sucumbem a um processo de morte por necroptose que também libera moléculas de morte celular imunogênica (MCI), calreticulina, ATP e HMGB1. No entanto, procurando potencializar ainda mais o benefício terapêutico dos nossos vetores, exploramos sua associação com o quimioterápico imunogênico doxorrubicina (Dox), que também é indutor de MCI. E nesta associação, percebemos que a Dox aumenta não apenas os níveis de morte celular, mas também a imunogenicidade das células tratadas, proporcionando em um modelo de vacina terapêutica, um controle tumoral superior em camundongos que já portavam antes da vacinação tumores B16F10 ou MCA205. Além disso, a associação in situ destas terapias restaurou a eficácia de uma dose sub-terapêutica de Dox, que em contraste com sua dose terapêutica, não prejudica a função cardíaca. Finalmente, também exploramos a associação com o bloqueio dos pontos de controle imunológicos PD-1 ou CTLA-4, que no modelo de vacina terapêutica, sua associação induziu maior rejeição completa de tumores B16F10. Em conclusão, aqui apresentamos evidências sobre a capacidade da combinação p19Arf/IFNbeta de induzir morte celular e estimulação imunológica. E ressaltamos seu potencial como uma estratégia de imunoterapia do câncer / Cancer cells thrive as a consequence of resisting cell death mechanisms and escaping from immune surveillance. We propose that, in cancers that harbor the wild-type tumor suppressor p53, remediation of both of these defenses can be achieved by harnessing the adenoviral vector mediated gene transfer of p19Arf (tumor suppressor protein, p53 functional partner) together with interferon-beta (IFNbeta, immunomodulatory cytokine). Indeed, in our initial observations, it was noticed that combined-transduction (p19Arf/IFNbeta), but not the individual treatments, of B16F10 mouse melanoma cells results in massive cell death levels. Yet, the capability of these dying cells to unleash antitumor immunity was not investigated. Here in this thesis and in complementary studies, we sought to investigate the molecular mechanisms of cell death involved in the p19Arf/IFNbeta immune stimulation and explore its potential as a mediator of cancer immunotherapy. First, in a prophylactic B16F10 vaccine model, we revealed that the dual treatment led to the up-regulation of IL-15, ULBP1, FAS/APO1 and KILLER/DR5 death receptors, plus a natural killer cell response that completely rejects treated cells when inoculated in syngeneic immunocompetent mice. Whereas, upon a contralateral tumor challenge, progression was strongly reduced by engaging both CD4+ and CD8+ T cells, which displayed augmented production of IFN-? and TNF-alpha cytokines and provided long term antitumor protection. Next, exploring different immunization context, in situ gene transfer in a heterotopic lung carcinoma exhibited significant protection against a secondary tumor challenge only when the primary tumor was treated with p19Arf/IFNbeta. Transcriptome analysis of these treated tumors indicated a chemotaxic signature of neutrophils and CD8+ T cells with the involvement of CCL3, CXCL3 chemokines and IL-1beta. Moreover, in support of this evidence, mechanistic in vitro studies revealed that p19Arf/IFNbeta treated cells reactivate p53 apoptotic and IFNbeta antiviral programs, while succumbing to a necroptosis cell death processes that also releases immunogenic cell death (ICD) molecules, calreticulin, ATP and HMGB1. Yet, aiming to potentiate therapeutic benefit of our vectors, we explored their association with doxorubicin (Dox) immunogenic chemotherapy, which is also an inducer of ICD. And in this setting, this association with Dox enhances not only cell death levels but also immunogenicity of treated cells, providing superior tumor control in a therapeutic vaccine model, where mice were already bearing B16F10 tumors or MCA205 sarcomas before vaccination. Moreover, associated use of these therapies in situ rescued efficacy of a sub-therapeutic dose of Dox, which in contrast to its therapeutic dose, does not impair cardiac function. Finally, we also evaluated the association with PD-1 or CTLA-4 checkpoint blockade immunotherapy, which in the therapeutic vaccine model induced full tumor rejection in a greater number of mice. In sum, here we provide compelling evidence for the ability of the p19Arf/IFNbeta combined gene transfer to promote cell death and immunogenic stimuli and underscored its potential to be applied as a cancer immunotherapy strategy

O carcinoma epidermoide do esôfago continua sendo a principal neoplasia maligna esofágica na população brasileira. Os objetivos desta investigação foram: avaliar a imuno-expressão de um grupo de proteínas relacionadas à via intrínseca da apoptose (bax, APAF-1 e citocromo c) e da proteína p53 em um grupo de carcinomas epidermoides do esôfago; confrontar estes resultados com a atividade proliferativa medida pela imuno-expressão do antígeno Ki67 e com a atividade apoptótica medida pela imuno-expressão da caspase 3 clivada; e confrontá-los com parâmetros implicados no estadiamento do carcinoma epidermoide do esôfago (invasão local ou pT, estado dos linfonodos regionais ou pN, grau de diferenciação do tumor primário e local do tumor primário no esôfago) e com o tamanho do tumor primário. De um grupo inicial de 91 carcinomas esofágicos consecutivos, 66 carcinomas epidermoides do esôfago foram revistos, alocados em micromatrizes teciduais e submetidos à técnica de imuno-peroxidase com anticorpos primários anti: bax, APAF-1, citocromo c, p53, Ki67 e caspase 3 clivada. Suas imuno-expressões foram semiquantificada de 0 a 5+, exceto caspase 3 clivada que foi contada em 1000 células. Apresentaram amostras válidas um conjunto de 63 carcinomas epidermoides do esôfago. A mediana de imuno-expressão destas 6 proteínas foi: 2+, 5+, 5+, 5+, 3+ e 26, respectivamente. Houve correlação positiva entre a imunoexpressão do antígeno Ki67 e a de caspase 3 clivada (coeficiente rho de Spearman =0,373, p=0,003). Houve associação entre a imunoexpressão de APAF-1 e o grau de diferenciação, com valores maiores de APAF-1 para os carcinomas epidermoides do esôfago bem diferenciados (mediana de 5+ para tumores bem diferenciados, contra mediana de 2+ para tumores pouco diferenciados, p<0,001, teste de Kruskal-Wallis). Houve associação entre o tamanho do tumor primário e o nível de invasão local do tumor primário, com tamanhos maiores quanto maior o nível de invasão local dos carcinomas epidermoides do esôfago (mediana de 32,5 mm para os tumores pT1 e mediana de 50,0 mm para os tumores pT3 ou pT4, p=0,027, teste de Kruskal-Wallis). Não houve associação entre as demais variáveis. Embora atividade proliferativa e atividade apoptótica caminhem juntas nos carcinomas epidermoides do esôfago, no estágio invasivo do principal tipo histológico de carcinoma esofágico da população brasileira, não são mais os fatores ligados à via intrínseca da apoptose que influenciam a sua progressão. Além disso, se a imunoexpressão aumentada da proteína APAF-1 estimula a diferenciação nos carcinomas epidermoides esofágicos, não o faz através de estímulo da atividade apoptótica pura e simplesmente / Squamous cell carcinoma of the esophagus remains as the major malignant esophageal neoplasm in the Brazilian population. The objectives of this study were: to assess the immunoexpression of a group of proteins related to the intrinsic pathway of apoptosis (bax, APAF-1 and cytochrome c) and to p53 protein in squamous cell carcinoma of the esophagus; to confront these results with proliferative activity measured by the immunoexpression of Ki67 and with apoptotic activity measured by the immunoexpression of cleaved caspase 3; and to confront them with parameters involved in the staging of squamous cell carcinoma of the esophagus(local invasion or pT, lymph node status or pN, grade of differentiation of primary tumor and site of primary tumor in the esophagus) and with size of primary tumor. From a starting group of 91 consecutive carcinomas of the esophagus, 66 squamous cell carcinomas of the esophagus were selected, revised, placed in tissue microarrays blocks, and submitted to immunoperoxidase technique with primary antibodies to: bax, APAF-1, cytochrome c, p53, Ki67 and cleaved caspase 3. The immunoexpression was semiquantified in a scale from 0 to 5+, except for cleaved caspase 3, whicht was counted in 1000 cells. Sixty three squamous cell carcinomas of the esophagus displayed valid cores for analysis. The median immunoexpression of these 6 proteins were: 2+, 5+, 5+, 5+, 3+ and 26, respectively. A positive correlation was found between Ki67 antigen and cleaved caspase 3 immunoexpression (Spearmans rho coefficient =0.373, p=0.003). There was association between the immunoexpression of APAF-1 and the grade of differentiation, with higher values of APAF-1 for well differentiated squamous cell carcinomas of the esophagus (median of 5+ for well differentiated tumors and median of 2+ for poorly differentiated tumors, p<0.001, Kruskal-Wallis test). The size of primary tumor was statistically associated to the degree of local invasion of primary tumor, with higher size associated to deeper local invasion (median of 32.5 mm for pT1 tumors and median of 50.0 mm for pT3 or pT4 tumors, p=0.027, Kruskal-Wallis test). There was no association among the other variables. Although proliferative activity and apoptotic activity go together in squamous cell carcinomas of the esophagus, the factors involved in the intrinsic pathway of apoptosis does not differ significantly according to the histological parameters in the invasive phase of the development of squamous cell carcinoma of esophagus. Moreover, , if increased immunoexpression of APAF-1 stimulates differentiation of squamous cell carcinomas of the esophagus, it does not work through direct higher apoptotic activity

Dissertation (Ph.D.)--University of South Florida, 2007. / Includes vita. Includes bibliographical references. Also available online.

Dissertation (Ph.D.)--University of South Florida, 2007. / Includes vita. Includes bibliographical references. Also available online.

Lic.-avh. (sammanfattning) Stockholm : Karolinska institutet, 2007. / Härtill 2 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Umeå : Univ., 2008. / Härtill 4 uppsatser.

Dissertation (Ph.D.)--University of South Florida, 2005. / Includes vita. Includes bibliographical references. Also available online in PDF format.

Dissertation (Ph.D.)--University of South Florida, 2007. / Title from PDF of title page. Document formatted into pages; contains 87 pages. Includes vita. Includes bibliographical references.

Dissertation (Ph.D.)--University of South Florida, 2007. / Title from PDF of title page. Document formatted into pages; contains 128 pages. Includes vita. Includes bibliographical references.