Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 2001. / Vita. Includes bibliographical references (leaves 76-91).

Orientadores: Sara Teresinha Olalla Saad, Carolina Louzão Bigarella / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-19T22:43:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_RitadeCassiaCarvalho_M.pdf: 3664788 bytes, checksum: 419eef7eff318d29e3e09f23e8b10461 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A medula óssea é constituída por microambientes específicos denominados "nichos". O fator SDF-1 (Stromal derived factor-1) foi identificado como um importante fator quimioatrativo produzido por células estromais da medula óssea. Sua ação sobre seu receptor CXCR4 desempenha função primordial na migração, retenção e desenvolvimento dos progenitores hematopoiéticos na medula óssea. Células leucêmicas mielóides e linfóides expressam CXCR4 e aproveitam-se disso para acessar nichos medulares normalmente restritos ás células progenitoras, passando a residir em microambientes que propiciam sobrevivência e proliferação. Recentemente foi descoberto que o receptor CXCR7 é capaz de se ligar ao SDF-1. Ele é expresso em várias linhagens tumorais, mas em células hematopoiéticas seu papel é ainda pouco explorado. Em vista da escassez de dados na literatura o objetivo deste trabalho foi investigar a expressão e função de CXCR7 em síndromes mielodisplásicas e leucemias agudas. Neste estudo, foi mostrado que a expressão gênica de CXCR7 foi significativamente maior em leucemia linfoblástica aguda (LLA) em comparação com sindrome mielodisplásica (SMD), leucemia mielóide aguda (LMA) e indivíduos controles (p<0.0001, Mann-Whitney). A proteína CXCR7 também foi mais expressa em linhagens celulares linfoblástica T (Molt-4 e Jurkat) em comparação com linhagens mielóides. Em células linfoblásticas T, a localização subcelular de CXCR7 e CXCR4 por microscopia confocal e citometria de fluxo evidenciou CXCR7 mais próximo à membrana das células Molt-4 e mais frequentemente no citoplasma de células Jurkat enquanto CXCR4 está na membrana de ambas as linhas celulares. Curiosamente, notamos também que, depois da indução de SDF-1, células Molt-4 têm maior capacidade migratória comparada com Jurkat (mediana Molt 4 = 52,0 ± 5 vs Jurkat = 24,1 ± 3, p = 0,0079, teste de Mann-Whitney), que pode estar relacionado com a disponibilidade de membrana de CXCR7. Além disso, a inibição da CXCR7 ou CXCR4 resultou em mudanças significativas na resposta migratória de Molt4 e Jurkat (p<0,05 Mann-Whitney), no entanto, a inibição de ambos, CXCR7 e CXCR4 resultou em uma redução mais significativa na migração celular (p = 0.0079/Molt-4; p = 0.0043/Jurkat, Mann-Whitney). Uma vez que é bem estabelecido que células CD34+ de pacientes com SMD não são atraídas pelo gradiente de SDF-1, apesar de terem expressão normal de CXCR4, nos interessou investigar qual a localização de CXCR4 nas células SMD e se esta irresponsividade estava associada a CXCR7. Linhagens mielóides P39 e U937 foram usadas como modelo de SMD e LMA, respectivamente. Foram encontrados níveis similares de expressão de CXCR4 e CXCR7 em ambas as linhagens celulares, no entanto encontramos que CXCR4 está localizado no citoplasma de células P39 enquanto ele está na membrana das células U937. Uma vez que a proteína quinase C isotipo zeta (PKC'dzeta' está relacionada com a sinalização SDF-1/CXCR4 aumentando a expressão de CXCR4 e sua disponibilidade na membrana, resolvemos trabalhar também com células P39 hiperexpressando PKC'dzeta' (PKC'dzeta'wt). Este procedimento resultou na translocação de CXCR4 para a membrana de células P39, mas não alterou a localização subcelular de CXCR7. Ensaios de migração por tranwell mostraram que células P39 PKC'dzeta'wt apresentam maior capacidade de migração em relação a SDF-1 em comparação com células P39 controle (aumento de 35 vezes pcDNA3 PKC-'dzeta'-HA vs pcDNA3 transfectadas células P39, p = 0,0032, Mann-Whitney), sugerindo que a PKC'dzeta' restaura a capacidade quimiotática de células P39. Aumento da expressão de CXCR7, como aqui observado em células leucemicas linfoblásticas, é um fenômeno já descrito em uma variedade de linhagens de células tumorais sólidas, tais como cérebro, próstata e pulmão. Em tumores sólidos, CXCR7 principalmente aumenta a proliferação de células malignas. Estes resultados sugerem que a função biológica de CXCR7 depende tecido e órgãos que ele está localizado e que, na leucemia linfoblástica aguda pode ter um papel na migração de células, potencializando a resposta de CXCR4 a SDF-1 e, portanto, poderia contribuir para o recrutamente de células leucêmicas para nichos uma vez já ocupados por células-tronco hematopoéticas normais. Além disso, nossos resultados levam a crer que um defeito na via PKC'dzeta'/CXCR4 está envolvido com a irresponsividade de células SMD a SDF-1, gerando uma hematopoese ineficaz. E confirma dados que sugerem que PKC'dzeta' é uma proteína central na via de sinalização SDF-1/CXCR4, muito importante para a migração de células hematopoéticas malignas / Abstract: Bone marrow is constituted of specific microenvironments called "niches". The factor SDF-1 (stromal derived factor-1) was identified as an important chemoattractant factor produced by bone marrow cells. SDF-1 acts on its receptor CXCR4 and plays primordial function in migration, retention and development of hematopoietic progenitors in bone marrow. CXCR4 is expressed in leukemic cells and enables them to access marrow niches that normally are restricted to quiescent stem cells, thereby ensuring its protection from cell death resulting in a worse prognosis. Recently, CXCR7 was identified as another SDF-1-binding receptor, but its contribution to SDF-1 - mediated effects in hematopoietic cells is still poorly explored, even though the CXCR7 relationship with tumor progression in non-hematopoietic malignancies is well established. Given that there is little information regarding CXCR7 we investigated its function and expression in MDS and acute leukemias. This work, was showed that CXCR7 is significantly higher expressed in ALL compared to MDS, AML and control subjects (p<0.0001, Mann-Whitney test). CXCR7 protein is also higher expressed in lymphoblastic cell lines (Molt-4 and Jurkat) compared with myeloid cells. In lymphoblastic cell lines, the subcellular location of CXCR7 and CXCR4 by confocal microscopy and flow cytometry evidenced CXCR7 closer in the membrane of Molt-4 cells and more frequently in the cytoplasm of Jurkat cells whereas CXCR4 was in the membrane of both cell lines. Interestingly, we also noticed that, after SDF-1 induction, Molt-4 cells have higher chemotactic ability compared with Jurkat (median Molt 4=52.0 ± 5 vs Jurkat=24.1 ± 3, p=0.0079, Mann-Whitney test) which may be related with the membrane availability of CXCR7. In addition, the inhibition of CXCR7 or CXCR4 resulted in significant changes in Molt4 and Jurkat chemotactic response (p<0,05, Mann-Whitney test), however, the inhibition of both CXCR7 and CXCR4 resulted in a more significant reduction in cell migration (p=0.0079/Molt-4; p=0.0043/Jurkat, Mann-Whitney test). Since it is well established that CD34 + progenitor cells from patients with myelodysplastic syndromes (MDS) are not attracted by gradient of SDF-1 despite of having CXCR4 normal expression, we addressed if MDS cells have an abnormal localization of CXCR4 or association with CXCR7. P39 and U937 cell line were used as a model of MDS and AML, respectively. Similar expression levels of CXCR4 and CXCR7 in both cell lines however we found, by confocal microscopy and flow cytometry, that CXCR4 was localized in the cytoplasm of P39 cells while it was in the membrane of U937 cells. Since the protein quinase C (PKC'dzeta') is related to the SDF-1/CXCR4 signaling by increasing CXCR4 expression and its membrane availability, we decided to work with cells P39 overexpressing PKC'dzeta' (PKC'dzeta'wt). This procedure resulted in translocation of CXCR4 to the membrane of P39 cells but did not change the CXCR7 subcellular localization. Transwell chemotaxis assay showed that P39 cells overexpressing PKC'dzeta' displayed higher chemotactic ability upon SDF-1 treatment compared with control P39 (35 fold increase pcDNA3-PKC'dzeta'-HA vs pcDNA3-HA transfected P39 cells, p=0.0032; Mann-Whitney), suggesting that PKC'dzeta' restored the chemotactic capacity of P39 cells. Increased expression of CXCR7, as here observed in lymphoblastic leukemia cells, is a phenomenon already described in a variety of solid tumor cell lines such as brain, prostate and lung. In solid tumors, CXCR7 mainly increases the proliferation of malignant cells. These results suggest that the biological function of CXCR7 depends on its tissue and organ localization and that, in acute lymphoblastic leukemia may have a role in cell chemotaxis, potentiating CXCR4 response to SDF-1 and thus, could contribute for leukemia initiating cell recruitment to niches once occupied by normal hematopoietic stem cells. Furthermore, our results lead us to believe that a defect in the PKC'dzeta'/CXCR4 pathway is involved with the unresponsiveness of MDS cells to SDF-1, generating an ineffective hematopoiesis. It confirms data that suggest that PKC'dzeta' is a central protein in the SDF-1/CXCR4 signaling pathway, important for the migration of malignant hematoietic cells / Mestrado / Fisiopatologia Médica / Mestre em Ciências

Chemokines are responsible for the directed migration of leukocyte chemotactic cytokines, coordinating cell movement during inflammation and the transport of hematopoietic cells. In addition to leukocytes, chemokine receptors are also found in neoplastic cells and tumors associated with stromal cells. Among chemokines, and the CXCR4/CXCL12 CCR7/CCL21 systems have been shown the involvement of lymph node metastases or distant metastases in different cancers. Thus, aim of this study was to evaluate the expression of CXCR4, CXCL12, CCR7, CCL21 and Ki-67 in oral squamous cell carcinoma (SCC) and to correlate these markers with clinicopathological indicators, lymph node metastasis and survival. We conducted a survey of reports and paraffin blocks of excisional biopsies of patients with SCC treated at the Hospital Haroldo JuaÃaba (2001-2009). Data on anatomic location of the lesion, sex, age, patient survival, degree of histological differentiation of the tumor, tumor stage and presence or absence of lymph node metastasis, lymphovascular and perineural invasion, nuclear grade and depth of invasion were collected. For immunohistochemical analysis, followed by the technique of streptavidin-biotin-peroxidase using the anti-CXCR4, anti-CXCL12, anti-CCR7, anti-CCL21 and Ki-67 antibody. Histological sections were photomicrographed in 10 fields chosen randomly and measured for the number of labeled tumor cells and determined the percentage of each labeling antibody. The marking of CXCR4 was detected in the cytoplasm and nucleus, CXCL12, CCR7 and CCL21 were only cytoplasmic, their expression was observed in 18 (60%) 8 (22.66%) 16 (53.3%) and 3 (12%) cases, respectively. We found a significant positive association between lymphovascular invasion and immunostaining of CXCR4 (p = 0.007) and CCR7 (P = 0.01) and among these cases metastasis was present in 62.5% and 37.5%, respectively. When in combination with Ki67, we found a significant positive correlation between CXCR4 (p = 0.0086), CXCL12 (p = 0.036) and CCR7 (p = 0:04). Among patients CXCR4 + over 111 months, only 38.4% were alive (p = 0.845), whereas both patients CCR7 + (p = 0.398) as well as CXCR4 +, and CCR7 + (p = 0.441) after 62 months, everyone had already died. We conclude that these chemokines are associated with lymphovascular invasion and cell proliferation, perhaps favoring the development of metastasis and poor prognosis. / As quimiocinas sÃo citocinas quimiotÃticas responsÃveis pela migraÃÃo direcionada de leucÃcitos, coordenando o movimento celular durante a inflamaÃÃo e o transporte de cÃlulas hematopoiÃticas. AlÃm dos leucÃcitos, os receptores de quimiocinas tambÃm sÃo encontrados em cÃlulas neoplÃsicas e em tumores associados com cÃlulas estromais. Dentre as quimiocinas, os sistemas CXCR4/CXCL12 e CCR7/CCL21 tÃm sido demonstrado no envolvimento de metÃstases linfonodais ou à distÃncia em diferentes tipos de cÃncer. Dessa forma, foi objetivo desse trabalho avaliar a expressÃo de CXCR4, CXCL12, CCR7, CCL21 e Ki-67 em carcinoma de cÃlulas escamosas orais (CEC) e correlacionar estes marcadores com indicadores clÃnicopatolÃgicos, metÃstase linfonodal e sobrevida. Realizou-se um levantamento de laudos e blocos parafinados de biopsias excisionais de pacientes portadores de CEC tratados no Hospital Haroldo JuaÃaba (2001 a 2009). Foram coletados dados sobre localizaÃÃo anatÃmica da lesÃo, sexo, idade, sobrevida do paciente, grau de diferenciaÃÃo histopatolÃgica do tumor, estadiamento tumoral e presenÃa ou ausÃncia de metÃstase linfonodal, invasÃo linfovascular e perineural, grau nuclear e profundidade de invasÃo. Para reaÃÃo de imunohistoquÃmica, seguiu-se a tÃcnica da estreptavidina-biotina-peroxidase, utilizando os anticorpos anti-CXCR4, anti-CXCL12, anti-CCR7, anti-CCL21 e Ki-67. As secÃÃes histolÃgicas foram fotomicrografadas em 10 campos escolhidos aleatoriamente e quantificadas quanto ao nÃmero de cÃlulas tumorais marcadas e determinado o percentual de marcaÃÃo de cada anticorpo. A marcaÃÃo de CXCR4 foi detectada em citoplasma e nÃcleo, CXCL12, CCR7 e CCL21 tiveram marcaÃÃo apenas citoplasmÃtica, sendo observada suas expressÃes em 18 (60%), 8 (22,66%), 16 (53,3%) e 3 (12%) casos, respectivamente. Encontrou-se uma associaÃÃo significativa positiva entre a invasÃo linfovascular e a imunomarcaÃÃo do CXCR4 (p=0.007) e CCR7 (p=0.01) e dentre esses casos a metÃstase esteve presente em 62,5% e 37,5%, respectivamente. Quando em associaÃÃo com o Ki67, encontrou-se uma correlaÃÃo positiva significante entre o CXCR4 (p=0.0086), CXCL12 (p=0.036) e CCR7 (p=0.04). Dentre os pacientes CXCR4+, ao longo de 111 meses, apenas 38,4% estavam vivos (p=0.845), ao passo que tanto para pacientes CCR7+ (p = 0.398), quanto CXCR4+ e CCR7+ (p = 0.441), apÃs 62 meses, todos haviam ido a Ãbito. Conclui-se que essas quimiocinas estÃo associadas com a invasÃo linfovascular e proliferaÃÃo celular, talvez favorecendo o desenvolvimento de metÃstases e um pior prognÃstico.

Uveal Melanoma is the most common primary intraocular tumor in adults. Despite the advances in numerous ophthalmic techniques leading to the increased accuracy of diagnosing this malignancy, the ten-year mortality rate for patients has remained unchanged at approximately fifty percent. Knowing this, further understanding of the specific steps that occur within the metastatic cascade of uveal melanoma is required. / Our laboratory utilizes five human uveal melanoma cell lines (92.1, SP6.5, MKT-BR, OCM-1, UW-1) of known proliferative, invasive, and metastatic potential. We used four methods to characterize the presence and roles of the chemotactic factors CXCL12, CXCL8, CXCL1 and HGF in these five cell lines. We also used a novel peptide inhibitor (TN14003) to block the biological action of CXCL12 on its receptor CXCR4. / With the results obtained from this thesis, we were able to establish the novel presence and importance of the four chosen factors for this malignancy. We were also able to display the positive effects TN14003 had on inhibiting uveal melanoma cell migration in vitro. This may lead to a future therapeutic target, which ultimately may delay or inhibit the metastatic process in uveal melanoma patients, improving the present unaffected ten-year mortality rate.

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karol. inst., 2004. / Härtill 4 uppsatser.

Thesis (Ph. D.)--Cornell University, May, 2007. / Vita. Includes bibliographical references.

Thesis (Ph.D.) -- University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas, 2005. / Campus access only. Vita. Bibliography: 70-76..

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Tanto a invasão local como o comprometimento de linfonodos cervicais tem grande impacto na sobrevida de pacientes portadores de carcinomas epidermóides de cabeça e pescoço. Em nosso trabalho nós primeiramente determinamos a expressão dos receptores de quimiocinas de CXCR1 a CXCR5, além de CCR7 e CX3CR1 pelo método do ensaio de proteção à ribonuclease (RPA) em 98 fragmentos de tumores primários, 91 fragmentos de mucosas adjacentes e 26 linfonodos comprometidos e correlacionamos estes dados com parâmetros anátomo-patológicos e sobrevida. CXCL12 ligante do receptor CXCR4 e CCL19 e CCL21 ambos ligantes de CCR7 foram determinados em 38 fragmentos de tumores, 33 mucosas adjacentes e 25 linfonodos comprometidos pela técnica de real-time PCR. Os tumores primários apresentam expressão aumentada do mRNA de CXCR1 (P=0.013), CXCR3 (P=0.008) e CXCR4 (P=0.025). Não observamos correlações entre status linfonodal ou tamanho de tumor. Os linfonodos comprometidos expressam mais mRNA dos receptores de quimiocinas CXCR4, CXCR5, CCR7 e CX3CR1 (todos com P<0.0001) em comparação aos tumores comprometidos. Observamos um aumento de sobrevida (P=0.048) e uma tendência a aumento de sobrevida livre de doença (P=0.074) nos pacientes negativos para a expressão de CX3CR1 (n=17) em comparação aos pacientes positivos (n=21) somente no subgrupo de pacientes portadores de carcinomas da cavidade oral. O mesmo foi observado com os pacientes CCR7 negativos também no subgrupo de pacientes portadores de carcinomas da cavidade oral, tanto em sobrevida global (P=0.024) como para sobrevida livre de doença (P=0.049). Em relação aos ligantes de quimiocinas observamos um aumento do mRNA de CCL21 em linfonodos comprometidos em relação aos tumores primários (P=0.059). Concluímos que a interação quimiotática entre CCR7 e de seu ligante CCL21, poderia ser um mecanismo de atração de células tumorais para os linfonodos em tumores de cavidade oral, além disso a negatividade da expressão do mRNA de CCR7 e CX3CR1 são candidatos marcadores de uma melhor sobrevida em carcinomas epidermóides de cavidade oral. / Local invasion and lymph nodal spread impact in the outcome of Head and Neck squamous cell carcinoma (HNSCC) patients (pts). We determined CXCR1-5, CCR7 and CX3CR1 mRNA expression by means of RNAse protection assay in 98 HNSCC primary tumors and 91 adjacent mucosa and 26 metastatic lymph nodes, correlating this data with outcome. CXCL12 and CCL19/CCL21, ligands for CXCR4 and CCR7, were determined in 38 tumor fragments, 33 adjacent mucosas and 25 de metastatic lymph nodes, by means of Quantitative Real-Time PCR. Tumors presented higher CXCR1 (P=0.013), CXCR3 (P=0.008) and CXCR4 mRNA (P=0.025) expression as compared to mucosa. No correlations are observed neither lymph nodal status nor tumor size impacted on chemokine receptor expression. Metastatic lymph nodes expressed more CXCR4, CXCR5, CCR7 and CX3CR1 (P<0.0001) as compared to matched tumors. We found a longer overall survival (OS) (P=0.048) and a trend toward longer disease free survival (DFS) (P=0.074) in CX3CR1 negative (n=17) as compared to positive pts (n=21) only in oral subgroup. The same occurred for CCR7 negative oral SCC, in terms of OS (P=0.024) and DFS (P=0.049). We conclude that, of the chemokine receptors here studied, CCR7 and CX3CR1 mRNA expression seems to better reflect outcome in oral subsite only. In addition, CCL21, a CCR7 ligand mRNAs is more expressed in metastatic lymph nodes than tumors (P=0.059). Further studies are warranted to confirm these results.

Tanto a invasão local como o comprometimento de linfonodos cervicais tem grande impacto na sobrevida de pacientes portadores de carcinomas epidermóides de cabeça e pescoço. Em nosso trabalho nós primeiramente determinamos a expressão dos receptores de quimiocinas de CXCR1 a CXCR5, além de CCR7 e CX3CR1 pelo método do ensaio de proteção à ribonuclease (RPA) em 98 fragmentos de tumores primários, 91 fragmentos de mucosas adjacentes e 26 linfonodos comprometidos e correlacionamos estes dados com parâmetros anátomo-patológicos e sobrevida. CXCL12 ligante do receptor CXCR4 e CCL19 e CCL21 ambos ligantes de CCR7 foram determinados em 38 fragmentos de tumores, 33 mucosas adjacentes e 25 linfonodos comprometidos pela técnica de real-time PCR. Os tumores primários apresentam expressão aumentada do mRNA de CXCR1 (P=0.013), CXCR3 (P=0.008) e CXCR4 (P=0.025). Não observamos correlações entre status linfonodal ou tamanho de tumor. Os linfonodos comprometidos expressam mais mRNA dos receptores de quimiocinas CXCR4, CXCR5, CCR7 e CX3CR1 (todos com P<0.0001) em comparação aos tumores comprometidos. Observamos um aumento de sobrevida (P=0.048) e uma tendência a aumento de sobrevida livre de doença (P=0.074) nos pacientes negativos para a expressão de CX3CR1 (n=17) em comparação aos pacientes positivos (n=21) somente no subgrupo de pacientes portadores de carcinomas da cavidade oral. O mesmo foi observado com os pacientes CCR7 negativos também no subgrupo de pacientes portadores de carcinomas da cavidade oral, tanto em sobrevida global (P=0.024) como para sobrevida livre de doença (P=0.049). Em relação aos ligantes de quimiocinas observamos um aumento do mRNA de CCL21 em linfonodos comprometidos em relação aos tumores primários (P=0.059). Concluímos que a interação quimiotática entre CCR7 e de seu ligante CCL21, poderia ser um mecanismo de atração de células tumorais para os linfonodos em tumores de cavidade oral, além disso a negatividade da expressão do mRNA de CCR7 e CX3CR1 são candidatos marcadores de uma melhor sobrevida em carcinomas epidermóides de cavidade oral. / Local invasion and lymph nodal spread impact in the outcome of Head and Neck squamous cell carcinoma (HNSCC) patients (pts). We determined CXCR1-5, CCR7 and CX3CR1 mRNA expression by means of RNAse protection assay in 98 HNSCC primary tumors and 91 adjacent mucosa and 26 metastatic lymph nodes, correlating this data with outcome. CXCL12 and CCL19/CCL21, ligands for CXCR4 and CCR7, were determined in 38 tumor fragments, 33 adjacent mucosas and 25 de metastatic lymph nodes, by means of Quantitative Real-Time PCR. Tumors presented higher CXCR1 (P=0.013), CXCR3 (P=0.008) and CXCR4 mRNA (P=0.025) expression as compared to mucosa. No correlations are observed neither lymph nodal status nor tumor size impacted on chemokine receptor expression. Metastatic lymph nodes expressed more CXCR4, CXCR5, CCR7 and CX3CR1 (P<0.0001) as compared to matched tumors. We found a longer overall survival (OS) (P=0.048) and a trend toward longer disease free survival (DFS) (P=0.074) in CX3CR1 negative (n=17) as compared to positive pts (n=21) only in oral subgroup. The same occurred for CCR7 negative oral SCC, in terms of OS (P=0.024) and DFS (P=0.049). We conclude that, of the chemokine receptors here studied, CCR7 and CX3CR1 mRNA expression seems to better reflect outcome in oral subsite only. In addition, CCL21, a CCR7 ligand mRNAs is more expressed in metastatic lymph nodes than tumors (P=0.059). Further studies are warranted to confirm these results.