http://www.impactjournals.com/oncotarget/index.php?journal=oncotarget&page=article&op=view&path[]=8620&pubmed-linkout=1 / 京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第19927号 / 医博第4147号 / 新制||医||1017(附属図書館) / 33013 / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 山田 泰広, 教授 妹尾 浩, 教授 武田 俊一 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

Durante pouco mais de oito anos, o alemão Friedrich Reck-Malleczewen escreveu um diário, no qual registrou suas impressões a respeito do regime nazista, ao qual radicalmente se opunha. A redação do diário só foi interrompida quando o autor foi preso pela Gestapo, pela segunda vez, e enviado ao campo de Dachau, onde perderia a vida poucas semanas antes da chegada das tropas aliadas. O relato de Reck-Malleczewen, além do drama pessoal que cerrega, é especialmente interessante pelo fato de que representa uma voz de oposição conservadora, de alguém que não era, originalmente, alvo de perseguição por parte do regime nazista. No presente trabalho, traduzimos, pela primeira vez para o português, o Diário de Reck-Malleczewen, procurando contextualizar a obra, criticamente, no contexto em que foi escrita. / For a little more than eight years, the German writer Friedrich Reck-Malleczewen kept a diary, where he registered his impressions related to the Nazi government, to which he was radically opposed. The journal was interrupted only when the Gestapo arrested Reck for the second time, sending him to Dachau, where he died a few weeks before the arrival of the allied troops. Reck-Malleczewens testimony, along with the personal drama it carries, is especially relevant because it represents the voice of a conservative opposition to the Nazi government, a voice from someone who was not, at least not initially, a target to the Nazis. Here we translate, for the first time to the Portuguese language, the Reck-Malleczewns journal, trying to put it, through comments and footnotes, in the context in which has been written.

Durante pouco mais de oito anos, o alemão Friedrich Reck-Malleczewen escreveu um diário, no qual registrou suas impressões a respeito do regime nazista, ao qual radicalmente se opunha. A redação do diário só foi interrompida quando o autor foi preso pela Gestapo, pela segunda vez, e enviado ao campo de Dachau, onde perderia a vida poucas semanas antes da chegada das tropas aliadas. O relato de Reck-Malleczewen, além do drama pessoal que cerrega, é especialmente interessante pelo fato de que representa uma voz de oposição conservadora, de alguém que não era, originalmente, alvo de perseguição por parte do regime nazista. No presente trabalho, traduzimos, pela primeira vez para o português, o Diário de Reck-Malleczewen, procurando contextualizar a obra, criticamente, no contexto em que foi escrita. / For a little more than eight years, the German writer Friedrich Reck-Malleczewen kept a diary, where he registered his impressions related to the Nazi government, to which he was radically opposed. The journal was interrupted only when the Gestapo arrested Reck for the second time, sending him to Dachau, where he died a few weeks before the arrival of the allied troops. Reck-Malleczewens testimony, along with the personal drama it carries, is especially relevant because it represents the voice of a conservative opposition to the Nazi government, a voice from someone who was not, at least not initially, a target to the Nazis. Here we translate, for the first time to the Portuguese language, the Reck-Malleczewns journal, trying to put it, through comments and footnotes, in the context in which has been written.

O desenvolvimento do câncer cervical está associado à infecção por alguns tipos de Papilomavírus Humano (HPV). Entre os mecanismos de carcinogênese associados ao HPV incluem-se alterações em moléculas que modulam a manutenção de componentes da matriz extracelular (MEC), como as metaloproteinases de matriz (MMP) e alguns de seus reguladores. A proteína RECK (reversion inducing cysteine rich protein with kazal motifs) apresenta função essencial na remodelação tecidual e na angiogênese fisiológica ou tumoral, através da regulação pós-transcricional da atividade de MMP-2, MMP-9 e MMP-14 (MT1-MMP). Resultados publicados previamente por nosso grupo apontam para a correlação entre a expressão da oncoproteína E7 de HPV16, a alta expressão e atividade de MMP-9 e a baixa expressão de seus reguladores, TIMP-2 e RECK. A expressão de RECK também é baixa em lesões do colo uterino de alto grau e em amostras de câncer cervical, quando comparadas a amostras de pacientes com cervicite. O presente estudo visa determinar o papel de RECK no processo de tumorigênese mediado por HPV. Para isto, estabelecemos linhagens derivadas de tumor de colo de útero (SiHa, SW756 e C33A) que superexpressam RECK a partir de transdução com lentivírus. Os efeitos da superexpressão de RECK sobre o potencial tumorigênico de SiHa, SW756 e C33A foram avaliados em modelos de estudo in vivo e in vitro. De maneira geral, a superexpressão de RECK foi associada com a capacidade reduzida de invasão em câmara de Matrigel® e de formação de colônia independente de ancoragem. Ainda, camundongos nude inoculados s.c. com células tumorais superexpressando RECK apresentaram atraso no estabelecimento e crescimento tumoral e sobrevida global estendida quando comparados aos controles. Ambos tumores derivados de SiHa RECK e SW756 RECK apresentaram redução na frequência de células tumorais e endoteliais, ao passo que mostrarm aumento no infiltrado inflamatório. Esta observação foi acompanhada de redução na população de neutrófilos e potenciais células mieloderivadas supressoras em tumores de ambas as linhagens. Em tempo, analisamos séries de dados de expressão de CIN e carcinomas cervicais do banco de dados GEO e verificamos que a hipermetilação do gene RECK e a inibição da expressão de mRNA de RECK são eventos precoces no desenvolvimento do câncer de colo de útero. Avaliamos que a baixa expressão de RECK foi associada a progressão de lesões CIN3+ e ao aumento de metástases em linfonodo pélvico em pacientes com câncer de colo de útero. Ademais, notamos que o tratamento com quimio radioterapia levou ao aumento dos níveis de mRNA de RECK em um outro grupo de pacientes com câncer de colo de útero. Concluímos que a superexpressão de RECK (i) reduz o potencial tumorigênico de linhagens celulares derivadas de colo de útero independente do status de infecção por HPV e que (ii) o seu efeito sobre as populações intratumorais se mostrou específico para as linhagens infectadas por HPV. Estes resultados apontam para uma possível interação entre as alterações no microambiente tumoral associadas ao HPV e a função de RECK. Finalmente, a regulação negativa da expressão de RECK é um evento precoce na história natural do câncer cervical. / Persistent infection with high-risk Human Papillomavirus (HPV) types is the main etiologic factor for the development of cervical cancer. The HPV carcinogenic mechanisms include alterations in extracellular matrix (ECM) components, as matrix metalloproteinases (MMP) and its regulators. The Reversion-inducing Cysteine-rich protein with Kazal motifs (RECK) plays a central role on tissue remodeling, tumor angiogenesis and exert inhibitory effects on the transcription, synthesis, activation and activity of MMP-2, MMP-9 e MMP-14 (MT1-MMP). As previously published by our group, it has been observed a correlation between the HPV16 E7 oncoprotein expression, the up-regulation of MMP-9 and the down-regulation of its inhibitors, RECK and tissue inhibitor of metalloproteinases 2 (TIMP-2). Also, RECK expression was downregulated in cervical intraepithelial neoplasias grades 2 and 3 (CIN2/3) and invasive carcinoma samples levels when compared with clinical samples of pacients diagnosed with cervicitis. The present study aims to determine the role of RECK in HPV mediated tumorigenesis. In order to do so, we generated cervical tumors derived cell lines (SiHa, SW756 e C33A) superexpressing RECK by lentiviral transduction followed by FACS. We assessed the effects of RECK superexpression in the tumorigenic potential of SiHa, SW756 e C33A using both in vitro and in vivo protocols. Overall, RECK superexpression is associated with reduced chamber invasion and reduced anchorage independent colony formation. Moreover, nude mice injected s.c. with RECK superexpressing tumor cells presented (i) delayed tumor establishment and (ii) increased overall survival, when compared with controls. Both SiHa and SW756 superexpressing RECK presented decreased frequency of tumor and endothelial cells, whilst showed increase in inflammatory infiltrate population. This observation was followed by a decrease in potential myeloid derived suppressor cell and neutrophil populations in both SiHa RECK and SW756 RECK tumors. Additionally, we observed hipermethylation and premature and consistent downregulation of RECK mRNA expression in CIN and cervical cancer expression datasets from GEO database. We observed that reduced RECK expression was associated with CIN3+ progression and increased pelvic lymph node metastasis in cervical cancer patients. Furthermore, we found that chemo radiotherapy treatment led to increased levels of mRNA in another set of cervical cancer patients. We conclude that RECK superexpression reduces the tumorigenic potential of cervical cancer derived cell lines regardless of HPV infection status. However, we found that the effect of RECK over the intratumoral cells populations is specific to HPV infected tumor cell lines. These results points to a possible interaction between HPV associated tumor microenvironment alterations and RECK. Finally, RECK downregulation is an early event in the natural history of cervical cancer.

A invasão de células tumorais para o tecido cerebral sadio é a marca patológica dos gliomas e contribui para o fracasso das modalidades terapêuticas atuais (cirurgia, radioterapia e quimioterapia). As células da glia transformadas apresentam os padrões clássicos do processo invasivo, incluindo adesão celular aos componentes da matriz extracelular (MEC), locomoção celular e a capacidade de remodelar o espaço extracelular. As metaloproteases de matriz (MMPs) são essenciais para o remodelamento adequado da MEC e para a invasão. O proteína supressora de tumor e metástase RECK regula pelo menos três diferentes membros da família das MMPs, especificamente: MMP-2, MMP-9 e MMP-14. Com o propósito de mimetizar o processo invasivo in vivo, as linhagens celulares de glioma humano A172 e T98G, respectivamente não invasiva e invasiva, foram plaqueadas em plástico (controle), colágeno tipo 1 ou Matrigel - membrana basal reconstituída, e incubadas por 3 e 7 dias, para estabelecer o processo invasivo. Nossos resultados mostram uma diminuição das taxas de proliferação e alterações morfológicas quando estas células foram cultivadas na presença de colágeno ou Matrigel. Microscopia eletrônica de transmissão das células T98G, cultivadas por 7 dias em colágeno, evidenciam invaginações de membrana similares ao que foi recentemente descrito como podossomos. Este novo tipo de estrutura é encontrado tipicamente em células que precisam cruzar barreiras teciduais, já que são sítios de degradação da MEC. A presença destas estruturas reforça o caráter invasivo da linhagem T98G. Ensaios de PCR em tempo real revelaram maior expressão de mRNA de RECK nas células A172, quando comparadas às células T98G, nas três condições de cultivo. Interessantemente as células A172 apresentaram maior expressão de RECK no colágeno tipo 1, enquanto a T98G demonstra uma tendência de aumento na expressão de RECK para colágeno tipo 1 e Matrigel. As MMPs são mais expressas e possuem maior atividade nas células T98G, e também são induzidas pelo substrato de colágeno. Estes resultados sugerem: 1) a expressão de RECK é diminuída pelo caráter invasivo apresentado por T98G, 2) o uso de substratos de MEC, como colágeno tipo 1 (A172 e T98G) e Matrigel (T98G), permite modular a expressão de RECK nestas linhagens de glioma. Como foi estabelecida uma correlação positiva entre a expressão de RECK e a taxa de sobrevida de pacientes para vários tipos tumorais, nossos resultados podem contribuir para o esclarecimento dos complexos mecanismos do processo invasivo no modelo de gliomas / The invasion of neoplastic cells into healthy brain tissue is a pathologic hallmark of gliomas and contributes to the failure of current therapeutic modalities (surgery, radiation and chemotherapy). Transformed glial cells display the common attributes of the invasion process, including cell adhesion to extracellular matrix (ECM) components, cell locomotion, and the ability to remodel the extracellular space. Matrix metalloproteinases (MMPs) are essential for proper ECM remodeling and invasion. The tumor and metastasis suppressor RECK protein regulates at least three members of the matrix metalloproteinase (MMPs) family, namely: MMP-2, MMP-9 and MMP-14. In order to mimic the in vivo invasion process, A172 and T98G, respectively, non-invasive and invasive human glioma cell lines were plated onto either plastic (control), or collagen type I gel or Matrigel™-basement membrane reconstituted, and incubated for 3 and 7 days, to establish the invasion process. Our results indicate decreased growth rates and morphological alterations regarding the invasive phenotype when these cell lines are cultured onto collagen gel and Matrigel™. Electronic transmission microscopy of T98G cells, cultured for 7 days onto collagen, pointed out membrane invaginations that are similar to what was recently described as podosomes. These new structures are typically found in cells that have to cross tissue boundaries, since they are sites of ECM degradation. The presence of these structures reinforces the invasive behavior of T98G cell line. Real time PCR assays revealed higher RECK mRNA expression in A172 cells, when compared to T98G cells in all three different substrate conditions. Interestingly, A172 cells displayed the upregulation of RECK expression in collagen gel, while in T98G high RECK expression was observed both in collagen and in Matrigel™. MMPs appear more expressed and more active for T98G cells, and are also upregulated by collagen. These results suggest that: 1) RECK expression is downregulated in the invasion process displayed by T98G cells, 2) coating of the substrate with ECM elements, such as collagen in the case of A172, and Matrigel™ and Collagen for T98G cells, can modulate RECK expression in glioma cell lines. Since positive correlation between RECK expression and survival of patients has been noted in several types of tumors, our preliminary results can contribute to elucidate the complex mechanisms of the glioma invasiveness process.

A expressão do gene RECK é ubíqua em tecidos normais e não detectável nas linhagens celulares tumorais testadas e em fibroblastos transformados por diversos oncogenes. Inicialmente isolado como um gene indutor da reversão fenotípica tumoral→normal em fibroblastos transformados por v-Ki-ras, o gene RECK codifica uma glicoproteína de membrana que suprime a invasão tumoral e metástase através da regulação da metaloprotease de matriz-9. Para entender os mecanismos de inibição da expressão do gene RECK, mediada por oncogenes, isolou-se e caracterizou-se a região 5\'- flanqueadora do gene RECK de camundongo (mRECK). Ensaios de atividade promotora utilizando mutantes de deleção da região 5\' - flanqueadora e o gene repórter luciferase, revelaram que a sequência de 52 pb, imediatamente \"upstream\" ao gene, possui uma atividade promotora que é suprimida pelo produto do oncogene Ha-ras (V12). Esta sequência contém dois sítios de ligação a Sp1 (SplA e SplB), um sítio de ligação a cEBPb e um CAAT box. EMSAs e ensaios de atividade promotora, utilizando mutantes pontuais nestes sítios, revelaram que as proteínas Spl e Sp3 se ligam a ambos os sítios Spl, e que a resposta a Ras é mediada apenas pelo sítio SplB. Análise por Southern blot utilizando uma enzima de restrição sensível à metilação e por Northern blot de mRNA extraído de células tratadas com um agente desmetilante, sugeriram que o mecanismo de metilação de DNA não está envolvido na regulação transcricional do gene RECK. O envolvimento de RECK em diversos sistemas de proliferação, invasão e reversão celular foi analisado através de Northern blot. Os resultados sugerem que a expressão de RECK é regulada por soro na linhagem A3l de fibroblastos normais de camundongo. / The RECK gene is ubiquitously expressed in normal human tissues, but is downregulated both in tumor cell lines and in oncogenically transformed fibroblasts. Initially isolated as a tumor→normal phenotypic reversioninducing gene in v-ki-ras-transformed fibroblast, RECK encodes a membrane-anchored glycoprotein that suppresses tumor invasion and metastasis by regulating the matrix metalloproteinase-9. In order to understand the mechanism of oncogene-mediated suppression of RECK gene expression, we have isolated and characterized the 5\'-flanking region of the mouse RECK gene (mRECK). Deletion mutants constructs of this 5\' -flanking region with the luciferase reporter gene, revealed that the 52 base pairs upstream displays promoter activity which is suppressed by the Ha-ras (V12) oncogene. This region contains two Spl-binding motifs (SplA and SplB), one cEBPb-binding motif, and one CAAT box. Gel shift analysis and reporter gene assays, in combination with site-directed point mutations in these elements, revealed that both Spl sites associate with Spl as well as Sp3 proteins, although Ras- responsiveness seems to be mediated only by the downstream Spl site (SplB). Southern blot analysis using a methylation-sensitive restriction enzyme and Northern blot analysis with mRNA extracted from cells treated with a demethylating agent, indicated that the mechanism of DNA methylation is not involved in the regulation of RECK gene transcription. The role of RECK in several systems of cell proliferation, invasion and reversion, analysed by Northern blot, suggested that RECK expression is cell cycle regulated by serum in normal A3l mouse fibroblast cell line.

A causa de morte da maioria das pacientes com câncer de mama se deve à doença metastática desenvolvida a partir do tumor primário. A degradação dos componentes da matriz extracelular (MEC), um dos principais eventos do processo metastático, é regulada pelo balanço entre as atividades das metaloproteinases de matriz (MMPs) e dos seus inibidores, tanto os inibidores teciduais (TIMPs) como o inibidor associado à membrana (RECK). Contudo, ainda existe pouca informação sobre os mecanismos moleculares responsáveis pela manutenção deste balanço. No presente trabalho, foi investigado o envolvimento de TGF-β1 (Transforming Growth Factor-β1), uma citocina multifuncional é capaz tanto de inibir o crescimento celular, quanto de promover invasão e metástase, dependendo do estadiamento e do tipo de tumor, na regulação da expressão de MMPs, TIMPs e RECK, em modelo de câncer de mama. Primeiramente, examinou-se os níveis de expressão de mRNA das isoformas e receptores de TGF-β, em um painel de cinco linhagens de carcinoma mamário humano, com diferentes potenciais invasivos e metastáticos, por qRT-PCR. Os resultados obtidos demonstraram uma correlação positiva entre a expressão dessas moléculas, e a progressão do caráter invasivo e metastático celular. Em seguida, a linhagem altamente invasiva, MDA-MB-231, foi tratada com diferentes concentrações de TGF-β1 recombinante. Esta citocina foi capaz de modular a expressão gênica de MMPs (MMP-2 e MMP-9) e de seus inibidores (TIMP- 2 e RECK). Tanto ERK½, quanto p38MAPK mostraram-se envolvidas neste mecanismo. Foi demonstrado que a inibição da atividade de ERK½ alterou a expressão das proteínas MMP-9, TIMP-2 e RECK, enquanto o bloqueio de p38 MAPK afetou os níveis protéicos de MMP-2 e TIMP-2. O aumento do potencial migratório e invasivo da linhagem MDA-MB-231, induzido por TGF-β1, mostrou-se também dependente da atividade de MMPs, ERK½ e p38MAPK. Dada a ausência de informações sobre o papel de RECK em modelo mamário, a função deste inibidor de MMPs também foi investigada. Primeiramente, analisou-se a expressão de RECK ao longo do desenvolvimento da mama e, posteriormente, em 1040 amostras tumorais de mama humana, através da metodologia de Tissue Microarray, tendo sido possível demonstrar que a alta expressão de RECK associa-se a menor tempo de sobrevida global e livre de doença em 10 anos. Os resultados obtidos indicaram que a expressão da proteína RECK, em oposição ao verificado em outros tipos de tumores, está relacionada ao fenótipo mais agressivo de tumores de mama. Entretanto, a análise funcional de RECK, realizada por meio da utilização de vetores shRNA específicos para a inibição desta proteína, demonstrou que RECK também atua como um inibidor de invasão celular e da expressão de MMP-9, na linhagem MDA-MB-231. Em conjunto, os resultados obtidos neste trabalho contribuíram para a elucidação dos mecanismos moleculares de regulação de RECK, por clássicas moléculas associadas ao processo de tumorigênese (TGF-β1 e MAPKs), bem como para o esclarecimento de suas funções em modelo mamário, sugerindo-o como mais um promissor candidato a marcador prognóstico e alvo molecular para a terapia do câncer de mama. / The metastatic disease is the main mortality cause of breast cancer patients. The metastatic process involves a complex cascade of events, including the organized breakdown of the extracellular matrix (ECM) compounds. The degradation of ECM is tightly regulated by the balance between the activities of matrix metalloproteinases (MMPs) and their inhibitors, the tissue inhibitors (TIMPs) and the membrane-associated inhibitor (RECK). Among the several molecules released and activated by ECM remodeling, TGF-β1 (Transforming Growth Factor-β1) is a multifunctional cytokine able to regulate both cell growth inhibition and invasion and metastasis promotion, depending on the tumor stage and type. Since the molecular mechanisms involved in the ECM remodeling control are still not completed understood, in this study, we investigated the involvement of TGF-β1 in regulating of MMPs, TIMPs and RECK expression, in the breast cancer model. By qRT-PCR, we first examined the gene expression levels of TGF-β isoforms and receptors, in a panel of five human breast cancer cell lines displaying different degrees of invasiveness and metastatic potential. Our results suggest a positive correlation between the mRNA expression of these molecules and the breast cancer progression. Moreover, the highly invasive breast cancer cell line MDA-MB-231 was treated with different concentrations of recombinant TGF-β1. We described that this cytokine was able to modulate the gene expression of MMPs (MMP-2 and MMP-9) and MMPs inhibitors (TIMP-2 and RECK) at both the mRNA and protein levels, with ERK½ and p38 MAPK being involved in this molecular mechanism. However, while ERK½ activity inhibition altered MMP-9, TIMP-2 and RECK expression, the p38 MAPK blockage affected the protein levels of MMP-2 and TIMP-2. Finally, we reposted that the TGF-β1-enhanced migration and invasion capacities of MDA-MB- 231 cells were blocked by MMPs, ERK½ and p38 MAPK inhibitors. Analysis of the RECK function in the breast model was also an objective of this study. We analyzed RECK expression during mammary gland development. We evaluated the RECK protein profile in 1040 breast tumor tissue samples using Tissue Microarray assays. We demonstrated that high expression levels of RECK were associated with shorter overall and disease-free survival in 10 years. Moreover, we verified that RECK is a biomarker of poor prognosis mainly for patients diagnosed with less aggressive breast tumor. Therefore, in contrast to other tumor types, our results indicate that high protein expression levels of RECK are related to a more aggressive phenotype. In fact, the RECK functional analysis, performed by using of shRNA vectors, showed that RECK function remains as an inhibitor of cellular invasion and MMP-9 expression, in MDA-MB-231 cells. Taken together, our results contribute to better understanding of the molecular mechanisms associated to RECK regulation by TGF-β1 and MAPK as well as to clarify its role in breast model. Thus, we suggests RECK as a new and promising prognostic marker and molecular target candidate for breast cancer therapy.

A invasão de células tumorais para o tecido cerebral sadio é a marca patológica dos gliomas e contribui para o fracasso das modalidades terapêuticas atuais (cirurgia, radioterapia e quimioterapia). As células da glia transformadas apresentam os padrões clássicos do processo invasivo, incluindo adesão celular aos componentes da matriz extracelular (MEC), locomoção celular e a capacidade de remodelar o espaço extracelular. As metaloproteases de matriz (MMPs) são essenciais para o remodelamento adequado da MEC e para a invasão. O proteína supressora de tumor e metástase RECK regula pelo menos três diferentes membros da família das MMPs, especificamente: MMP-2, MMP-9 e MMP-14. Com o propósito de mimetizar o processo invasivo in vivo, as linhagens celulares de glioma humano A172 e T98G, respectivamente não invasiva e invasiva, foram plaqueadas em plástico (controle), colágeno tipo 1 ou Matrigel - membrana basal reconstituída, e incubadas por 3 e 7 dias, para estabelecer o processo invasivo. Nossos resultados mostram uma diminuição das taxas de proliferação e alterações morfológicas quando estas células foram cultivadas na presença de colágeno ou Matrigel. Microscopia eletrônica de transmissão das células T98G, cultivadas por 7 dias em colágeno, evidenciam invaginações de membrana similares ao que foi recentemente descrito como podossomos. Este novo tipo de estrutura é encontrado tipicamente em células que precisam cruzar barreiras teciduais, já que são sítios de degradação da MEC. A presença destas estruturas reforça o caráter invasivo da linhagem T98G. Ensaios de PCR em tempo real revelaram maior expressão de mRNA de RECK nas células A172, quando comparadas às células T98G, nas três condições de cultivo. Interessantemente as células A172 apresentaram maior expressão de RECK no colágeno tipo 1, enquanto a T98G demonstra uma tendência de aumento na expressão de RECK para colágeno tipo 1 e Matrigel. As MMPs são mais expressas e possuem maior atividade nas células T98G, e também são induzidas pelo substrato de colágeno. Estes resultados sugerem: 1) a expressão de RECK é diminuída pelo caráter invasivo apresentado por T98G, 2) o uso de substratos de MEC, como colágeno tipo 1 (A172 e T98G) e Matrigel (T98G), permite modular a expressão de RECK nestas linhagens de glioma. Como foi estabelecida uma correlação positiva entre a expressão de RECK e a taxa de sobrevida de pacientes para vários tipos tumorais, nossos resultados podem contribuir para o esclarecimento dos complexos mecanismos do processo invasivo no modelo de gliomas / The invasion of neoplastic cells into healthy brain tissue is a pathologic hallmark of gliomas and contributes to the failure of current therapeutic modalities (surgery, radiation and chemotherapy). Transformed glial cells display the common attributes of the invasion process, including cell adhesion to extracellular matrix (ECM) components, cell locomotion, and the ability to remodel the extracellular space. Matrix metalloproteinases (MMPs) are essential for proper ECM remodeling and invasion. The tumor and metastasis suppressor RECK protein regulates at least three members of the matrix metalloproteinase (MMPs) family, namely: MMP-2, MMP-9 and MMP-14. In order to mimic the in vivo invasion process, A172 and T98G, respectively, non-invasive and invasive human glioma cell lines were plated onto either plastic (control), or collagen type I gel or Matrigel™-basement membrane reconstituted, and incubated for 3 and 7 days, to establish the invasion process. Our results indicate decreased growth rates and morphological alterations regarding the invasive phenotype when these cell lines are cultured onto collagen gel and Matrigel™. Electronic transmission microscopy of T98G cells, cultured for 7 days onto collagen, pointed out membrane invaginations that are similar to what was recently described as podosomes. These new structures are typically found in cells that have to cross tissue boundaries, since they are sites of ECM degradation. The presence of these structures reinforces the invasive behavior of T98G cell line. Real time PCR assays revealed higher RECK mRNA expression in A172 cells, when compared to T98G cells in all three different substrate conditions. Interestingly, A172 cells displayed the upregulation of RECK expression in collagen gel, while in T98G high RECK expression was observed both in collagen and in Matrigel™. MMPs appear more expressed and more active for T98G cells, and are also upregulated by collagen. These results suggest that: 1) RECK expression is downregulated in the invasion process displayed by T98G cells, 2) coating of the substrate with ECM elements, such as collagen in the case of A172, and Matrigel™ and Collagen for T98G cells, can modulate RECK expression in glioma cell lines. Since positive correlation between RECK expression and survival of patients has been noted in several types of tumors, our preliminary results can contribute to elucidate the complex mechanisms of the glioma invasiveness process.

A causa de morte da maioria das pacientes com câncer de mama se deve à doença metastática desenvolvida a partir do tumor primário. A degradação dos componentes da matriz extracelular (MEC), um dos principais eventos do processo metastático, é regulada pelo balanço entre as atividades das metaloproteinases de matriz (MMPs) e dos seus inibidores, tanto os inibidores teciduais (TIMPs) como o inibidor associado à membrana (RECK). Contudo, ainda existe pouca informação sobre os mecanismos moleculares responsáveis pela manutenção deste balanço. No presente trabalho, foi investigado o envolvimento de TGF-β1 (Transforming Growth Factor-β1), uma citocina multifuncional é capaz tanto de inibir o crescimento celular, quanto de promover invasão e metástase, dependendo do estadiamento e do tipo de tumor, na regulação da expressão de MMPs, TIMPs e RECK, em modelo de câncer de mama. Primeiramente, examinou-se os níveis de expressão de mRNA das isoformas e receptores de TGF-β, em um painel de cinco linhagens de carcinoma mamário humano, com diferentes potenciais invasivos e metastáticos, por qRT-PCR. Os resultados obtidos demonstraram uma correlação positiva entre a expressão dessas moléculas, e a progressão do caráter invasivo e metastático celular. Em seguida, a linhagem altamente invasiva, MDA-MB-231, foi tratada com diferentes concentrações de TGF-β1 recombinante. Esta citocina foi capaz de modular a expressão gênica de MMPs (MMP-2 e MMP-9) e de seus inibidores (TIMP- 2 e RECK). Tanto ERK½, quanto p38MAPK mostraram-se envolvidas neste mecanismo. Foi demonstrado que a inibição da atividade de ERK½ alterou a expressão das proteínas MMP-9, TIMP-2 e RECK, enquanto o bloqueio de p38 MAPK afetou os níveis protéicos de MMP-2 e TIMP-2. O aumento do potencial migratório e invasivo da linhagem MDA-MB-231, induzido por TGF-β1, mostrou-se também dependente da atividade de MMPs, ERK½ e p38MAPK. Dada a ausência de informações sobre o papel de RECK em modelo mamário, a função deste inibidor de MMPs também foi investigada. Primeiramente, analisou-se a expressão de RECK ao longo do desenvolvimento da mama e, posteriormente, em 1040 amostras tumorais de mama humana, através da metodologia de Tissue Microarray, tendo sido possível demonstrar que a alta expressão de RECK associa-se a menor tempo de sobrevida global e livre de doença em 10 anos. Os resultados obtidos indicaram que a expressão da proteína RECK, em oposição ao verificado em outros tipos de tumores, está relacionada ao fenótipo mais agressivo de tumores de mama. Entretanto, a análise funcional de RECK, realizada por meio da utilização de vetores shRNA específicos para a inibição desta proteína, demonstrou que RECK também atua como um inibidor de invasão celular e da expressão de MMP-9, na linhagem MDA-MB-231. Em conjunto, os resultados obtidos neste trabalho contribuíram para a elucidação dos mecanismos moleculares de regulação de RECK, por clássicas moléculas associadas ao processo de tumorigênese (TGF-β1 e MAPKs), bem como para o esclarecimento de suas funções em modelo mamário, sugerindo-o como mais um promissor candidato a marcador prognóstico e alvo molecular para a terapia do câncer de mama. / The metastatic disease is the main mortality cause of breast cancer patients. The metastatic process involves a complex cascade of events, including the organized breakdown of the extracellular matrix (ECM) compounds. The degradation of ECM is tightly regulated by the balance between the activities of matrix metalloproteinases (MMPs) and their inhibitors, the tissue inhibitors (TIMPs) and the membrane-associated inhibitor (RECK). Among the several molecules released and activated by ECM remodeling, TGF-β1 (Transforming Growth Factor-β1) is a multifunctional cytokine able to regulate both cell growth inhibition and invasion and metastasis promotion, depending on the tumor stage and type. Since the molecular mechanisms involved in the ECM remodeling control are still not completed understood, in this study, we investigated the involvement of TGF-β1 in regulating of MMPs, TIMPs and RECK expression, in the breast cancer model. By qRT-PCR, we first examined the gene expression levels of TGF-β isoforms and receptors, in a panel of five human breast cancer cell lines displaying different degrees of invasiveness and metastatic potential. Our results suggest a positive correlation between the mRNA expression of these molecules and the breast cancer progression. Moreover, the highly invasive breast cancer cell line MDA-MB-231 was treated with different concentrations of recombinant TGF-β1. We described that this cytokine was able to modulate the gene expression of MMPs (MMP-2 and MMP-9) and MMPs inhibitors (TIMP-2 and RECK) at both the mRNA and protein levels, with ERK½ and p38 MAPK being involved in this molecular mechanism. However, while ERK½ activity inhibition altered MMP-9, TIMP-2 and RECK expression, the p38 MAPK blockage affected the protein levels of MMP-2 and TIMP-2. Finally, we reposted that the TGF-β1-enhanced migration and invasion capacities of MDA-MB- 231 cells were blocked by MMPs, ERK½ and p38 MAPK inhibitors. Analysis of the RECK function in the breast model was also an objective of this study. We analyzed RECK expression during mammary gland development. We evaluated the RECK protein profile in 1040 breast tumor tissue samples using Tissue Microarray assays. We demonstrated that high expression levels of RECK were associated with shorter overall and disease-free survival in 10 years. Moreover, we verified that RECK is a biomarker of poor prognosis mainly for patients diagnosed with less aggressive breast tumor. Therefore, in contrast to other tumor types, our results indicate that high protein expression levels of RECK are related to a more aggressive phenotype. In fact, the RECK functional analysis, performed by using of shRNA vectors, showed that RECK function remains as an inhibitor of cellular invasion and MMP-9 expression, in MDA-MB-231 cells. Taken together, our results contribute to better understanding of the molecular mechanisms associated to RECK regulation by TGF-β1 and MAPK as well as to clarify its role in breast model. Thus, we suggests RECK as a new and promising prognostic marker and molecular target candidate for breast cancer therapy.

Orientador: Jose Mauro Granjeiro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-14T17:09:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paiva_KatiuciaBatistadaSilva_D.pdf: 3483379 bytes, checksum: 7c286d954d5465463a66555914cbdafc (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi delinear o perfil de expressão temporal e espacial das MMP-2 e -9, TIMP-1 e -2 e RECK durante os eventos de formação de tecidos mineralizados (osso, esmalte e dentina) em camundongos em fase embrionária, recém nascidos e indivíduos adultos através de imunohistoquímica e hibridização in situ. Durante a amelogênese em incisivos de rato adulto, na fase de secreção, as MMPs e RECK foram imunocoradas na região infracelular dos ameloblastos de secreção e RECK foi ainda detectado difuso no citoplasma destas células. MMP-9 foi localizada nas células do retículo estrelado e RECK nas células do epitélio externo. Na fase de transição, detectados uma fraca imunomarcação ao nível da membrana dos ameloblastos de transição para as MMPs e RECK esteve difuso no citoplasma destas células. Na camada papilar, as MMPs e RECK foram imunomarcadas nos macrófagos ou células dendríticas. Do início ao final da fase de maturação, a expressão de RECK foi aumentando nos ameloblastos de maturação e nas células da camada papilar, enquanto que a expressão das MMPs foi diminuindo nestas células. AS TIMPs foram detectadas somente nos ameloblastos na fase de maturação. Nós observamos RECK e a MMP-9 no citoplasma do odontoblastos, provavelmente, no complexo de Golgi ou na rede do retículo endoplasmático rugoso. Durante a ossificação intramembranosa da mandíbula e maxila, os osteoblastos foram imunocorados pelas MMPs, TIMPs e RECK. Na degradação da cartilagem de Meckel, MMPs, TIMPs e RECK foram imunomarcadas nas células do pericôndrio, bem como o mRNA de RECK. Durante a odontogênese, RECK foi imunocorado nas células do epitélio oral migrando ao ecto-mesênquima, na fase de broto, no epitélio interno do órgão do esmalte, na fase de capuz e em odontoblastos e ameloblastos na fase final de campânula. Transcritos de RECK foram localizados em todo o germe dentário na fase de capuz, mais concentrado no nó-do-esmalte secundário, na fase de campânula inicial e nos odontoblastos e ameloblastos, na fase final de campânula. O osso alveolar foi marcado em todos os períodos. Durante a ossificação endocondral, os condrócitos foram imunopositivos para as MMPs, TIMPs e RECK, na fase de diferenciação dos condrócitos (E13). Na fase de molde cartilaginoso (E14) os condrócitos hipertróficos foram imunocorados para as MMPs e RECK. RECK e TIMPs foram também encontradas no pericôndrio. Na fase de invasão vascular e celular (E15), MMPs, TIMPs e RECK foram expressos por células que migram do colar ósseo para o centro da diáfise, bem como por osteoclastos/condroclastos próximos ao septo transverso. Os condrócitos hipertróficos continuam imunocorados. De E16 a PN1, as MMPs, TIMPs e RECK foram expressas por osteoblastos e condrócitos hipertróficos na placa de crescimento e pelas células do periósteo e pericôndrio. Os resultados obtidos apontam para a expressão diferenciada de MMPs, TIMPs e RECK nos diversos eventos estudados, sugerindo que a atividade biológica destas proteínas regula a degradação da matriz extracelular tanto durante o desenvolvimento dos tecidos como sua manutenção. Além disso, pela primeira vez, demonstra-se a expressão de RECK pelas células formadoras de tecido ósseo e dentário. / Abstract: Our objective was to analyse the spatial-temporal distribution of MMP-2, MMP-9, TIMP-1, TIMP-2 and RECK during development of mineralized tissue (bone, enamel, and dentine) in embryos, newborn, and adult mice by immunohistochemistry and in situ hybridization. During rat amelogenesis, at the secretion phase, MMPs and RECK were immunostained in the ameloblast infracelular region and RECK was also detected in the cytoplasm of these cells. MMP-9 was localized in the stellated cells and RECK in the outer enamel epithelium cells. At the transition phase, a weak immunostaining was observed at the ameloblast membranes for MMPs and RECK. RECK was also detected in the cytoplasm of these cells. At the papillary layer, MMPs and RECK have been observed in macrophages and/or dendritic cells. At early and late maturation phases, MMPs and Reck profiles were similar to the transition phase, but the immunostaining was less pronounced. TIMPs were identified exclusively in maturation ameloblasts throughout the maturation phase. We also observed that the cytoplasm of odontoblasts, probably at the Golgi apparatus and/or the RER network were immunostained for Reck and MMP-9. During mandible and maxillae intramembranous ossification, osteoblasts were immunostained for MMPs (early stage), TIMPs (late stage) and RECK. In Meckel cartilage degradation, MMPs, RECK and TIMPs mRNA and protein were found in perichondrial cells. During odontogenesis migrating epithelial cells in bud stage, enamel inner epithelial cells in cap stage, and ameloblasts and odontoblasts in bell stage were immunostained for RECK. Also, RECK mRNA was found difuse in all tooth germ in cap stage, mainly localized in primary enamel knout in early bell stage, and in ameloblasts and odontoblasts in late bell stage. The alveolar bone was immunolabelled in all periods. During endochondral ossification, chondrocytes were immunopositive for MMPs, RECK, and TIMPs during chondrocyte differentiation (E13). At the cartilaginous template (E14), the hypertrophic chondrocytes (HC) were immunostained for MMPs and RECK. RECK and TIMPs immunopositive cells were found in the perichondrium. At the vascular and cellular invasion (E15), MMPs, RECK and TIMPs were expressed by migrating cells from bone collar as well as by osteoclasts/chondroclasts close to the transverse septum. HC remained immunostained. From E16 to PN1, MMPs, TIMPs, and RECK were expressed by osteoblasts and HC in the growth plate and by cells in the perichondrium and periosteum. The results show the differential expression of MMPs, TIMPs, and RECK during the processess studied, sugesting that the biological activity these proteins regulates the MEC degradation and its maintenance in tissue development. Our results show for the first time that RECK is expressed by bone-forming and tooth-forming cells during mouse endochondral and intramembranous and in embryonic and adult odontogenesis, even if these cells are from different embryonic origins. / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular