Background: Prostate cancer is the most common cancer in Sweden. Due its highly variable behavior, multifocal nature, and insufficient diagnostic methods, prostate cancer is difficult to diagnose and prognosticate. Some patients have an aggressive lethal disease, but the majority of prostate cancer patients have slow-growing, non-lethal disease with long expected survival without treatment. Current diagnostic methods―serum levels of prostate-specific antigen (PSA) and histological grading of biopsied prostate tissue―often do not give the information required to be able to safely differentiate indolent tumors from potentially lethal ones. Many prostate cancers are difficult to detect by imaging, so tissue biopsy cannot be safely guided towards the tumor, and particularly not towards the most aggressive forms. To overcome this problem, multiple needle biopsies are taken from the organ, but biopsies are small and they sample less than 1% of the whole prostate. In this thesis, we explore the non-malignant prostate tissue adjacent to tumors, which is always sampled in biopsies, and we study adaptive changes in this tissue, which may provide new diagnostic and prognostic markers for prostate cancer. We have therefore proposed that this type of tissue should be termed TINT (Tumor Instructed/indicating Normal Tissue).  Methods: In our studies, we used orthotopic rat prostate cancer models with tumors of different aggressiveness. We also used clinical materials from patients diagnosed with prostate cancer at transurethral resection (1975‒1990); the majority of these men were followed with watchful waiting. Analyses were performed with whole-genome expression array, quantitative real-time PCR, immunohistochemistry, and western blotting.  Results: Using the animal model, we found that the presence of a tumor induces changes in gene expression in the surrounding tumor-bearing organ (TINT). The gene signature of TINT was linked to processes such as extracellular matrix organization, immune responses, and inflammation. We also showed that some of these adaptive TINT changes appear to be related to the aggressiveness and metastatic potential of the growing tumor, such as increases in macrophages, in mast cells, in vascular densities, and in vascular cell-proliferation. Some of these findings were confirmed by our observations in patient samples. We found that high staining of the extracellular matrix component hyaluronan in the stroma of the non-malignant prostate tissue was prognostic for short cancer-specific survival. We also found that an elevated proportion of C/EBP-beta positive epithelial cells in non-malignant (TINT) prostate tissue was associated with a good prognosis.  Conclusions: Using animal experiments and patient samples, we showed that the presence of prostate cancer induces changes in the tumor-bearing organ, alterations associated with tumor aggressiveness, and that grading of these changes in TINT can be used to predict outcome in prostate cancer patients.

Pastaraisiais dešimtmečiais pastebimi intensyvūs, biogeninių medžiagų sukeliami, eutrofikacijos procesai ežeruose, kartu skatinantys uždumblėjimo procesus t.y. sapropelio kiekio didėjimas, dumblo sluoksnio storėjimas, pelkėjimas, ko pasekoje matomas ženklus nendrių, švendrių, plūdžių pagausėjimas. Darbe aprašoma atlikti 4 Druskonio, Mergelių akių, Valdakio, Ilgučio ežerų, valytų 1974, 1978, 1979, 1980 metais, susikaupusių nuosėdų sluoksnio storio, kiekio bei spalvos, ir susisluoksniavo būklės tyrimai. Tyrimams atlikti buvo naudota dumblo paėmimo cilindras, GPS bei matavimo juosta. Nustatyta, kad ežeruose vyrauja pagrinde du skirtingi pagal savo atspalvį, tankumą, kiekį ir storį dumblo sluoksniai. Pastebima tendencija, kad per praėjusį ežerų valymo laikotarpį metinis vidutinis viršutinio dumblo sluoksnio kaupimosi intensyvumas buvo apie 3,8 mm, Druskonio ež., 4,4 mm Mergelių akių ež., 0,5 mm Valdakio ež., 3 mm Ilgučio ež. Pagilintose ežerų dalyse, kur pašalintos dugno nuosėdos augalijos nepastebėta. Mergelių akių ežere per 29 metus po ežero išvalymo dumblo kaupimosi intensyvumas didžiausias iš visų tirtų ežerų. Valdakio ež. per 30 metų po ežero išvalymo dumblo kaupimosi intensyvumas mažas, mažiausias iš visų tirtų ežerų. Įvertinus tokį dumblo kaupimąsi, galima teigti, kad dumblėjimas palyginus yra lėtas, nežiūrint į tai, kad ežerai teršiami. / The late decades notice intensive eutrofication processes in the lakes caused by biogenic materials. These processes also stimulates silt up, that mean growing amount of saprophel, thickening of silt layer, swamping, in consecution is visible by marked increase of reeds, cat’s-tails and duckweeds. In work described executed investigations in 4 lakes: Druskonis, Mergelių Akys, Valdakis and Ilgutis lakes, dredged in 1974, 1978, 1979 and 1980. The thickness, amount, color and stratification conditions of accumulated precipitates layer were investigated. Silt taking cylinder, GPS and tape-measure were used to execute the investigations. Ascertained that in lakes basically dominates two different by theirs color, density, amount and thickness silt layers. Noticed tendencies that by last time from the lakes were dredged, annual average upper silt layer accumulation intensity were about 3,8 mm, Druskonis Lake, 4,4 mm Mergelių Akys Lake, 0,5 mm Valdakis Lake, 3 mm Ilgutis Lake. In deepened parts of the lakes, where bottom sediments there eliminated, vegetation was not noticed. In the Mergelių Akys Lake by 29 years from it was dredged silt accumulation intensity is the highest of all investigated lakes. In the Valdakis Lake by 30 years from it was dredged silt accumulation intensity is low, the lowest of all investigated lakes. Evaluated such silt accumulation, it is true to say that the silting is comparatively slow, not to mentioned the fact that the lakes are polluted.

Yes / This paper uses a novel numerical optimization technique – robust optimization – that is well suited to solving the asset–liability management (ALM) problem for pension schemes. It requires the estimation of fewer stochastic parameters, reduces estimation risk and adopts a prudent approach to asset allocation. This study is the first to apply it to a real-world pension scheme, and the first ALM model of a pension scheme to maximize the Sharpe ratio. We disaggregate pension liabilities into three components – active members, deferred members and pensioners, and transform the optimal asset allocation into the scheme’s projected contribution rate. The robust optimization model is extended to include liabilities and used to derive optimal investment policies for the Universities Superannuation Scheme (USS), benchmarked against the Sharpe and Tint, Bayes–Stein and Black–Litterman models as well as the actual USS investment decisions. Over a 144-month out-of-sample period, robust optimization is superior to the four benchmarks across 20 performance criteria and has a remarkably stable asset allocation – essentially fix-mix. These conclusions are supported by six robustness checks.

Prostate cancer (PC) is the most common cancer in Sweden. Most patients have slow growing tumors that will not cause them any harm within their lifetime, but some have aggressive tumors and will die from their disease. The ability of current clinical practice to predict tumor behavior and disease outcome is limited leading to both over- and undertreatment of PC patients. The men who die from their disease are those that develop metastases. It is therefore of great value to find better and more sensitive prognostic techniques, so that metastatic spread can be detected (or predicted) at an early time point, and so that appropriate treatment can be offered to each subgroup of patients. The aim of this thesis was to investigate if, and by what means, highly aggressive prostate tumors influence extratumoral tissues such as the non-malignant parts of the prostate and regional lymph nodes (LN), and also if any of our findings could be of prognostic importance. Gene- and protein expression analysis were the main methods used to address these questions. Our research group has previously introduced the expression Tumor Instructed (Indicating) Normal Tissue (TINT), and we use the term TINT-changes when referring to alterations in non-malignant tissue due to the growth of a tumor nearby or elsewhere in the body. In the Dunning rat PC-model we found that MatLyLu (MLL)-tumors, having a high metastatic ability, caused pre-metastatic TINT-changes that differ from those caused by AT1-tumors who have low metastatic ability. Prostate-TINT surrounding MLL-tumors had elevated immune cell infiltration, and gene ontology enrichment analysis suggested that biological functions promoting tumor growth and metastasis were activated in MLL- while inhibited in AT1-prostate-TINT. In the regional LNs we found signs of impaired antigen presentation, and decreased quantity of T cells in the MLL-model. One of the downregulated genes in the MLL-LNs was Siglec1 (also known as Cd169), expressed by LN resident macrophages that are important for antigen presentation. When examining metastasis-free LN tissue from PC patients we found CD169 expression to be a prognostic factor for PC-specific survival, and reduced expression was linked to an increased risk of PC-specific death. Some of our findings in prostate- and LN-TINT could be seen already when the tumors were very small suggesting that differences in TINT-changes between tumors with different metastatic capability can be detected early in tumor progression. However, before coming of use in the clinic more research is needed to better define a suitable panel of prognostic TINT-factors as well as the right time window of when to use them. / Populärvetenskaplig sammanfattning Prostatacancer är den i särklass vanligaste cancerformen hos män i Sverige. De flesta patienter har en mycket långsamt växande tumör som inte orsakar dem några större besvär under deras livstid, men enbart i Sverige dör ca 2500 patienter/år av sjukdomen. Det är först vid uppkomst av metastaser som sjukdomen blir dödlig. Befintliga diagnos- och prognosmetoder är otillräckliga när det gäller att uppskatta och förutse tumörens aggressivitet och risk för att bilda metastaser. Detta gör att vissa patienter inte får tillräcklig behandling eller behandlas försent medan andra behandlas i onödan. Behovet av förbättrad diagnostik är därför stort. Om vi kan hitta markörer för potentiellt metastaserande sjukdom, och i bästa fall också behandla innan metastaser uppstår, skulle det förbättra chansen för överlevnad markant. För att kunna växa och spridas behöver en tumör inte bara förbereda närliggande vävnader utan förmodligen hela kroppen. Vår hypotes är att potentiell dödliga tumörer sannolikt är bättre på detta än mer ofarliga. Man vet från studier av andra cancerformer att farliga tumörer orsakar förändringar i det organ dit cancern senare sprids. Dessa förändringar sker för att de tumörceller som senare anländer ska kunna överleva, och processen har fått namnet pre-metastatisk nisch. Bl.a. har man sett att immunsystemet hämmas och nybildning av kärl ökar. Det är vanligt att metastaser uppstår i närliggande lymfkörtlar innan uppkomst av metastaser i andra organ. Dock är väldigt lite känt om pre-metastatiska förändringar i lymfkörtlar eftersom den forskning som hittills är gjord främst har tittat på andra organ. Inom prostatacancer finns det förvånande få studier av premetastatiska nischer överhuvudtaget, och man vet därför inte om de alls förekommer eller vilka förändringar som i så fall sker. Vår grupp har tidigare myntat uttrycket TINT som står för Tumor Instructed (Indicating) Normal Tissue (TINT är ett engelskt verb som betyder färga) och syftar på förändringar i normal vävnad som inducerats av tumören, dvs. att tumörer färgar av sig på omgivningen. Det kan vara förändringar i normal vävnad nära tumören, som i det här fallet resten av prostatan, eller i vävnad långt ifrån tumören som till exempel regionala lymfkörtlar, lungor och benmärg. Syftet med det här avhandlingsarbetet var att undersöka TINT-förändringar inducerade av aggressiv cancer och se om dessa skiljer sig från TINT-förändringar inducerade av mindre farliga tumörer, samt att utvärdera om någon TINT-förändring skulle kunna användas för att prognostisera vilka patienter som har hög risk att få metastaser. Vi har använt oss av en prostatacancer-modell i råtta där vi analyserat genoch proteinuttryck i pre-metastatiska regionala lymfkörtlar, tumörer och prostata-TINT (dvs. prostatavävnad utanför tumören). TINT-förändringar inducerade av MatLyLu (MLL), en tumör med hög metastaserande förmåga, jämfördes mot TINT-förändringar inducerade av AT1, en snabbväxande tumör men med låg förmåga att bilda metastaser. Vi kunde vi se flera skillnader mellan modellerna. Genuttrycket i MLL-prostata-TINT indikerade en aktivering av cellulära funktioner som visat sig stimulera tumörväxt och spridning såsom celldelning, viabilitet, migration, invasion, och angiogenes (nybildning av kärl). I AT1-prostata-TINT var genuttrycket kopplat till samma funktioner men verkade istället inhibera dessa. Genom att titta på vävnaderna i mikroskop kunde vi se att MLL-tumörer rekryterade färre T-celler (som har en viktig funktion i immunsvaret mot tumören), men istället fler makrofager och granulocyter till både tumören och prostata-TINT (dessa typer av immunceller har visats kunna hjälpa tumörer att växa och sprida sig). MLL-tumörer hade också fler blodkärl och lymfkärl strax utanför tumören. I de regionala lymfkörtlarna från djur med MLL-tumörer visade genuttrycket tecken på försämrad antigenpresentation, samt immunhämning och/eller induktion av immuntolerans. Immuntolerans innebär att immuncellen inte längre reagerar mot det specifika antigen den blivit tolerant emot. Detta är vanligt förekommande hos individer med cancer och är ett sätt för tumören att undkomma immunförsvaret. I vävnadsprover av lymfkörtlarna kunde vi se färre antigenpresenterande celler, och liksom i tumörerna fanns det färre T-celler i MLL-modellen, något vi kunde se redan när tumörerna var väldigt små. CD169 är ett protein som bl.a. uttrycks av sinus-makrofager i lymfkörtlar. Dessa makrofager har en central funktion i att aktivera ett tumör-specifikt immunsvar. I råttmodellen kunde vi se att regionala lymfkörtlar från djur med MLL-tumörer hade lägre nivåer av CD169 än regionala lymfkörtlar från djur med AT1-tumörer, och då antalet sinus-makrofager visat sig ha prognostiskt värde i t.ex. tjocktarmscancer, ville vi se om det kunde vara så även i prostatacancer. Därför kvantifierade vi uttrycket av CD169 i metastasfria regionala lymfkörtlar från prostatacancerpatienter och såg att låga nivåer av CD169 medförde en ökad risk för att dö i prostatacancer. Sammantaget tyder resultaten på att MLL-tumören jämfört med AT1- tumören bättre lyckas förbereda omgivande vävnad för att gynna tumörväxt och spridning, både lokalt i prostatan men också längre bort från tumören i de regionala lymfkörtlarna. Våra fynd stämmer väl överens med aktuell tumörbiologisk forskning om hur tumörer påverkar sin omgivning. Något som inte visats tidigare är att miljön utanför tumören verkar skilja sig drastiskt beroende på tumörens metastaserande förmåga, samt att dessa skillnader går att se relativt tidigt under sjukdomsförloppet och förmodligen även långt bort från tumören. Vi har också visat att särskilt aggressiv prostatacancer verkar inducera en pre-metastatisk nisch i tumördränerande lymfkörtlar likt det som beskrivits i andra modellsystem och i andra cancertyper, men hittills inte i prostatacancer. Fler studier behövs för att bättre karaktärisera de förändringar som en potentiellt dödlig prostatacancer orsakar i andra vävnader, och för att ta reda på hur denna kunskap kan användas för att förbättra diagnostik och behandling.