INTRODUÇÃO: Na Neoplasia Endócrina Múltipla tipo 2 (NEM2), o desenvolvimento do Carcinoma Medular de Tireoide (CMT), Feocromocitoma (FEO) e Hiperparatireoidismo primário (HPT) está associado à mutações germinativas ativadoras no proto-oncogene RET. Casos de CMT esporádico podem apresentar mutações somáticas no RET (~40%). A variabilidade fenotípica observada em casos de CMT e FEO familiais associados à NEM2 indica o envolvimento de eventos genéticos adicionais que seriam responsáveis pelas diferenças clínicas observadas nos indivíduos afetados (idade de desenvolvimento, progressão e agressividade do tumor). Outras alterações genéticas no RET como duplas mutações, SNPs e haplótipos específicos podem influenciar na susceptibilidade, agressividade e modulação do fenótipo NEM2. Entretanto, os estudos de outros genes envolvidos no processo da tumorigênese NEM2 ainda estão em andamento. Recentemente foi mostrado que RET ativado controla a expressão de proteínas inibidoras do ciclo celular (p18 e p27). Mutações germinativas no gene p27 foram recentemente associadas à susceptibilidade de tumores neuroendócrinos e estão associadas à síndrome NEM4 (Neoplasia endócrina múltipla tipo 4). Mutações somáticas, inativadoras de p27, são raramente encontradas em vários tipos de tumores. Entretanto, diversos estudos documentaram que a redução na expressão e a sublocalização citoplamática de p27 são controladas por alterações pós-transducionais e/ou epigenéticas. OBJETIVOS: o estudo teve como objetivos avaliar a participação de genes, recentemente associados ao RET ativado, em tumores de pacientes com NEM2 e também verificar se polimorfismos no gene p27 estariam atuando como moduladores de fenótipo em uma grande família com NEM2. CASUÍTICA: foram analisadas 66 amostras tumorais advindas de 36 pacientes com diagnóstico clínico e genético de NEM2 e 28 indivíduos pertencentes a uma grande família com NEM2A-CMTF e mutação C620R no gene RET. MÉTODOS: As análises somáticas do p27 e também de p15, p18 e RET foram realizadas por PCR e sequenciamento direto de DNA e análise de microssatélites para p27 foi realizada por PCR e eletroforese capilar. Análises de expressão e localização da proteína p27 celular foram realizadas por Western blot e imunohistoquímica. A análise da modulação de fenótipo na família com NEM2A foi realizada por meio da amplificação do éxon 1 do gene p27 na amostra de sangue total. RESULTADOS: Não foram encontradas mutações somáticas no gene p27 e também nos genes p15 e p18. Entretanto, verificamos baixa expressão proteica de p27 em tumores CMT e FEO, a qual se encontrava relacionada com o tipo e agressividade do códon mutado no RET, principalmente em tumores que apresentavam mutação RET no códon 634 (controle x 634 p=0,05; controle x 634/791 p= 0,032; 620 x 634 p=0,045; 620 x 634/791 p= 0,002; 620 x 634 + 634/791 p=0,036). Notou-se também correlação positiva entre os níveis de expressão de p27 na localização nuclear, analisada por imunohistoquímica, e o genótipo TT do SNP p27 p.V109G (p=0,03). CONCLUSÕES: Alterações moleculares somáticas no gene p27 nos tumores NEM2 não são frequentes. Entretanto, a redução na expressão e a localização citoplasmática de p27 provavelmente estão associadas a alterações somáticas em outros genes que controlam os processos de fosforilação da proteína p27 (eventos pós-transducionais) / INTRODUCTION: In Multiple Endocrine Neoplasia type 2 (MEN2) the development of medullary thyroid carcinoma (MTC), pheochromocytoma (PHEO) and primary hyperparathyroidism (HPT) are associated with activating germline mutations in RET proto-oncogene. Cases of sporadic MTC may have somatic RET mutations (~ 40%). The phenotypic variability observed in cases with familial MTC/MEN2 and PHEO/MEN2 indicates the probable involvement of additional genetic events that could be responsible for the clinical differences observed in the affected individuals (age development, progression and aggressiveness of the tumor). Other genetic alterations such as RET double mutations, SNPs and specific haplotypes may influence susceptibility, aggressiveness and MEN2 phenotype modulation. However, studies of other genes involved in the tumorigenesis of MEN2 are still in progress. Recently, it was shown that the activated RET controls the expression of cell cycle inhibitory proteins (p18 and p27). Germline mutations in the p27 gene have recently been associated with the susceptibility to neuroendocrine tumors and are associated with the MEN4 syndrome (Multiple endocrine neoplasia type 4). Somatic inactivating mutations p27 are rarely found in many types of tumors. However, several studies have documented that reduced expression and subcellular location of p27 is controlled by post-transductional changes and/or epigenetic factors. OBJECTIVES: This study aimed to evaluate the role of genes recently associated with RET activated in tumors from MEN2 patients and also check whether polymorphisms in the p27 gene would be acting as modulators of phenotype in a large MEN2 family. PATIENTS: We analyzed 66 tumor samples from 36 patients with clinical and genetic diagnosis of MEN2 and from 28 individuals belonging to a large family with FMTC/MEN2A and RET C620R mutation. METHODS: The analyses of somatic p27, p15, p18 and RET were performed by PCR and direct sequencing of DNA and microsatellite analysis was performed for p27 by PCR and capillary electrophoresis. Expression analysis and subcellular localization of p27 protein were performed by Western blot and immunohistochemistry. The analysis of phenotype modulation in MEN2A families was performed by the amplification of exon 1 of the p27 gene in a whole blood sample. RESULTS: There were no somatic mutations in the p27 gene and also in the p15 and p18 genes. However, we verified a low p27 protein expression in MTC/MEN2 and PHEO/MEN2 that showed a definite correlation with the type and aggressiveness of the mutated RET codon, mainly in those tumors from cases with germline RET codon 634 mutations (control vs 634, p=0,05; control vs 634/791, p= 0,032; 620 vs 634, p=0,045; 620 vs 634/791, p= 0,002; 620 vs 634 + 634/791, p=0,036). It was also verified a positive correlation between the immunohistochemistry expression of nuclear p27 subcellular location and the p27 p.V109G TT genotype (p=0,03). CONCLUSIONS: The reduction in the expression of p27 and its subcellular localization are likely to be associated with somatic changes in other genes that control the processes of phosphorylation of p27 protein through post-transductional events

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Ependimomas são tumores gliais raros. Podem ser encontrados em qualquer localização do sistema nervoso central e, apesar de histologia similar, parecem apresentar alterações genômicas distintas. As variáveis clínicas são intercorrelacionadas e, geralmente, incapazes de predizer o curso da doença. O objetivo do presente estudo foi analisar a expressão aumentada de genes e proteínas em ependimomas e correlacionar com dados clínicos dos pacientes. Foram estudados casos de pacientes com ependimoma submetidos à ressecção cirúrgica no Hospital das Clínicas, Universidade de São Paulo, no período entre 1996 e 2011 (33 amostras de tecido congelado para análise de expressão gênica por PCR quantitativo em tempo real e 149 amostras com tecido incluído em parafina, correspondentes a 121 casos devido a recidivas, para análise de proteína por imuno-histoquímica de tissue microarrays). As reações de imuno-histoquímica foram analisadas semiquantitativamente e graduadas com um índice de marcação calculado pelo produto da porcentagem de núcleos marcados pela intensidade de marcação. Oitenta e um casos eram adultos (média de 27,2 anos). Havia 60 casos intracranianos e 61 intramedulares, dos quais 10 eram mixopapilares, 92 grau II e 19 grau III. Ressecção completa foi possível em 62% dos casos e recidiva foi confirmada em 41,1%. Observou-se menor tempo para recidiva em crianças e tumores intracranianos, supratentoriais (p < 0,001 em ambos), histologia anaplásica e ressecções incompletas (p < 0,05 em ambos). Os seguintes genes foram selecionados em dados públicos de SAGE e literatura: ARMC3, CCND1, CHST5, DNALI1, FGFRL1, GNA13, IGF2, MSX1, NOTCH1 e RSPH3. ARMC3, RSHL3, CHST5 e DNALI1 apresentaram maiores níveis de expressão em ependimomas intramedulares (p < 0,05), e FGFRL1, NOTCH1 e CCND1 nos casos supratentoriais (p < 0,01). IGF2 apresentou maiores níveis de expressão em crianças e CHST5 em adultos (p < 0,05 em ambos). Foram observados maiores níveis de expressão de FGFRL1 (p < 0,05), CCND1 e IGF2 (p < 0,01 em ambos) em casos com histologia anaplásica. Nenhum dos genes analisados apresentou impacto no tempo livre de progressão ou na sobrevida. A expressão da proteína codificada por CCND1, ciclina D1, também foi avaliada por imuno-histoquímica, por ser uma proteína com expressão aumentada em diversos tipos de neoplasias e não ter ainda um valor prognóstico bem estabelecido em ependimomas. Houve correlação entre expressão de ciclina D1 a nível de mRNA e da proteína (p < 0,0001). As correlações entre ciclina D1 e histologia anaplásica e localização supratentorial foram confirmadas pela análise proteica (p < 0,0001 em ambos). Adicionalmente, foi também observada maior expressão de ciclina D1 em pacientes mais jovens (p < 0,01). A maior expressão de ciclina D1 em tumores com localização supratentorial foi independente do grau histológico e da idade do paciente. Recidiva foi mais frequente em casos com maiores níveis de expressão de ciclina D1 (p < 0,05), embora uma maior correlação com tempo livre de progressão foi observada apenas em casos com ressecção completa (p < 0,001). Os ependimomas apresentaram expressão gênica diferencial de acordo com idade, localização do tumor e grau histológico nesse estudo. A determinação dos níveis da expressão de ciclina D1 pode ser útil para guiar o seguimento e tratamento dos casos supratentoriais com ressecções completas / Ependymomas are rare glial cell-derived tumors. They can be found in any central nervous system localization and despite the histological similarity, they seem to display distinct genomic abnormalities. Clinical variables are intercorrelated and they are usually unable to predict the disease course. We aimed to analyze increased gene and protein expression in ependymomas and to correlate with patients\' clinical data. We studied patients with ependymoma submitted to surgical resections at Hospital das Clinicas, University of São Paulo, from 1996 to 2011 (33 fresh-frozen samples for gene expression analysis by quantitative real-time PCR and 149 formalin-fixed, paraffin-embedded samples, relative to 121 patients due to relapses, for protein analysis by tissue microarray immunohistochemistry). Immunohistochemical reactions were analyzed semi-quantitatively and scored with a labeling index (LI) calculated as the product of the percentage of the positively stained nuclei by the intensity of staining. Eighty-one cases were adults (mean 27.2 years). There were 60 intracranial and 61 spinal cases, of which 10 tumors were myxopapillary, 92 were grade II and 19 were grade III. Gross total resection was achieved in 62% of cases and relapse was confirmed in 41.4% of cases. We observed a shorther time to relapse in children and supratentorial intracranial tumor localization (p<0.001 for both), anaplastic histology and incomplete resections (p<0.05 for both). The following genes were selected based on public SAGE database and literature: ARMC3, CCND1, CHST5, DNALI1, FGFRL1, GNA13, IGF2, MSX1, NOTCH1 and RSPH3. ARMC3, RSHL3, CHST5 and DNALI1 presented higher expression levels in intramedullary ependymomas (p < 0.05) and FGFRL1, NOTCH1 and CCND1 in supratentorial cases (p < 0.01). IGF2 presented higher expression levels in pediatric cases and CHST5 in adults cases (p < 0.05 in both). Higher expression levels of FGFRLI1 (p < 0.05), CCND1 and IGF2 (p < 0.01 for both) were observed in anaplastic histology cases. None of the genes impacted in progression free survival or overall survival of patients. The expression of protein codified by CCND1, cyclin D1, was also evaluated by immunohistochemistry, because its overexpression has been related with several types of neoplasias and its prognostic value has not yet been fully established in ependymomas. There was a correlation of cyclin D1 expression at mRNA and protein levels (p < 0.0001). Correlations between cyclin D1 and anaplastic histology and supratentorial localization were confirmed by protein analyses (p < 0.0001 for both parameters). Additionally, high expression of cyclin D1 was observed in younger patients (p < 0.01). The higher cyclin D1 expression in supratentorial tumor localization was independent of histological grade and age of patient. Relapse was more frequent in cases with higher cyclin D1 expression levels (p < 0.05) although correlation with progression free survival was just observed in gross total resection cases (p < 0.001). Ependymomas presented differential gene expression according to age, tumor localization and histological grade in our study. Determination of cyclin D1 expression levels may be useful to guide follow-up and treatment in supratentorial cases with gross total resection

L´apoptosi, o mort cel.lular programada, és un procés actiu que mobilitza els recursos cel.lulars amb l´objectiu de mantenir l´homeostasi de l´organisme a expenses del suïcidi de cèl.lules individuals. Diferents estudis han mostrat un increment de l´activiat d´algunes cdk, especialment Cdk1 i Cdk2, en correlació amb la progressió dels primers estadis apoptòtics. En el nostre laboratori l´estudi de l´apoptosi en timòcits, els quals no tenen una activitat cdk significativa degut a l´aturada del cicle cel.lular en G1, demostren que la inducció de l´activitat de Cdk2 després del tractament amb radiació gamma o amb glucocorticoides és necessària per l´inici de l´apoptosi. Mentre cap de les ciclines conegudes sembla ser la proteïna activadora de Cdk2 en apoptosi, en el nostre laboratori hem identificat un nou membre de la família de les ciclines, denominada Ciclina O, capaç d´activar aquesta kinasa in vivo en línies cel.lulars. L´expressió d´aquesta nova ciclina en el timus, i altres teixits, s´indueix ràpidament després del tractament amb radiació gamma i coincideix amb l´aparició de l´apoptosi. Aquests resultats posicionen la Ciclina O com a millor candidat a ser l´activador de Cdk2 necessari per induïr la mort cel.lular programada en el timus, i probablement també en altres òrgans. / The apoptosis, also called programmed cell death, is an active process able to use the cellular mechanisms to kill individual cells in order to keep the functional homeostasis of the whole organism. Different studies had shown a correlation between the first apoptotic events and the induction of some cdk proteins, particularly Cdk1 and Cdk2. The studies of thymocytes in our laboratory, wich lacks the most amount of cdk activity related to the cell cycle because of its arrest in G1, had shown that the induction of Cdk2 activity after the treatment with gamma radiation or glucocorticoids is a necessary step for the apoptosis induction. While any of the cyclins described at the moment seems to be the Cdk2 activator for apoptosis a new member of the cyclin family able to activate the kinase Cdk2 in vivo in cell lines has been identified in our laboratory. The expresion of this cyclin, known as Cyclin O, is quickly induced in the thymus after the treatment with gamma radiation and correlates with the induction of apoptosis. These results position Cyclin O as the best candidate to activate Cdk2 and inuce the programmed cell death in the thymus, and probably other tissues.

The aim of this thesis is the characterization of a protein involved in apoptosis. Our group has identified an early step common to different forms of intrinsic apoptosis stimuli. This step requires de novo synthesis of a novel Cyclin, Cyclin O, that upon apoptosis induction in lymphoid cells forms active complexes, primarily with Cdk2. Cyclin O expression precedes glucocorticoid and gamma radiation-induced apoptosis in vivo in mouse thymus and its overexpression induces apoptosis in cultured cells. Knocking down the endogenous expression of Cyclin O by shRNA leads to the inhibition of glucocorticoid and DNA damage-induced apoptosis while leaving CD95 death receptor mediated apoptosis intact. This data demonstrates that apoptosis induction in lymphoid cells is one of the physiological roles of Cyclin O and it does not act by perturbing a normal cellular process such as the cell cycle. In addition we have identified c-Myb a substrate of Cdk2-Cyclin O complexes and we show that c-Myb is downregulated during apoptosis of lymphoid cells. / L'objectiu d'aquesta tesi és la caracterització d'una proteïna involucrada en l'apoptosi. El nostre grup ha identificat un pas primerenc comú en diversos estímuls apoptòtics de la ruta intrínseca. Aquest pas requereix la síntesi de novo d'una nova Ciclina, Ciclina O, que quan s'indueix apoptosi en cèl·lules limfoides forma complexes actius majoritàriament amb Cdk2. L'expressió de la Ciclina O és prèvia a l'apoptosi induïda per glucocorticoids i radiació gamma i la seva sobreexpressió indueix apoptosi en cultius cel·lulars. La baixada dels nivells d'expressió de la Ciclina O endògena amb shRNA provoca una inhibició de l'apoptosi induïda per glucocorticoids o agents que danyen el DNA, mentre que l'apoptosi mediada pel receptor CD95 es manté intacta. Aquests resultats demostren que la inducció d'apoptosi en cèl·lules limfoides és una de les funcions fisiològiques de la Ciclina O i que no es deu a una pertorbació de processos cel·lulars normals com ara el cicle cel·lular. A més a més, hem identificat c-Myb com a substrat dels complexes Cdk2-Ciclina O i demostrem que els nivells de c-Myb baixen durant l'apoptosis de cèl·lules limfoides.

Breast cancer is the second leading cause of death due to cancer in women. A number of effective therapeutic strategies have been implemented in clinics to cope with the disease yet recurrent disease and toxicity reduce their effectiveness. Hence, there is a need to identify and develop more effective therapies with reduced toxic side effects to improve overall survival rates. This dissertation investigates the mechanisms of action of two natural forms of vitamin E and a cholesterol lowering drug, simvastatin, as a therapeutic strategy in human breast cancer cells. Vitamin E in nature consists of eight distinct forms which are fat soluble small lipids. Until recently, vitamin E was known as a potent antioxidant but emerging work suggests they may be resourceful agents in managing a number of chronic diseases including cancer. Anticancer properties of vitamin E have been identified to be limited to the γ- and δ- forms of both tocopherols and tocotrienols. Gamma-tocopherol ([gamma]T) and gamma-tocotrienol ([gamma]T3) have both already been identified to induce death receptor 5 (DR5) mediated apoptosis in breast cancer cells. Studies here show that similar to [gamma]T3, [gamma]T induced DR5 activation is mediated by c-Jun N-terminal kinase/C/EBP homologous protein (JNK/CHOP) proapoptotic axis which in part contributed to [gamma]T mediated dowregulation of c-FLIP, Bcl-2 and Survivin. Also, both agents activate de novo ceramide synthesis pathway which induces JNK/CHOP/DR5 proapoptotic axis and downregulates antiapoptotic factors FLICE inhibitory protein (c-FLIP), B-cell lymphoma 2 (Bcl-2) and Survivin leading to apoptosis. Simvastatin (SVA) has been identified to display pleiotropic effects including anticancer effects but mechanisms responsible for these actions have yet to be fully understood. In this dissertation, it was observed that simvastatin induced apoptosis in human breast cancer cells via activation of JNK/CHOP/DR5 proapoptotic axis and down regulation of antiapoptotic factors c-FLIP and Survivin which are in part dependent on JNK/CHOP/DR5 axis. The anticancer effects mediated by simvastatin can be reversed by exogenously added mevalonate and geranylgeranyl pyrophosphate (GGPP), implicating the blockage of mevalonate as a key event. Furthermore, work has been done to understand the factors responsible for drug resistance and identify therapeutic strategies to counteract the same. It was observed that development of drug resistance was associated with an increase in the percentage of tumor initiating cells (TICs) in both tamoxifen and Adriamycin resistant cells compared to their parental counterparts which was accompanied by an increase in phosphorylated form of Signal transducer and activator of transcription 3 (Stat3) proteins as well as its downstream mediators c-Myc, cyclin D1, Bcl-xL and Survivin. Inhibition of Stat3 demonstrated that Stat3 and its downstream mediators play an important role in regulation of TICs in drug resistant breast cancer. Moreover, SVA, [gamma]T3 and combination of SVA+[gamma]T3 has been observed to target TICs in drug resistant human breast cancer cells and downregulate Stat3 as well as its downstream mediators making it an attractive agent to overcome drug resistance. From the data presented here, the mechanisms responsible for the anticancer actions of [gamma]T, [gamma]T3 and SVA have been better understood, providing the necessary rationale to test these agents by themselves or in combination in pre-clinical models. / text

O câncer de colo do útero é o terceiro tipo de câncer mais frequente em mulheres no mundo, e a infecção persistente pelo papilomavirus humano (HPV) oncogênico é condição necessária, mas não suficiente para seu desenvolvimento. As oncoproteínas virais E6 e E7 interferem direta ou indiretamente na ação de várias proteínas celulares. Entretanto, as variantes proteicas, resultantes de polimorfismos genéticos, podem apresentar comportamento distinto mediante a infecção pelo HPV. O objetivo deste estudo foi avaliar possíveis associações entre polimorfismos nos genes TP53 (p53 PIN3, p53 72C>G) e p21 (p21 31C>A) e o desenvolvimento de neoplasias cervicais, considerando os níveis de expressão das proteínas p53, p21, p16 e ciclina D1, e fatores de risco clássicos para o câncer cervical. Foram selecionadas 466 mulheres residentes no Rio de Janeiro, 281 com diagnóstico histopatológico de neoplasia cervical de baixo (LSIL) e alto grau (HSIL) e câncer (grupo de casos) e 185 sem história atual ou pregressa de alteração citológica do colo uterino (grupo controle). A técnica de PCR-RFLP (reação em cadeia da polimerase - polimorfismo de comprimento de fragmento de restrição), foi empregada na análise dos polimorfismos p53 72C>G e p21 31C>A, usando as enzimas de restrição BstUI e BsmaI, respectivamente. A avaliação do polimorfismo p53 PIN3 (duplicação de 16 pb) foi feita por meio da análise eletroforética direta dos produtos de PCR. A expressão das proteínas p53, p21, p16, ciclina D1 e Ki-67 e a pesquisa de anticorpos anti-HPV 16 e HPV pool foram avaliadas por imunohistoquímica (Tissue Microarray - TMA) em 196 biópsias do grupo de casos. O grupo controle se mostrou em equilíbrio de Hardy-Weinberg em relação aos três polimorfismos avaliados. As distribuições genotípicas e alélicas relativas a p53 PIN3 e p53 72C>G nos grupos controles e de casos não apresentaram diferenças significativas, embora o genótipo p53 72CC tenha aumentado o risco atribuído ao uso de contraceptivos das pacientes apresentarem lesões mais severas (OR=4,33; IC 95%=1,19-15,83). O genótipo p21 31CA(Ser/Arg) conferiu proteção ao desenvolvimento de HSIL ou câncer (OR=0,61, IC 95%=0,39-0,97), e modificou o efeito de fatores de risco associados à severidade das lesões. A interação multiplicativa de alelos mostrou que a combinação p53 PIN3A1, p53 72C(Pro) e p21 31C(Ser), representou risco (OR=1,67, IC95%=1,03-2,72) e a combinação p53 PIN3A1, p53 72C(Pro) e p21 31A(Arg) conferiu efeito protetor (OR=0,26, IC95%=0,08-0,78) para o desenvolvimento de HSIL e câncer cervical. Observou-se correlação positiva da expressão de p16 e p21 e negativa da ciclina D1 com o grau da lesão. A distribuição epitelial de p16, Ki-67, p21 e p53 se mostrou associada à severidade da lesão. Os polimorfismos analisados não apresentaram associação com a expressão dos biomarcadores ou positividade para HPV. Nossos resultados sugerem a importância do polimorfismo p21 31C>A para o desenvolvimento das neoplasias cervicais e ausência de correlação dos polimorfismos p53 PIN3 e p53 72C>G com a carcinogênese cervical, embora alguns genótipos tenham se comportado como modificadores de risco. Nossos resultados de TMA corroboram o potencial de uso de biomarcadores do ciclo celular para diferenciar as lesões precursoras do câncer cervical. / Cervical cancer is the third most common female cancer worldwide, and persistent infection by the Human Papillomavirus (HPV) is a necessary but not sufficient condition to cause it. The viral oncoproteins E6 and E7 interfere directly or indirectly with the action of various cellular proteins. However, the protein variants, resulting from genetic polymorphisms, may act differently when encountering HPV infection. The aim of this study was to evaluate possible associations between polymorphisms in the TP53 (p53 PIN3, p53 72C>G) and p21 (p21 31C>A) genes, and the development of cervical neoplasia, considering the expression levels of p53, p21, p16 and cyclin D1 proteins, together with classic risk factors for cervical cancer. A total of 466 women resident in Rio de Janeiro were selected, being 281 with histopathological diagnosis of low (LSIL) or high grade (HSIL) cervical neoplasia or cancer (test group), and 185 with no current or previous history of alteration of cervical cytology (control group). The PCR-RFLP technique (polymerase chain reaction restriction fragment length polymorphism) was used to analyze the p53 72C>G and p21 31C>A polymorphisms, using BstUI and BsmaI restriction enzymes, respectively. Genotyping of the p53 PIN3 (duplication of 16 pb) polymorphism was performed by direct electrophoretic analysis of the PCR products. The expression of p53, p21, p16, cyclin D1 and Ki-67 proteins and the study of anti-HPV 16 and anti-HPV pool positivities were evaluated by immunohistochemisty (Tissue Microarray - TMA) in 196 biopsies of cases. The control group obeyed the Hardy-Weinberg principle in relation to the three polymorphisms analysed. The genotypic and allelic frequencies regarding p53 PIN3 and p53 72C>G in the control and test groups were not significantly different, although the p53 72CC genotype has increased the risk of more severe lesions attributed to the use of contraceptives (OR=4.33; IC 95%=1.19-15.83). The p21 31CA(Ser/Arg) genotype showed to protect against the development of HSIL or cancer (OR=0,61, IC 95%=0,39-0,97), and modified the effect of risk factors associated to the lesion severity. The multiplicative interaction of alleles showed that the combination p53 PIN3A1, p53 72C(Pro) and p21 31C(Ser) represented risk (OR=1,67, IC95%=1,03-2,72) and the combination p53 PIN3A1, p53 72C(Pro) and p21 31A(Arg) conferred protection (OR=0,26, IC95%=0,08-0,78) against the development of HSIL and cervical cancer. It was observed positive and negative correlations of, respectively, p16 and p21, and cyclin D1 expression with the cervical lesion grade. The epithelial distribution of p16, Ki-67, p21 and p53 was associated with the lesion severity. The polymorphisms analyzed showed neither association with the expression of the biomarkers nor positivity for HPV. Our results suggest the importance of polymorphism p21 31C>A in the development of cervical neoplasia and the lack of correlation between the polymorphisms p53 PIN3 and p53 72C>G with cervical carcinogenesis, although some genotypes acted as risk modifiers. Our TMA results corroborated the potential use of cell cycle biomarkers as an adjunctive tool to differentiate cervical precursor lesions.

O câncer de colo do útero é o terceiro tipo de câncer mais frequente em mulheres no mundo, e a infecção persistente pelo papilomavirus humano (HPV) oncogênico é condição necessária, mas não suficiente para seu desenvolvimento. As oncoproteínas virais E6 e E7 interferem direta ou indiretamente na ação de várias proteínas celulares. Entretanto, as variantes proteicas, resultantes de polimorfismos genéticos, podem apresentar comportamento distinto mediante a infecção pelo HPV. O objetivo deste estudo foi avaliar possíveis associações entre polimorfismos nos genes TP53 (p53 PIN3, p53 72C>G) e p21 (p21 31C>A) e o desenvolvimento de neoplasias cervicais, considerando os níveis de expressão das proteínas p53, p21, p16 e ciclina D1, e fatores de risco clássicos para o câncer cervical. Foram selecionadas 466 mulheres residentes no Rio de Janeiro, 281 com diagnóstico histopatológico de neoplasia cervical de baixo (LSIL) e alto grau (HSIL) e câncer (grupo de casos) e 185 sem história atual ou pregressa de alteração citológica do colo uterino (grupo controle). A técnica de PCR-RFLP (reação em cadeia da polimerase - polimorfismo de comprimento de fragmento de restrição), foi empregada na análise dos polimorfismos p53 72C>G e p21 31C>A, usando as enzimas de restrição BstUI e BsmaI, respectivamente. A avaliação do polimorfismo p53 PIN3 (duplicação de 16 pb) foi feita por meio da análise eletroforética direta dos produtos de PCR. A expressão das proteínas p53, p21, p16, ciclina D1 e Ki-67 e a pesquisa de anticorpos anti-HPV 16 e HPV pool foram avaliadas por imunohistoquímica (Tissue Microarray - TMA) em 196 biópsias do grupo de casos. O grupo controle se mostrou em equilíbrio de Hardy-Weinberg em relação aos três polimorfismos avaliados. As distribuições genotípicas e alélicas relativas a p53 PIN3 e p53 72C>G nos grupos controles e de casos não apresentaram diferenças significativas, embora o genótipo p53 72CC tenha aumentado o risco atribuído ao uso de contraceptivos das pacientes apresentarem lesões mais severas (OR=4,33; IC 95%=1,19-15,83). O genótipo p21 31CA(Ser/Arg) conferiu proteção ao desenvolvimento de HSIL ou câncer (OR=0,61, IC 95%=0,39-0,97), e modificou o efeito de fatores de risco associados à severidade das lesões. A interação multiplicativa de alelos mostrou que a combinação p53 PIN3A1, p53 72C(Pro) e p21 31C(Ser), representou risco (OR=1,67, IC95%=1,03-2,72) e a combinação p53 PIN3A1, p53 72C(Pro) e p21 31A(Arg) conferiu efeito protetor (OR=0,26, IC95%=0,08-0,78) para o desenvolvimento de HSIL e câncer cervical. Observou-se correlação positiva da expressão de p16 e p21 e negativa da ciclina D1 com o grau da lesão. A distribuição epitelial de p16, Ki-67, p21 e p53 se mostrou associada à severidade da lesão. Os polimorfismos analisados não apresentaram associação com a expressão dos biomarcadores ou positividade para HPV. Nossos resultados sugerem a importância do polimorfismo p21 31C>A para o desenvolvimento das neoplasias cervicais e ausência de correlação dos polimorfismos p53 PIN3 e p53 72C>G com a carcinogênese cervical, embora alguns genótipos tenham se comportado como modificadores de risco. Nossos resultados de TMA corroboram o potencial de uso de biomarcadores do ciclo celular para diferenciar as lesões precursoras do câncer cervical. / Cervical cancer is the third most common female cancer worldwide, and persistent infection by the Human Papillomavirus (HPV) is a necessary but not sufficient condition to cause it. The viral oncoproteins E6 and E7 interfere directly or indirectly with the action of various cellular proteins. However, the protein variants, resulting from genetic polymorphisms, may act differently when encountering HPV infection. The aim of this study was to evaluate possible associations between polymorphisms in the TP53 (p53 PIN3, p53 72C>G) and p21 (p21 31C>A) genes, and the development of cervical neoplasia, considering the expression levels of p53, p21, p16 and cyclin D1 proteins, together with classic risk factors for cervical cancer. A total of 466 women resident in Rio de Janeiro were selected, being 281 with histopathological diagnosis of low (LSIL) or high grade (HSIL) cervical neoplasia or cancer (test group), and 185 with no current or previous history of alteration of cervical cytology (control group). The PCR-RFLP technique (polymerase chain reaction restriction fragment length polymorphism) was used to analyze the p53 72C>G and p21 31C>A polymorphisms, using BstUI and BsmaI restriction enzymes, respectively. Genotyping of the p53 PIN3 (duplication of 16 pb) polymorphism was performed by direct electrophoretic analysis of the PCR products. The expression of p53, p21, p16, cyclin D1 and Ki-67 proteins and the study of anti-HPV 16 and anti-HPV pool positivities were evaluated by immunohistochemisty (Tissue Microarray - TMA) in 196 biopsies of cases. The control group obeyed the Hardy-Weinberg principle in relation to the three polymorphisms analysed. The genotypic and allelic frequencies regarding p53 PIN3 and p53 72C>G in the control and test groups were not significantly different, although the p53 72CC genotype has increased the risk of more severe lesions attributed to the use of contraceptives (OR=4.33; IC 95%=1.19-15.83). The p21 31CA(Ser/Arg) genotype showed to protect against the development of HSIL or cancer (OR=0,61, IC 95%=0,39-0,97), and modified the effect of risk factors associated to the lesion severity. The multiplicative interaction of alleles showed that the combination p53 PIN3A1, p53 72C(Pro) and p21 31C(Ser) represented risk (OR=1,67, IC95%=1,03-2,72) and the combination p53 PIN3A1, p53 72C(Pro) and p21 31A(Arg) conferred protection (OR=0,26, IC95%=0,08-0,78) against the development of HSIL and cervical cancer. It was observed positive and negative correlations of, respectively, p16 and p21, and cyclin D1 expression with the cervical lesion grade. The epithelial distribution of p16, Ki-67, p21 and p53 was associated with the lesion severity. The polymorphisms analyzed showed neither association with the expression of the biomarkers nor positivity for HPV. Our results suggest the importance of polymorphism p21 31C>A in the development of cervical neoplasia and the lack of correlation between the polymorphisms p53 PIN3 and p53 72C>G with cervical carcinogenesis, although some genotypes acted as risk modifiers. Our TMA results corroborated the potential use of cell cycle biomarkers as an adjunctive tool to differentiate cervical precursor lesions.

Ependimomas são tumores gliais raros. Podem ser encontrados em qualquer localização do sistema nervoso central e, apesar de histologia similar, parecem apresentar alterações genômicas distintas. As variáveis clínicas são intercorrelacionadas e, geralmente, incapazes de predizer o curso da doença. O objetivo do presente estudo foi analisar a expressão aumentada de genes e proteínas em ependimomas e correlacionar com dados clínicos dos pacientes. Foram estudados casos de pacientes com ependimoma submetidos à ressecção cirúrgica no Hospital das Clínicas, Universidade de São Paulo, no período entre 1996 e 2011 (33 amostras de tecido congelado para análise de expressão gênica por PCR quantitativo em tempo real e 149 amostras com tecido incluído em parafina, correspondentes a 121 casos devido a recidivas, para análise de proteína por imuno-histoquímica de tissue microarrays). As reações de imuno-histoquímica foram analisadas semiquantitativamente e graduadas com um índice de marcação calculado pelo produto da porcentagem de núcleos marcados pela intensidade de marcação. Oitenta e um casos eram adultos (média de 27,2 anos). Havia 60 casos intracranianos e 61 intramedulares, dos quais 10 eram mixopapilares, 92 grau II e 19 grau III. Ressecção completa foi possível em 62% dos casos e recidiva foi confirmada em 41,1%. Observou-se menor tempo para recidiva em crianças e tumores intracranianos, supratentoriais (p < 0,001 em ambos), histologia anaplásica e ressecções incompletas (p < 0,05 em ambos). Os seguintes genes foram selecionados em dados públicos de SAGE e literatura: ARMC3, CCND1, CHST5, DNALI1, FGFRL1, GNA13, IGF2, MSX1, NOTCH1 e RSPH3. ARMC3, RSHL3, CHST5 e DNALI1 apresentaram maiores níveis de expressão em ependimomas intramedulares (p < 0,05), e FGFRL1, NOTCH1 e CCND1 nos casos supratentoriais (p < 0,01). IGF2 apresentou maiores níveis de expressão em crianças e CHST5 em adultos (p < 0,05 em ambos). Foram observados maiores níveis de expressão de FGFRL1 (p < 0,05), CCND1 e IGF2 (p < 0,01 em ambos) em casos com histologia anaplásica. Nenhum dos genes analisados apresentou impacto no tempo livre de progressão ou na sobrevida. A expressão da proteína codificada por CCND1, ciclina D1, também foi avaliada por imuno-histoquímica, por ser uma proteína com expressão aumentada em diversos tipos de neoplasias e não ter ainda um valor prognóstico bem estabelecido em ependimomas. Houve correlação entre expressão de ciclina D1 a nível de mRNA e da proteína (p < 0,0001). As correlações entre ciclina D1 e histologia anaplásica e localização supratentorial foram confirmadas pela análise proteica (p < 0,0001 em ambos). Adicionalmente, foi também observada maior expressão de ciclina D1 em pacientes mais jovens (p < 0,01). A maior expressão de ciclina D1 em tumores com localização supratentorial foi independente do grau histológico e da idade do paciente. Recidiva foi mais frequente em casos com maiores níveis de expressão de ciclina D1 (p < 0,05), embora uma maior correlação com tempo livre de progressão foi observada apenas em casos com ressecção completa (p < 0,001). Os ependimomas apresentaram expressão gênica diferencial de acordo com idade, localização do tumor e grau histológico nesse estudo. A determinação dos níveis da expressão de ciclina D1 pode ser útil para guiar o seguimento e tratamento dos casos supratentoriais com ressecções completas / Ependymomas are rare glial cell-derived tumors. They can be found in any central nervous system localization and despite the histological similarity, they seem to display distinct genomic abnormalities. Clinical variables are intercorrelated and they are usually unable to predict the disease course. We aimed to analyze increased gene and protein expression in ependymomas and to correlate with patients\' clinical data. We studied patients with ependymoma submitted to surgical resections at Hospital das Clinicas, University of São Paulo, from 1996 to 2011 (33 fresh-frozen samples for gene expression analysis by quantitative real-time PCR and 149 formalin-fixed, paraffin-embedded samples, relative to 121 patients due to relapses, for protein analysis by tissue microarray immunohistochemistry). Immunohistochemical reactions were analyzed semi-quantitatively and scored with a labeling index (LI) calculated as the product of the percentage of the positively stained nuclei by the intensity of staining. Eighty-one cases were adults (mean 27.2 years). There were 60 intracranial and 61 spinal cases, of which 10 tumors were myxopapillary, 92 were grade II and 19 were grade III. Gross total resection was achieved in 62% of cases and relapse was confirmed in 41.4% of cases. We observed a shorther time to relapse in children and supratentorial intracranial tumor localization (p<0.001 for both), anaplastic histology and incomplete resections (p<0.05 for both). The following genes were selected based on public SAGE database and literature: ARMC3, CCND1, CHST5, DNALI1, FGFRL1, GNA13, IGF2, MSX1, NOTCH1 and RSPH3. ARMC3, RSHL3, CHST5 and DNALI1 presented higher expression levels in intramedullary ependymomas (p < 0.05) and FGFRL1, NOTCH1 and CCND1 in supratentorial cases (p < 0.01). IGF2 presented higher expression levels in pediatric cases and CHST5 in adults cases (p < 0.05 in both). Higher expression levels of FGFRLI1 (p < 0.05), CCND1 and IGF2 (p < 0.01 for both) were observed in anaplastic histology cases. None of the genes impacted in progression free survival or overall survival of patients. The expression of protein codified by CCND1, cyclin D1, was also evaluated by immunohistochemistry, because its overexpression has been related with several types of neoplasias and its prognostic value has not yet been fully established in ependymomas. There was a correlation of cyclin D1 expression at mRNA and protein levels (p < 0.0001). Correlations between cyclin D1 and anaplastic histology and supratentorial localization were confirmed by protein analyses (p < 0.0001 for both parameters). Additionally, high expression of cyclin D1 was observed in younger patients (p < 0.01). The higher cyclin D1 expression in supratentorial tumor localization was independent of histological grade and age of patient. Relapse was more frequent in cases with higher cyclin D1 expression levels (p < 0.05) although correlation with progression free survival was just observed in gross total resection cases (p < 0.001). Ependymomas presented differential gene expression according to age, tumor localization and histological grade in our study. Determination of cyclin D1 expression levels may be useful to guide follow-up and treatment in supratentorial cases with gross total resection

Cette thèse est composée de deux parties distinctes ayant comme thématique commune, la synthèse d’hétérocycles via la catalyse organométallique.Nous nous sommes intéressés, dans un premier temps, à une voie de synthèse permettant un accès rapide au squelette tétrahydrocyclopenta[c]acridine. Ces composés polyfonctionnalisés sont obtenus très efficacement en seulement trois étapes dans des conditions particulièrement douces. L’étape clé de cette synthèse est une réaction de Pauson-Khand intramoléculaire catalysée au cobalt. Certains composés issus de la famille des tétrahydrocyclopenta[c]acridines présentent une activité d’inhibition sélective envers les kinases dépendantes des cyclines (CDKs), et plus particulièrement la CDK2. Un composé chef de file est identifié, puis grâce aux données de co-Cristallisation avec CDK2 et de modélisation moléculaire, suivi de l’étude des relations structure-Activité, la conception rationnelle d’une deuxième génération de molécules est rendue possible. Le composé le plus avancé présente une CI50 de 300 nM envers CDK2/cyclin A et un excellent profil de stabilité métabolique.Dans un deuxième temps, nous avons étudié et développé une réaction tandem d’addition/cyclisation catalysée par l’argent, avec des nucléophiles carbonés sur des substrats ortho-Alcynylbenzaldéhydes. La stratégie de synthèse conduit à des dérivés 1H-Isochromènes par création de deux nouvelles liaisons (C-C et C-O). Une étude approfondie de la réaction tandem nous a permis d’obtenir une large gamme de dérivés d’isochromènes en mettant en évidence l’influence de différents substituants, portés par le groupement alcyne ou le substrat, ainsi que l’utilisation de différents nucléophiles carbonés (alcynes, aromatiques, hétéroaromatiques). Les limitations de la réaction tandem ont également pu être identifiées. / My thesis proJect is organized around two main topics having in common organometallic chemistry and the synthesis of heterocycles.Firstly, we were interested in a methodology for the synthesis of tetrahydrocyclopenta[c]acridines. These compounds are synthesized in three steps from various quinolines. The key step is a cobalt-Catalyzed intramolecular Pauson-Khand reaction. Some compounds of this family exhibit selective Cyclin Dependent Kinases (CDKs) inhibition, particulary against CDK2, in the submicromolar range. A hit compound has been identified, and then using data from co-Crystallization with CDK2 and molecular modeling, followed by the study of structure-Activity relationships, the rational design of a second generation of molecules has been investigated. The most advanced compound has an IC50 of 300 nM against CDK2/cyclin A with an excellent metabolic profile. In the second axis of research, we have studied and developed a new silver-Catalyzed tandem addition/cyclization reaction with carbon nucleophiles. The systems studied are (hetero)aromatics compounds having an aldehyde group and in ortho-Position an alkynyl group. The synthetic strategy leads to 1H-Isochromene derivatives by creating two new bonds. A thorough study of the tandem reaction allowed us to obtain a wide range of isochromene derivatives, highlighting the influence of different substituents carried by the alkyne group or on the (hetero)aromatic substrates; and also to investigate the use of different carbon nucleophiles (alkynes, aromatics and heteroaromatics). The limitations of the tandem reaction have also been identified.