Yes / The cellular responses to two new temozolomide (TMZ) analogues, DP68 and DP86, acting against glioblastoma multiforme (GBM) cell lines and primary culture models are reported. Dose–response analysis of cultured GBM cells revealed that DP68 is more potent than DP86 and TMZ and that DP68 was effective even in cell lines resistant to TMZ. On the basis of a serial neurosphere assay, DP68 inhibits repopulation of these cultures at low concentrations. The efficacy of these compounds was independent of MGMT and MMR functions. DP68-induced interstrand DNA cross-links were demonstrated with H2O2-treated cells. Furthermore, DP68 induced a distinct cell–cycle arrest with accumulation of cells in S phase that is not observed for TMZ. Consistent with this biologic response, DP68 induces a strong DNA damage response, including phosphorylation of ATM, Chk1 and Chk2 kinases, KAP1, and histone variant H2AX. Suppression of FANCD2 expression or ATR expression/kinase activity enhanced antiglioblastoma effects of DP68. Initial pharmacokinetic analysis revealed rapid elimination of these drugs from serum. Collectively, these data demonstrate that DP68 is a novel and potent antiglioblastoma compound that circumvents TMZ resistance, likely as a result of its independence from MGMT and mismatch repair and its capacity to cross-link strands of DNA. / The full-text of this article was released for public view at the end of the publisher embargo on 2 Feb 2016.

Yes / Brain tumours kill more children and adults under 40 than any other cancer, with approximately half of primary brain tumours being diagnosed as high-grade malignancies known as glioblastomas. Despite de-bulking surgery combined with chemo-/radiotherapy regimens, the mean survival for these patients is only around 15 months, with less than 10% surviving over 5 years. This dismal prognosis highlights the urgent need to develop novel agents to improve the treatment of these tumours. To address this need, we carried out a human kinome siRNA screen to identify potential drug targets that augment the effectiveness of temozolomide (TMZ)-the standard-of-care chemotherapeutic agent used to treat glioblastoma. From this we identified ERK5/MAPK7, which we subsequently validated using a range of siRNA and small molecule inhibitors within a panel of glioma cells. Mechanistically, we find that ERK5 promotes efficient repair of TMZ-induced DNA lesions to confer cell survival and clonogenic capacity. Finally, using several glioblastoma patient cohorts we provide target validation data for ERK5 as a novel drug target, revealing that heightened ERK5 expression at both the mRNA and protein level is associated with increased tumour grade and poorer patient survival. Collectively, these findings provide a foundation to develop clinically effective ERK5 targeting strategies in glioblastomas and establish much-needed enhancement of the therapeutic repertoire used to treat this currently incurable disease.

Esse trabalho teve como objetivo a obtenção e caracterização de uma cepa transformante de Aspergilus nidulans para produção de uma lipase de Beauveria bassiana (denominada Bbl1) por meio do vetor pExpyr, utilizando xarope de milho como fonte de carbono indutora. Para isso utilizou-se o gene sob referência XP_008602131.1 (denominado bbl1) do NCBI que foi introduzido em vetores de pGEM-T, para multiplicação, e no pExpyr, para expressão. Foi feita a modelagem molecular dessa enzima, revelando cavidades hidrofóbicas para interação com substrato, e a \"tampa\", considerada característica comum das lipases \"verdadeiras\". A produção de Bbl1 em cultivos contendo maltose foi aproximadamente o dobro em relação à cepa selvagem B. bassiana. Posteriormente, com o intuito de melhorar a produção e baratear os custos de fermentação desta cepa, a maltose e o tampão HEPES (insumos caros e utilizados em escala laboratorial, porém inviáveis em padrão industrial) foram substituídos respectivamente por xarope de milho e tampão fosfato de sódio; o resultado foi a obtenção de quase 40 U.mL-1 de atividade de lipases em Erlenmeyer de 125 mL, quadruplicando a produção em relação a cepa selvagem. A Bbl1 foi purificada em colunas de Octyl-Sepharose e DEAE-celulose. Essa enzima demonstrou-se estável em solução com 0,5% de tween-20 e tween-80, e hiper-ativada na presença destes dois detergentes e de Triton X-100. Além disso, os ácidos oleico e linoleico demonstraram-se como inibidores análogos a não-competitivos. O estudo de imobilização revelou que o suporte de Octyl-Sepharose é o mais ideal para ativação de Bbl1, sendo que a atividade relativa da mesma foi cerca de 123%, em relação a mesma enzima em solução aquosa. Quanto à estabilidade térmica e ao pH, a imobilização promoveu um ganho de estabilidade nas temperaturas de 30°C até 60°C nos derivados de Octyl, Phenyl, Butyl, DEAE-celulose, MANAE e PEI, e na faixa de pH de 3 até 9 nesses mesmos suportes estudados, em comparação à enzima em solução. Por meio de estudos cinéticos, observou-se que a velocidade máxima de Bbl1 imobilizada em Octyl foi 2,39 vezes maior e o respectivo valor de K0,5, 2,7 vezes menor em relação à Bbl1 livre. O padrão de inibição pelos ácidos oleico e linoleico sofreu alteração em Bbl1 imobilizada, sendo dependente da concentração destes inibidores. Os produtos hidrólise dos óleos de açaí e buriti foram fracionados em fases polares e apolares e aplicados em culturas de monocamada de linhagens celulares de glioblastoma LN-18. Observou-se os produtos de hidrólise do óleo de buriti provocaram redução na viabilidade respiratório das células de glioblastoma até 120 horas de exposição, enquanto que nos cultivos de células de fibroblasto observou-se um \"ganho\" de viabilidade neste mesmo período de cultivo. Por fim, esse trabalho permitiu a gratificação em obter uma cepa de A. nidulans transformante para expressão de lipase - uma enzima comercialmente onerosa e com poucos trabalhos envolvendo sua produção de forma heteróloga. Além disso, tornou-se a utilização destas enzimas na hidrólise de óleos brasileiros como um potencial agente à obtenção de insumos para o tratamento de glioblastoma. / The objective of this work was to obtain and characterize a transforming strain of Aspergilus nidulans to produce a Beauveria bassiana lipase (called Bbl1) using the pExpyr vector, having corn syrup as inducing carbon source. For this purpose, the NCBI reference gene XP_008602131.1 (designated bbl1) was used, which was introduced into pGEM-T vectors for storage, and pExpyr for expression. The molecular modeling of this enzyme was performed, revealing hydrophobic cavities for the interaction with substrate, and the \"lid\", considered a common characteristic of \"true\" lipases. Production of Bbl1 in cultures containing maltose was approximately double that of B. bassiana wild strain. Later, in order to improve the production and to reduce the costs of fermentation of this strain, maltose and HEPES buffer (expensive and laboratory-grade inputs, however, not viable in an industrial standard) were replaced by corn syrup and sodium phosphate buffer; the result was the obtaining of almost 40 U.mL-1 of lipase activity in Erlenmeyer of 125 mL, quadrupling the production in relation to the wild strain. Bbl1 was purified on Octyl-Sepharose and DEAE-cellulose columns. This enzyme showed to be stable in solution with 0.5% tween-20 and tween-80, and hyperactivated in the presence of these two detergents and Triton X-100. In addition, oleic and linoleic acids have shown to be non-competitive analogues. The immobilization study revealed that Octyl-Sepharose support is the most ideal for the activation of Bbl1, and the relative enzymatic activity was about 123% in relation to the same non-immobilized enzyme. As for thermal stability and pH, immobilization promoted a stability gain at temperatures of 30 ° C to 60 ° C in the Octyl, Phenyl, Butyl, DEAEcellulose, MANAE and PEI derivatives, and in the pH range of 3 up to 9 in these same supports, compared to the enzyme in solution. By means of kinetic studies, it was observed that the maximum rate of Bbl1 immobilized on Octyl was 2.39 higher and the respective value of K0.5, 2.7 lower than the free Bbl1. The inhibition pattern for oleic and linoleic acids was altered in immobilized Bbl1, being dependent on the concentration of these inhibitors. The hydrolysis products of açai and buriti oils were fractionated in polar and nonpolar phases and applied to monolayer cultures of LN-18 glioblastoma cell lines. It was observed that the buriti oil hydrolysis products were able to cause a reduction in the respiratory viability of glioblastoma cells up to 120 hours of exposure, whereas in the fibroblast cell cultures a viability \"gain\" was observed in the same culture period. Finally, this work allowed the gratification in obtaining a strain of transforming A. nidulans for lipase expression - a commercially expensive enzyme with few studies involving its production in a heterologous way. In addition, the use of these enzymes in the hydrolysis of Brazilian oils has become a potential agent to obtain inputs for the treatment of glioblastoma.

Moléculas orgânicas fluorescentes são uma importante ferramenta para biologia celular. Compostos ideais para esta aplicação devem ter alto brilho (produto do coeficiente de atenuação molar e do rendimento quântico de fluorescência), ser fotoestáveis e internalizáveis, não comprometer a viabilidade celular e interagir com biomoléculas com algum grau de especificidade. Nesta Tese de Doutorado é apresentado o estudo do uso de cBeet120, uma betalaína cumarínica artificial, e células de glioma humano da linhagem U87-MG. Betalaínas são pigmentos de plantas que apresentam alta biocompatibilidade que servem como material de partida para o desenvolvimento de derivados funcionais. A sonda se acumula principalmente no núcleo das células U87- MG e marca principalmente nucléolos via interação com proteínas. A presença de DNAse ou RNAase elimina a marcação nuclear, sem afetar a fraca marcação citoplasmática de fundo. Estudos de inibição de transporte sugerem que cBeet120 é internalizada por transportadores de L-glutamato da família de transportadores de amino ácidos excitatórios (EAAT). O uso de artemisinina para inibição Ca2+-ATPases aumenta a velocidade de internalização de cBeet120 em células U87-MG. Quando irradiada com luz de cor ciano, cBeet120 no interior do núcleo de células vivas é fotoativada, resultando em um aumento da intensidade de fluorescência com o tempo (monitorado por 90 min) e o deslocamento hipsocrômico do máximo de emissão. Em células fixadas com paraformaldeído, o padrão de marcação da célula se torna mais difuso e a sonda emite fluorescência sem fotoativação. Medidas de tempo de vida de fluorescência em solução e imageamento por microscopia de tempo de vida de fluorescência permitem inferir a ocorrência da formação de um complexo proteína-cBeet120 ou um produto de transiminação que pode estar sujeito a isomerização cis/trans. / Fluorescent organic molecules are an important tool for cell biology. Ideal compounds for this application must have high brightness (product of the molar attenuation coefficient and fluorescence quantum yield), be photostable and internalizable by cells, do not compromise cellular viability and interact with biomolecules with some degree of specificity. In this Doctorate Thesis, we describe the interaction of cBeet120, an artificial coumarinic betalain, and human glioma cells of line U87-MG. Betalains are plant pigments that exhibit high biocompatibility that serve as starting material for the development of functional derivatives. The probe accumulates mainly in the nucleus of the U87-MG cells and mainly marks nucleoli via interaction with proteins. The presence of DNAse or RNAase eliminates nuclear labeling, without affecting the poor background cytoplasmic labeling. Transport inhibition studies suggest that cBeet120 is internalized by L-glutamate transporters from the excitatory amino acid transporter (EAAT) family. The use of artemisinin for inhibition Ca2+-ATPases increases the rate of cBeet120 internalization in U87-MG cells. When irradiated with cyan colored light, cBeet120 within the nucleus of living cells is photoactivated, resulting in an increase in fluorescence intensity over time (monitored for 90 min) and the hypochromic shift of the emission maximum. In cells fixed with paraformaldehyde, the labeling pattern of the cell becomes more diffuse and the probe emits fluorescence without photoactivation. Fluorescence life-time measurements in solution and fluorescence life-time imaging microscopy allows to infer the occurrence of the formation of a protein-cBeet120 complex or the formation of a transimination product that may be subject to cis/trans isomerization.

Células-tronco mesenquimais (CTM) apresentam tropismo a tumores, sendo importantes componentes do estroma tumoral. No cérebro, o nicho perivascular é uma importante fonte de CTM, as quais podem contribuir direta e/ou indiretamente para o desenvolvimento de tumores, embora os mecanismos envolvidos sejam pouco conhecidos. No presente trabalho, investigou-se a influência de CTM sobre a proliferação, capacidade invasiva e tumorigenicidade de células de Glioblastoma (GBM) humano. Sabe-se que CTM produzem TGFB1, uma citocina multifuncional envolvida em imunomodulação, proliferação, migração e transição epitelial-mesenquimal de células tumorais. Experimentos in vitro, realizados com meios condicionados de CTM de cordão umbilical humano com silenciamento permanente do gene TGFB1, demonstraram que o TGFB1 secretado por CTM é capaz de aumentar significativamente a proliferação e viabilidade de células de GBM humano da linhagem U87FP635. Esses resultados revelam uma importante ação parácrina dessa citocina regulatória, quando produzida por outros tipos celulares contidos no microambiente tumoral. Entretanto, sob condições experimentais que melhor mimetizam o microambiente tumoral, detectou-se que CTM também afetam o comportamento de células tumorais por um mecanismo alternativo, dependente de contato celular, mas independente dos níveis de TGFB1 secretados pelas CTM. Sob condições de cocultivo celular, envolvendo contato físico entre CTM e células de GBM U87FP635, detectou-se um aumento significativo na quantidade de células tumorais viáveis. Quando cultivadas na forma de esferoides tumorais, o contato com CTM aumentou a capacidade invasiva das células U87FP635. Finalmente, em modelo in vivo ectópico de GBM, células U87FP635 geraram tumores mais desenvolvidos quando coinjetadas com CTM. Esses efeitos pró-tumorigênicos foram observados tanto em contato com CTM controles, quanto com CTM contendo o gene TGFB1 permanentemente silenciado. Assim, esses achados indicam que CTM podem exercer efeitos pró-tumorigênicos por dois mecanismos alternativos e independentes: ação parácrina de TGFB1 secretado por CTM e ação mediada por contato célula-célula. Nas condições experimentais testadas, o mecanismo dependente de contato célula-célula demonstrou ser predominante. O estudo proteômico do secretoma dessas células identificou 126 proteínas diferencialmente expressas além de 10 proteínas exclusivamente detectadas em meios condicionados de cocultivos de CTM com células de GBM U87FP635. Cerca de 80% dessas proteínas exclusivamente secretadas pelo contato célula-célula são componentes de exossomos e estão envolvidas em proliferação celular e desenvolvimento tecidual. Esses resultados apontam uma interação dinâmica de comunicação entre CTM e células tumorais, e revelam algumas proteínas interessantes potencialmente envolvidas em uma ação pró-tumorigênica de CTM mediada por contato celular / Mesenchymal stem cells (MSC) display tropism to tumors, being recruited to its microenvironment where they comprise the tumor stroma. In brain, perivascular niche is a substantial source of MSC. Although mechanisms involved are poorly understood, MSC may directly and/or indirectly contribute to tumor development. Herein, the influence of MSC on the proliferation, invasiveness and tumorigenicity of human glioblastoma cells (GBM) was investigated. Moreover, since MSC releases TGFB1, a multifunctional cytokine with roles in immunomodulation, proliferation, migration and epithelial-mesenchymal transition of tumor cells, we analyzed if MSC-secreted TGFB1 affects GBM behavior. In vitro studies performed in the presence of conditioned media from human umbilical cord MSC with a stable TGFB1 gene expression knockdown showed that MSC-secreted TGFB1 is able to significantly increase the proliferation and viability of a GBM cell line (U87FP635). These results revealed an important paracrine effect of this regulatory cytokine when secreted by other cell types in tumor microenvironment. However, under experimental conditions that better mimic the tumor microenvironment, it was found that MSC also affect tumor cell behavior by an alternative mechanism dependent on cell-cell contact, but independent of TGFB1 levels secreted by MSC. The cell-cell contact between MSC and GBM U87FP635 significantly enhaced tumor viable cells. Additionally, the spheroid tumor cell culture with MSC cell contact increased the invasiveness of U87FP635 cells. Finally, in vivo ectopic implantation model showed more developed tumors when GBM U87FP635 cells were coinjected with MSC. These pro-tumorigenic effects were found both in cell-cell contact with control MSC, as with MSC containing TGFB1 gene expression knockdown. Thus, these findings indicate that MSC can exert pro-tumorigenic effects by two alternative and independent mechanisms: paracrine action of TGFB1 secreted by MSC and action mediated by cell-cell contact. In the present experimental conditions, the cell-cell contact-dependent mechanism was predominant. The secretome proteomic study of those cells identified 126 differentially expressed proteins as well as 10 proteins exclusively detected in conditioned media from GBM U87FP635 cell cocultures with MSC. About 80% of proteins uniquely secreted by cell-cell contact are exosomes components and are involved in cell proliferation and tissue development. These results indicate a dynamic interaction of communication between MSC and tumor cells and reveal some interesting proteins potentially involved in a MSC pro-tumorigenic action mediated by cell contact

O glioblastoma multiforme (GBM) é um dos gliomas mais comuns, classificado como um glioma de grau IV (Organização Mundial da Saúde - OMS) e notoriamente difícil de ser tratado. O tratamento recomendado consiste na ressecção cirúrgica seguida de radio e quimioterapia, e a sobrevida média dos pacientes é de apenas 12 meses após o diagnóstico. Portanto, novas terapias que focam a redução do volume do tumor e o aumento da morte das células tumorais são urgentemente necessárias. Estudos pré-clínicos sugerem que a inibição de COX-1 e 2 com Anti-inflamatórios não esteroidais (AINEs), como o Ibuprofeno (IBP), inibiram significantemente a proliferação e a migração celular em diferentes tumores. Assim, o presente estudo teve como objetivo avaliar in vitro o efeito da inibição de COX-1 e COX-2 através do tratamento com IBP, e também com inibidores específicos como SC-560 e NS-398 respectivamente, na migração e na proliferação da linhagem celular de glioma humano U251-MG. O presente estudo demonstrou através de diversos ensaios que a inibição de COX-1 e COX-2 através do IBP, do SC-560 e do NS-398 inibiu significativamente a migração e a proliferação celular da linhagem celular U251-MG. Dessa maneira, concluímos que a PGE2 está envolvida na migração e proliferação celular das células desta linhagem celular. / Glioblastoma Multiforme (GBM) is the most common glioma, classified as grade IV (World Health Organization WHO) and notoriously difficult to treat. The recommended treatment consists of surgery followed by radiotherapy and chemotherapy, and the median survival is ten to twelve months. Preclinical studies suggest that inhibiton of cyclooxygenase-2 by treatment with non-steroidal anti-inflammatory drugs, such as ibuprofen, significantly blocked the proliferation of different tumors including gliomas. Thus this study aimed to evaluate the migration of glioma cell line U251-MG after inhibition of cyclooxygenases 1 and 2 by treatment with ibuprofen (IBP), and specifics inhibitors such as SC-560 for COX-1 and NS-398 for COX-2. The present study demonstrated by various assays where inhibition of COX-1 and COX-2 by IBP, SC-560 and NS-398, significantly inhibited migration and cell proliferation of U251-MG cell line. Thus, we conclude that PGE2 is involved in this cell line migration and cell proliferation.

O Glioblastoma é um dos tumores mais agressivos do sistema nervoso central e entre as diversas neoplasias possui um dos piores prognósticos. Mesmo com as novas estratégias de tratamento, a sobrevida de pacientes portadores de glioblastoma continua sendo muito baixa, sendo a temozolomida (TMZ) o agente mais comum usado no seu tratamento. O ácido tetra-o-metil nordihidroguaiarético (M4N), é um novo agente terapêutico que funciona como um repressor transcricional global de genes dependentes do fator de transcrição Sp1, tais como Survivina e Cdk1. No presente estudo, foram investigados os níveis de expressão do gene Survivina, suas variantes gênicas por splicing alternativo e Cdk1 em amostras tumorais e linhagens celulares de GBM. Adicionalmente, foram investigados os efeitos do M4N em combinação ou não com TMZ e/ou radiação em culturas primárias e linhagens celulares de GBM. Ensaios de qRT-PCR foram realizados para determiner a expressão de mRNA das variantes gênicas de Survivina e Cdk1. A proliferação celular foi analisada pelo ensaio XTT e os niveis de apoptose e variações do ciclo celular foram determinados por citometría de fluxo. Analises de combinação de drogas utilizando diferentes estratégias de administração (simultânea e seqüencial) foram realizados baseados no método de Chou-Talalay em linhagens celulares e culturas primárias de GBM. Para os ensaios de sobrevivência clonogênica, foram utilizadas as doses de 2, 4 e 6 Gy de radiação gamma. Todas as variantes por splicing alternativo de Survivina e o gene Cdk1 foram expressos em amostras (n=16) e linhagens celulares (n=6) de GBM, exceto a variante Survivina-2B que apenas foi expressa nas linhagens celulares de GBM. O tratamento com M4N diminuiu a expressão de Cdk1, Survivina e a variante Survivina-Ex3, enquanto que houve um aumento da expressão da variante Survivina-2B. O M4N diminuiu a proliferação celular de forma isolada e sinérgicamente quando combinada com TMZ. Além disso, o M4N aumentou os efeitos da radiação, principalmente quando associado com TMZ. O M4N causou morte celular apoptótica, diminuição do índice mitótico e parada do ciclo celular principalmente na fase x G2/M. Os resultados do presente estudo sugerem a potencial aplicação clínica de M4N em combinação com TMZ e radiação no tratamento do GBM. / Glioblastoma (GBM), one of the most human malignant neoplasia, responds poorly to current treatment modalities, being temozolomide (TMZ) the most used drug in its treatment. TetraO-methyl Nordihydroguaiaretic Acid (M4N) is a global transcriptional repressor of genes dependents of Sp1 transcription factor, such as Survivin and Cdk1. In this study was evaluated the gene expression of Survivin, their spliced-variants and Cdk1 in GBM samples and cell lines. Moreover, it was investigated the effects of M4N combined or not with TMZ and/or radiation on primary cultures and cell lines of GBM. qRT-PCR assays were performed to determine the Survivin-spliced variants and Cdk1 gene mRNA expression in GBM tumor samples and cell lines. Cell proliferation was measured by XTT assay and cell cycle and apoptosis were determined by flow cytometry. Drug combination analyzes using different schedules of administration (simultaneous and sequential) were performed based in ChouTalalay method on GBM cell lines and primary cultures. For clonogenic survival, it was used the doses of 2, 4, and 6 Gy of gamma radiation. All Survivin-spliced variants and Cdk1 gene were expressed in GBM samples (n=16) and cell lines (n=6), except the Survivin-2B variant that was only expressed in GBM cell lines. M4N treatment down regulated the expression of Cdk1, Survivin and Survivin-Ex3 variant, while the Survivin-2B variant was up-regulated. M4N decreased the cell proliferation separately and synergistically with TMZ, moreover it enhanced the radiation effects, mainly when associated with TMZ. M4N also induced apoptotic cell death, decreased mitotic index and arrested the cell cycle mainly in G2/M phase. Our results suggest a potential clinical application of M4N in combination with TMZ and radiation in GB treatment.

Recentemente, com o intuito de identificar genes associados com invasão e proliferação tumoral, identificamos por PCR em tempo real, um aumento de aproximadamente cem vezes da proteína PLP2 em glioblastomas em relação a tecidos normais. Até o momento não há nenhum relato da identificação desta proteína em astrocitomas. Portanto, neste trabalho clonamos e expressamos em bactérias, as alças externas da PLP2 em fusão com a proteína SUMO, com o objetivo de obtermos anticorpos policlonais para serem usados na identificação da PLP2 em tumor humano por western blotting. Realizamos também a expressão da PLP2 fusionada com a EGFP em células de mamífero, para estudar sua distribuição celular, observamos que a PLP2 se concentra em toda a membrana celular e estudos sobre o transito da PLP2 nas células, indicam que ela possa estar envolvida em processos quimiotáticos via CCR1 sugerindo o envolvimento da PLP2 de alguma forma no processo tumorigênico. / Recently, in order to identify genes associated with tumoral invasion and proliferation, identified by real time PCR, an increase of about one hundred times of PLP2 protein in glioblastomas when compared to normal tissue. So far, there is no report of identification of this protein in astrocytomas. Therefore in this study, we cloned and expressed in bacteria the external handles of PLP2 fused with SUMO protein in order to obtain polyclonal antibodies for use in identifying the PLP2 in human tumor by western blotting. We also expressing the PLP2 fused with EGFP in mammalian cells to study its cellular distribution, we observed that focuses PLP2 across the cell membrane and studies on the traffic of PLP2 cells, indicate that it may be involved in chemotactic processes via CCR1 suggesting the involvement of PLP2 somehow in the tumorigenic process.

O glioblastoma multiforme (GBM) é o tumor mais agressivo do Sistema Nervoso Central (SNC) e caracteriza-se por um alto poder angiogênico que está diretamente relacionado com a capacidade invasiva e inversamente com o prognóstico. A angiogênese contribui para a malignidade por prover a oxigenação e o suprimento nutricional necessários para o crescimento e invasão do tumor. O GBM prolifera sob um ambiente de hipóxia e o fator induzido por hipóxia (HIF-1) apresenta um papel fundamental na ativação da transcrição de genes alvo que favorecem a angiogênese e evitam a morte celular. O fator de crescimento do endotélio vascular (VEGF) e o fator de crescimento derivado da plaqueta C (PDGF-C) são agentes de grande interesse na angiogênese tumoral e que podem ser modulados pelo HIF-1. Foi realizado tissue microarray(TMA) de 208 casos de GBM e estudados pelo método de imunoistoquímica os marcadores HIF-1, VEGF e PDGFC. Os resultados foram correlacionados com a angiogênese avaliada através da densidade microvascular (DMV) pelo CD34, CD105, VEGF e PDGF-C, com a proliferação celular endotelial através da marcação nuclear pelo KI-67 e também com a sobrevida. A expressão tumoral do HIF-1 foi observada em 184 casos (88,5%), a do VEGF em 131 (63%) e a do PDGF-C em 160 (77%). As DMVs medianas pelo CD34, PDGF-C, VEGF e CD105 foram, respectivamente, 20, 16, 5 e 6. Os GBMs com marcação positiva pelo HIF-1 tiveram uma DMV mediana pelo CD34 de 30, enquanto que nos negativos a DMV mediana foi 14 (p<0,001). A expressão tumoral positiva pelo HIF-1 teve correlação com a marcação tumoral pelo VEGF e PDGF-C (p<0,001). Houve também uma correlação entre a marcação do VEGF e do PDGF-C tanto no tumor (p=0,001) como na célula endotelial (p<0,001). A expressão do VEGF no tumor teve correlação com a sua expressão no vaso (p<0,001). Células endoteliais marcadas pelo PDGF-C e pelo VEGF também foram marcadas pelo CD105 e seus núcleos pelo KI-67 confirmando seu padrão neoangiogênico e proliferativo. A marcação nuclear das células tumorais pelo VEGF teve impacto na sobrevida (p=0,002), bem como as marcações nucleares pelo HIF-1 e VEGF (p=0,005). Em conclusão, este estudo mostrou que a expressão do HIF-1 está associada com as expressões do VEGF e do PDGF-C e que houve uma correlação desses marcadores com a angiogênese no GBM. / Glioblastoma multiforme (GBM) is the most aggressive tumour of the central nervous system (CNS) and is characterized by a high angiogenic power that is directly related to the invasiveness and inversely to the prognosis. Angiogenesis contributes to malignancy by providing the necessary oxygenation and nutritional supplement for the tumour\'s growth and invasion. GBM proliferates under a hypoxia environment and the hypoxia-inducible factor (HIF-1) plays a key role on the transcription of essential genes which promote angiogenesis and prevent cellular death. The vascular endothelial growth factor (VEGF) and the platelet-derived growth factor C (PDGF-C) are agents of great interest on tumour angiogenesis and may be modulated by the HIF-1. Tissue micro-array (TMA) was conducted on 208 cases of GBM and the HIF-1, VEGF and PDGF-C markers were studied under immunohistochemistry method. The results were correlated with angiogenesis assessed by micro-vessel density (MVD) for CD34, CD105, VEGF and PDGF-C, with endothelial cell proliferation by nuclear staining for KI-67, and also with survival. The tumour expression by HIF-1 was observed in 184 cases (88.5%), by VEGF in 131 (63%) and by PDGF-C in 160 (77%). The median MVD for CD34, PDGF-C, VEGF and CD105 was respectively 20, 16, 5 and 6.The GBMs which stained positive for HIF-1 showed a median MVD of 30 for CD34, whereas in negative ones, median MVD was 14 (p <0.001). The positive tumour expression for HIF-1 was correlated with tumour markings for VEGF and PDGF-C (p <0.001). There was also a correlation between the markings for VEGF and PDGF-C in both the tumour (p = 0.001) and endothelial cell (p <0.001). VEGF expression in the tumour was correlated with its expression in the blood vessel (p <0.001). Endothelial cells marked for the PDGF-C and VEGF were also marked for CD105 and their nuclei for KI-67 confirming its neoangiogenic and proliferative pattern. The nuclear staining on tumour cells for VEGF had an impact on survival (p = 0.002), as well as the cases with nuclear staining for HIF-1 and VEGF (p = 0.005). In conclusion, this study showed that HIF-1 expression is associated with VEGF and PDGF-C and correlated with angiogenesis on GBM.

O emprego da metodologia de microarranjos no estudo do câncer tem permitido a identificação de genes com alterações em seus perfis de expressão, os quais estão direta ou indiretamente envolvidos na etiologia dessa doença. O crescente número de publicações de experimentos de expressão gênica em repositórios de dados de microarranjos demonstra que, em geral, a limitação não está na quantidade ou qualidade desses experimentos, mas no processamento desses dados. Dessa forma, há a necessidade de desenvolver metodologias de bioinformática que sejam capazes de analisar tais perfis de forma integrada, incluindo no contexto da análise, dados provenientes de outros experimentos. O desenvolvimento do câncer tem sido associado principalmente a distúrbios nos mecanismos de controle do ciclo celular, cujas vias são dependentes de uma maquinaria transcricional e de seus elementos regulatórios; entre estes últimos, os fatores de transcrição (FTs) têm sido estudados como potenciais alvos para a terapia molecular. No presente trabalho, um conjunto de dados de microarranjos realizados a partir de amostras de glioblastoma foi obtido em repositórios públicos (GEO e ArrayExpress). O teste estatístico SAM foi aplicado aos dados e os genes diferencialmente expressos (FDR 0,05), induzidos em glioblastoma (1.830 genes), foram submetidos a uma análise de associação a FTs (programa FatiGO+), a qual associou os FTs HNF1A, IRF7 e E2F (p 0,05) aos genes induzidos. Adicionalmente, a lista de genes foi submetida a uma análise de associação a um banco de dados de assinaturas transcricionais do software TBrowser, extraídas de diversos experimentos de microarranjos do GEO. Como resultado, 7.910 assinaturas foram associadas (p 0,01), sendo que as cem primeiras também foram relacionadas a FTs por meio de ferramentas disponibilizadas no próprio TBrowser. Os FTs E2F1 e E2F4 foram associados a mais de 80% das assinaturas analisadas. Dessa forma, ambas as análises apontaram o FT E2F, mais especificamente E2F1 e E2F4, como associados à lista inicial de genes fornecida pelo SAM. A expressão de E2F1 e E2F4 foi avaliada por meio da técnica de RT-PCR quantitativa em tempo real em amostras de RNA de sete linhagens de glioblastoma (T98, U251, U138, U87, U343, MO59J e MO59K). Interessantemente, ambos os genes foram apontados como superexpressos em todas as linhagens, a maioria com significância estatística. A família de FTs E2F apresenta papéis importantes no controle da proliferação celular e apoptose. Alguns membros atuam como oncogenes, e outros, como genes supressores de tumor, dependendo do contexto molecular nos quais se encontram. Muitos trabalhos da literatura têm apontado a importância desses FTs, especialmente E2F1, no processo de itumorigênese. Com base nos resultados obtidos no presente trabalho, o status de expressão (indução) de E2F1 e E2F4 é provavelmente associado ao glioblastoma. Esses FTs podem influenciar a expressão de uma série de genes cruciais, frequentemente alterados nessa doença, o que ainda requer um estudo mais detalhado, visando à validação desses FTs como biomarcadores, ou até mesmo como alvos moleculares que possam ser empregados no estabelecimento de novas modalidades de terapias. / The application of DNA microarrays in cancer research has provided the identification of abnormal expression profiles of a series of genes, which may be directly involved in the etiology of such disease. The increasing number of publications related to gene expression profile in microarray repositories has demonstrated that the limitation of such experiments is not associated with the quantity neither the quality of such experiments, but with data processing. Therefore, there is a great interest in the development of methodologies in bioinformatics that allow the integrated analysis of such profiles, including data set from other experiments. Cancer development has been associated mostly with changes in cell cycle control, whose intracellular pathways are dependent on the transcriptional machinery. Regulatory elements involved in transcription, which include transcriptional factors (TFs), can be potential targets for molecular therapy. In the present study, a set of microarray data achieved from glioblastoma samples were obtained from public repositories (GEO and ArrayExpress). Data were submitted to statistical analysis using SAM, and 1,830 up-regulated genes (FDR 0.05) were submitted to TFs association analysis (FatiGO+ program). Those genes were associated to the TFs HNF1A, IRF7 and E2F (p 0.05). Moreover, the set of genes was submitted to a transcription signature bank data association analysis using the software TBrowser, extracted from GEO, which provided a wide range of data sets from microarray experiments. The analysis led to 7,910 associated signatures (p 0.01); out of them, the first 100 were related to TFs according to the tools available in TBrowser. The TFs E2F1 and E2F4 were associated to more than 80% from the analyzed signatures. Therefore, both analysis suggested that the TF E2F, specifically E2F1 and E2F4, were associated to the initial gene set obtained by the SAM analysis. The expression of E2F1 and E2F4 was evaluated by quantitative real-time PCR using RNA samples from seven glioblastoma cell lines (T98, U251, U138, U87, U343, MO59J and MO59K). Interestingly, both genes were found up-regulated in all cell lines. The E2F TFs family members present important roles in cell proliferation control and apoptosis. Depending on the molecular context involved, some members act as oncogenes and others as tumor suppressor genes. A great number of studies has suggested the importance of such TFs , specially E2F1, in the tumorigenesis process. According to the present results, the expression status (induced) of E2F1 and E2F4 may be associated with glioblastoma. These TFs may influence the abnormal expression of important genes in cancer, even though detailed studies should be necessary in order to validate these TFs as biomarkers or molecular targets for therapeutical intervention.