Thesis (Ph. D.)--University of Texas Health Science Center at Houston, School of Public Health, 2006. / Includes bibliographical references (leaves 104-114).

<p>Background: This is a retrospective study of patients treated with stereotactic body radiation therapy (SBRT) with the stereotactic body frame for centrally located lung tumours. The purpose was to investigate the doses to the different structures of the tracheobronchial tree and to relate these doses to the incidence of atelectasis. The goal was to estimate a tolerance dose for the bronchi. Materials: The patient material consisted of 71 patient treated at the Karolinska University Hospital for a total of 102 tumours between November 1993 and March 2004. The patient group consisted of 36 men and 35 women with a mean age at the treatment of 67 years (range 34-87). The group was a mixture of patients with primary lung cancer and pulmonary metastases. Methods: After rereading and reactivating the dose plans for the patients in the treatment planning system (TPS) the different tracheobronchial structures (trachea, right mainstem bronchus, right superior bronchus, right intermedius bronchus, right medius bronchus, right inferior bronchus, left mainstem bronchus, left superior bronchus, left intermedius bronchus, left inferior bronchus) were outlined. The dose distribution in each structure was calculated and a dose-volume histogram (DVH) was created. Patients were allocated to four groups, i.e. patients with right sided tumours (22), left sided tumours (14), mediastinal tumours (23) and bilateral tumours (10). After that the maximum and mean doses to all structures were analysed. An oncologist reviewed the medical records for the patients and especially looked for atelectasis. The doses were related to the incidence of atelectasis.</p><p>Results and Conclusions: For the patient group with right sided tumours it seems like the maximum doses to the bronchi are higher for the patients with atelectasis in comparison with patients without atelectasis. A better correlation between atelectasis and maximum doses rather than mean doses was observed for these patients. At this moment the results are too preliminary, so it is not possible to suggest a tolerance dose for the bronchi. What can be said is that the maximum doses to the bronchi for patients with right sided tumours without atelectasis are below 250 Gy3 expressed in biologically equivalent dose (BED) with α/β=3Gy, while at least one bronchi structure in the atelectasis patients received a maximum dose above 250 Gy3.</p>

Hypoxic regions found in most solid tumors often contain cells which are resistant to various cancer therapies. However, hypoxia also forces cells to rely solely on the catabolism of glucose through glycolysis for ATP production and survival, thereby creating a therapeutic window that can be exploited by glycolytic inhibitors, such as 2-deoxy-D-glucose (2-DG). Previous studies in our lab demonstrated that activation of Hypoxia Inducible Factor (HIF-1) in hypoxic tumor cells confers resistance to glycolytic inhibition by 2-DG. In surveying a number of tumor types for differences in intrinsic levels of HIF-1 alpha under hypoxia, we found that pathways upstream of HIF -- i.e. AKT and mammalian target of rapamycin (mTOR) -- have significantly reduced activity in 2 human non-small lung cancer cell lines (NSCLC) as compared to 4 small cell lung cancer cell (SCLC) lines. This reduced activity of AKT and mTOR correlated with increased sensitivity to 2-DG under hypoxia. Since HIF-1 alpha translation is regulated by the mammalian target of rapamycin (mTOR), we examined the effects of blocking mTOR with an analog of rapamycin (CCI-779) in SCLC cells which express high levels of mTOR activity. Under hypoxia, treatment with CCI-779 resulted in HIF-1 alpha down-regulation. Furthermore, CCI-779 potentiated the cytotoxic effects of 2-DG in hypoxic SCLC cells. Conversely, CCI-779 did not increase 2-DG toxicity in NSCLC lines that do not express HIF, SCLC lines treated with siRNA against HIF-1 alpha, or HIF-deficient mutants. These latter results support the hypothesis that, although mTOR modulates numerous downstream pathways, mTOR inhibition by CCI-779 increases the toxicity of 2-DG in hypoxic cells through down-regulation of HIF-1 alpha. Overall, our findings show that CCI-779 hyper-sensitizes HIF-expressing hypoxic tumor cells to 2-DG. Additionally, our results suggest that the intrinsic expression of AKT, mTOR, and HIF in many tumor types may be important predictors of clinical responsiveness to 2-DG and could be used to guide future treatment decisions on whether to use 2-DG alone or in combination with an mTOR inhibitor.

The human immunodeficiency virus (HIV)-1 can compromise pulmonary function at all stages of the disease. The present study examined whether there were differences in resting and exercising pulmonary function among sedentary, resistance-trained and aerobically-trained, early symptomatic, HIV-1+ men. Forty five subjects, 15 per group, were enrolled. An analysis of variance (ANOVA) showed differences in demographics for age [F (2, 42) = 5.14, p<0.01)], weight [F (2, 42) = 4.84, p<0.01)], body mass index [F (2, 42) = 9.50, p<0.01)] and average years HIV-1+ [F (2, 42) = 4.78, p<0.01)]. A multiple analysis of covariance (MANCOVA) showed differences in resting pulmonary function [F (8, 72) = 7.164, P = 0.01]. Univariate ANOVA's and Bonferroni post-hoc comparisons showed the aerobically-trained group had higher forced expiratory volume in one second (FEV1) than the resistance-trained and sedentary groups (p<0.05 and p<0.01, respectively), higher forced vital capacity (FVC) (p<0.01, for both), higher maximum voluntary ventilation (p<0.01, for both) and higher FEV1/FVC ratios than the sedentary group only (p<0.01). The resistance-trained group also showed higher FEV1 (p<0.01) and FEV1/FVC (p<0.01) than the sedentary group. For exercising pulmonary function, significant differences in our MANCOVA were found [F (12, 68) = 12.73, P = 0.001]. Univariate ANOVA's and Bonferroni post-hoc comparisons showed that the aerobically-trained group had higher dyspnea index than the resistance-trained and sedentary groups (p<0.01 and p<0.05, respectively), higher ventilatory efficiency (RR/VE max) than the resistance-trained and sedentary groups (p<0.05 and p<0.01, respectively), higher maximum minute ventilation (VE max) (p<0.01, for both), higher peak oxygen consumption (peak VO2) (p<0.01, for both) and lower dead space (VD/VT) (p<0.01, for both). The resistance-trained group also showed higher peak VO2 (p<0.01), lower VD/VT (p<0.01) and lower RR/VE max (p<0.01) than the sedentary group. Results suggest that aerobically-trained, and to a lesser extent, resistance-trained seropositives possessed superior resting and exercising pulmonary function compared to sedentary seropositive males.

<p>De flesta hjärtstopp sker prehospitalt, dessa patienter är i behov av livräddande behandling i form av Hjärt-Lung-Räddning (HLR) samtidigt som de snabbt skall förflyttas och behandlas i ambulans till sjukhus för vidare vård och behandling. Manuell HLR är svårt att utföra på ett effektivt och säkert sätt när patienten samtidigt ska förflyttas och det är också tröttande för ambulansteamet att utföra hjärtkompressioner under en längre tid. LUCAS är en HLR-apparat som ger mekaniska hjärtkompressioner. Apparaten har använts prehospitalt i cirka fyra år. Syftet med föreliggande arbete var att undersöka om LUCAS förbättrar det prehospitala omhändertagandet av patienter med hjärtstopp. Som metod har litteraturstudie använts. Resultatet visar att LUCAS föbättrar det prehospitala omhändertagandet av patienter med hjärtstopp. LUCAS utför kontinuerliga, effektiva hjärtkompressioner med bibehållen hög kvalitet och ökar ambulansteamets möjligheter att behandla patienten med andra åtgärder såsom ventilering, admnistrering av läkemedel och defibrillering. Patientens chans till överlevnad ökar och ambulansteamet kan utföra sitt arbete på ett säkrare sätt, bland annat genom att använda säkerhetsbälte i ambulansen och ändå ge optimal </p><p>vård. Eftersom LUCAS ger mer effektiva hjärtkompressioner leder det </p><p>till att fler patienter kan räddas, de överlevande patienterna slipper </p><p>ytterligare lidande om skador som kan förlänga sjukhusvistelsen och </p><p>rehabiliteringen i efterförloppet kan undvikas. För att förbättra LUCAS </p><p>och dess funktion bör fortsatt forskning göras för att undersöka vilka </p><p>skador som den kan orsaka och hur dessa kan undvikas.</p>

Introduction Avec plus de 7000 cas diagnostiqués par an en Belgique, le cancer bronchique est l’un des cancers les plus fréquents chez l'homme. Son pronostic est très réservé, la survie à 5 ans tous stades confondus étant inférieure à 15 %. Ce faible taux de guérison s’explique en grande partie par le fait que le diagnostic se réalise généralement à un stade avancé de la maladie. Une méthode de détection précoce, l’endoscopie en autofluorescence, exploite des variations de la fluorescence bronchique sous l'effet d'un laser et permet ainsi de dévoiler des lésions précancéreuses invisibles en lumière blanche. Réalisée à l’Institut Jules Bordet depuis 1996, la photodétection nous a permis de constituer une banque de biopsies d’épithélium bronchique à tous les stades de la carcinogenèse bronchique, conservées initialement en blocs paraffinés et, depuis 2003, par congélation. Hypothèse Nous avons émis l’hypothèse que la compréhension de la genèse du carcinome épidermoïde bronchique par la caractérisation de l’évolution des anomalies moléculaires dans les lésions précancéreuses et cancéreuses de l'arbre bronchique nous permettrait d’identifier de nouvelles cibles de détection et éventuellement de chimioprévention pour le cancer bronchique. L'objectif de nos travaux a donc été de caractériser les modifications moléculaires successives et/ou cumulatives sous-jacentes à la transition entre les différents stades histologiques de la carcinogenèse épidermoïde bronchique (épithélium bronchique normal du fumeur, hyperplasie, métaplasie, dysplasies légère, modérée et sévère, CIS et les carcinomes invasifs). Différentes techniques complémentaires ont été successivement utilisées à cet effet : 1) étude de l’expression protéique par immunohistochimie (IHC) et immunofluorescence (IF), 2) étude de l’expression des ARNs messagers par microdamiers, 3) étude de l’expression des microARNs par RT-PCR quantitative. Travaux réalisés Afin de sélectionner les protéines à étudier aux différents stades de la carcinogenèse épidermoïde bronchique, nous avons réalisé une étude méthodologique de la littérature chez les patients atteints de cancer bronchique non à petites cellules (CBNPC). En effet, d’une part, la petite taille des biopsies bronchiques que nous projetions d’étudier et, d’autre part, le faible taux de découvertes de lésions de haut grade lors de la réalisation de bronchoscopies en fluorescence limitent le nombre d’analyses réalisables. Les revues systématiques de la littérature, intégrant une analyse méthodologique des études publiées et une méta-analyse de leur impact pronostique en terme de survie, ont permis de choisir une série de marqueurs sur base de leur intérêt potentiel grâce à la puissance apportée par l’agrégation de grands nombres de cas. La mutation de KRAS identifiée par PCR constitue un facteur péjoratif pour la survie des patients atteints de CBNPC et plus spécifiquement des adénocarcinomes (ADC). Etant donné que notre projet est consacré à la genèse du carcinome épidermoïde bronchique (CEB), nous n’avons pas étudié ce facteur dans nos biopsies. Par contre, les revues systématiques ont montré un impact en terme de survie dans les CBNPC, y compris dans les CEB, pour l’angiogenèse, des récepteurs de facteurs de croissance épithéliale (EGFR et c-erbB-2) et des marqueurs de la prolifération cellulaire (Ki-67). Nous avons donc étudié l’expression de ces protéines par IHC dans les lésions précurseurs de CEB et dans les CEB. L’expression de Ki-67 est augmentée aux stades de dysplasie sévère et de CIS par rapport à ceux de dysplasies légère et modérée. La mesure de l’expression de Ki-67 dans ces biopsies aide donc à les classifier en lésions de bas et de haut grade. L’étude de la corrélation de l’expression de plusieurs protéines (EGFR, c-erbB-2 et Ki-67) dans les mêmes lésions bronchiques a montré que la majorité des biopsies de haut grade (dysplasies sévères et CIS) expriment anormalement EGFR et/ou Ki-67. Par contre, l’homologue d’EGFR, c-erbB-2, n’apparaît que plus tardivement, dans les carcinomes invasifs. Nous avons également caractérisé l’expression de protéines impliquées dans les voies de l'apoptose dans les lésions précurseurs de CEB. L’expression du facteur suppresseur de tumeurs p53 s’est avérée être un marqueur pronostique péjoratif important pour la survie des patients atteints de CNBPC et augmente dès les premières étapes de la tumorigenèse bronchique et même déjà dans l’épithélium morphologiquement normal du fumeur. L'altération de l'expression de p53 est donc un événement très précoce dans la genèse du CEB et la positivité de p53 augmente ensuite avec la sévérité des lésions. Dans le but de caractériser les voies de contrôle de p53 au cours de la carcinogenèse épidermoïde bronchique, nous avons analysé l'expression de 3 autres protéines, MDM2, p14arf et la nucléophosmine (NPM), dans une série de 200 biopsies. L’expression de MDM2, NPM et p14arf est respectivement altérée aux stades de dysplasie légère, modérée et sévère. Au stade de dysplasie sévère, l’expression de p14arf, inhibiteur de MDM2, peut soit disparaître, soit se concentrer dans les nucléoles. Tant la perte de p14arf que sa concentration dans les nucléoles sont associées à une augmentation de l’expression de MDM2. Nous avons également observé que la délocalisation de NPM depuis le nucléoplasme vers le nucléole est hautement corrélée à celle de p14arf. En IF, NPM et p14arf colocalisent dans le nucléoplasme dans les échantillons de bas grade ou dans les nucléoles dans les lésions de haut grade. Par contre, la protéine MDM2 n’est détectée dans les nucléoles quelles que soient les localisations de p14arf ou de NPM et quel que soit le stade. Ces données sont en faveur de l’hypothèse selon laquelle la localisation de p14arf dans les nucléoles empêcherait la formation des complexes p14arf–MDM2 et pourrait ainsi faciliter la carcinogenèse pulmonaire. Nos résultats suggèrent également que la présence de NPM dans le nucléoplasme pourrait jouer un rôle protecteur contre le dommage cellulaire et la transformation maligne tandis que sa délocalisation vers les nucléoles et ce, peut-être par la délocalisation de p14arf, favoriserait la carcinogenèse bronchique. Enfin, suite à la réalisation d’une méta-analyse montrant le rôle de la cyclooxygénase 2 (COX-2) en tant que facteur pronostique dans les CBNPC de stade précoce, l’expression de la protéine COX-2 a été analysée par IHC dans 106 biopsies. Cette étude montre que cette protéine s’accumule exclusivement à partir du stade de dysplasie sévère, permettant ainsi de séparer les lésions bronchiques de bas et de haut grade. Avec une haute valeur prédictive positive (100 %) et une bonne valeur prédictive négative (82,35 %), COX-2 apparaît donc comme un marqueur précoce potentiel à tester pour le dépistage du cancer bronchique. En parallèle à ces travaux, nous avons collecté des biopsies fraîchement congelées aux différents stades de la carcinogenèse épidermoïde pour une analyse du transcriptome. La première étape a consisté à définir le profil d’expression génique par la technique des microdamiers. Après son extraction et sa rétrotranscription, l’ARN a été marqué et hybridé sur des lames commercialisées par Agilent Technologies. Au total, 122 échantillons, dont minimum 12 de chaque catégorie, ont été hybridés avec un contrôle commun (issu d’un mélange de biopsies bronchiques normales de non-fumeurs). Une analyse en composante principale a montré que la hiérarchie de la classification histologique était bien représentée par les profils d’expression génique des biospies aux différents stades. Quelle que soit la liste de gènes de départ sélectionnée pour réaliser le regroupement hiérarchisé, nous avons observé, de manière constante et robuste, une différence majeure de profil d’expression génique entre, d’une part, les tissus bronchiques les plus « normaux » (normal normofluorescent, histologiquement normal mais hypofluorescent et hyperplasie) et, d’autre part, toutes les autres catégories histologiques dites « anormales ou modifiées » à partir de la métaplasie jusqu’au carcinome invasif. Parmi les épithéliums bronchiques « modifiés », deux grands groupes se distinguent : d’un côté, les métaplasies et dysplasies légères, qui sont très souvent bénignes et réversibles pour la plupart, et de l’autre côté, les dysplasies sévères, les CIS et les carcinomes invasifs, lésions à risque beaucoup plus élevé d’évoluer vers un cancer ou déjà malignes. Les échantillons au stade de dysplasie modérée se classent tantôt dans le deuxième groupe avec les dysplasies légères tantôt dans le troisième avec les dysplasies sévères. Il semble donc que le stade histologique de la dysplasie modérée soit un groupe hétérogène n’ayant pas de réalité biologique et qu’il serait plus adéquat de les reclasser dans un des 2 autres groupes sur base des arguments moléculaires. Nous avons obtenu les listes de gènes dont l’expression varie de manière statistiquement significative entre les différentes étapes de la carcinogenèse épidermoïde bronchique. Par ailleurs, nous avons pu mettre en évidence un profil d’expression génique permettant de discriminer les lésions bronchiques de mauvais pronostic (dysplasies sévères ou plus) de celles de meilleur pronostic (tissu normal et anomalies morphologiques de bas grade). Les gènes qui constituent ce profil permettant d’identifier les lésions de mauvais pronostic sont des candidats pour la détection précoce du cancer bronchique. De plus, nos données de génomique confirment la surexpression de certains ARNs messagers correspondant à des protéines dont la surexpression a été rapportée dans les études d’IHC comme COX-2, MDM2, Ki-67, les cytokératines, les métallopeptidases, les cyclines. Par ailleurs, certaines protéines dont le rôle dans les cancers pulmonaires invasifs a déjà été décrit mais pas aux stades pré-invasifs, parmi lesquelles la protéine PTH-like, des protéines liées à TNF ou d’autres liées à IGF, E2F ou à Wnt, semblent impliquées aux stades précoces de la carcinogenèse épidermoïde bronchique. Enfin, de nouveaux acteurs possibles de ce processus ont été mis en évidence. Nous avons également étudié l’évolution de l’expression des microARNs au cours de la carcinogenèse bronchique par des RT-PCR quantitatives (LDA) sur 60 des biopsies dont nous avons étudié le transcriptome (6 par catégorie) et en utilisant la classification en 3 groupes issue des analyses des microdamiers d’expression génique. Cette étude montre que plusieurs miARNs sont différentiellement exprimés durant la carcinogenèse bronchique. De plus, deux étapes successives et distinctes ont été mises en évidence pour l’évolution de l’expression des miARNs au cours de la carcinogenèse bronchique. Aux stades les plus précoces, correspondant à la progression de l’épithélium normal du non-fumeur vers l’épithélium histologiquement normal du fumeur et l’hyperplasie jusqu’au groupe des anomalies morphologiques relativement bénignes (métaplasie, dysplasies légère et modérée), on observe une réduction significative de l’expression de la grande majorité des miARNs. Aux stades plus tardifs de la carcinogenèse (dysplasie sévère, CIS et CEB), même si 74 % des miARNs altérés restent encore régulés négativement par rapport à leur niveau d’expression dans l’épithélium normal du non-fumeur, la proportion de miARNs dont l’expression est augmentée (43 %) s’accroît par rapport à leur niveau d’expression dans les stades qui les précèdent (métaplasie, dysplasies légère et modérée). En outre, lorsque l’on compare ce dernier groupe à celui des lésions plus sévères (dysplasie sévère et CIS), qui progressent fréquemment vers des carcinomes invasifs, 80 % des miARNs augmentent leur niveau d’expression. Par ailleurs, l’expression de certains microARNs évolue de manière linéaire. En particulier, l’expression de miR 34c, cible transcriptionnelle de p53, et celle de miR 15a, inhibiteur de Bcl2, diminuent progressivement entre les différents stades à partir du tissu bronchique normal du non-fumeur jusqu’au CEB. Enfin, les profils d’expression des miARNs permettent de prédire avec précision la classification histologique non seulement entre les lésions de bas grade (métaplasie, dysplasies légère et modérée) et de haut grade (dysplasie sévère et CIS) mais également entre les CIS et les carcinomes invasifs. Les miARNs qui constituent ces signatures sont donc des candidats potentiels pour la détection précoce du cancer bronchique. Conclusions Nos travaux montrent que les anomalies moléculaires apparaissent aux stades les plus précoces de la transformation maligne de l’épithélium bronchique. L’expression protéique des marqueurs étudiés -p53, MDM2, p14arf, NPM, Ki-67, COX-2, c-erbB-2, et EGFR- permet d’affiner la classification des lésions bronchiques précancéreuses et de mieux comprendre les voies de la carcinogenèse précoce. Les profils d'expression des gènes et des microARNs apportent une approche originale des étapes successives du processus de carcinogenèse épidermoïde bronchique et ont mis en évidence des signatures permettant de discriminer les lésions qui sont à très haut risque de progression vers un cancer invasif ou qui sont déjà néoplasiques de celles de meilleur pronostic. Les marqueurs qui constituent ces profils sont des candidats potentiels pour la détection précoce du cancer bronchique.

Inhalation of chemical substances can cause irritation to airways and in high doses acute airway injury. When mice are exposed to the alkylating nitrogen mustard analogue melphalan they develop an acute airway inflammation with a rapid influx of neutrophils to the lungs. The acute phase is followed by long-term respiratory complications characterized by bronchitis, lung fibrosis, and airway hyperreactivity.      In this thesis, a mouse model for chemical airway inflammation was established and the effects on the lungs in a time span from 6 hours up to 3 months were investigated in order to study both acute effects and possible chronic injury. We find that treatment with corticosteroids, e.g. dexamethasone, effectively blocks the inflammatory reaction in several ways: Neutrophil influx to the lungs is diminished, the expression of the proinflammatory cytokines interleukin (IL) -6 and IL-1b is decreased and edema formation as well as development of lung fibrosis is mitigated. In acute airway inflammation we show that the antioxidant vitamin E can be used as a possible complement to corticosteroids but not as a replacement since it causes insufficient downregulation of the inflammatory response. We show the importance of the T lymphocytes as they play a prominent role in the pathogenesis of long-term lung injuries caused by melphalan. Especially the minor gd T cell subset is of major importance orchestrating a number of responses including the acute cytokine and neutrophil response and late-phase lung fibrosis. In order to find the critical time for dexamethasone treatment, mice were exposed to melphalan, treated with dexamethasone at specific time points and lung physiology and airway reactivity was measured in anaesthetized, tracheostomized mice using a small animal ventilator. From these results we conclude that an early treatment, i.e. within one hour after exposure, with dexamethasone is needed to prevent chronic lung injury.  This thesis was undertaken with the main goal to better understand the pathogenesis of melphalan-induced airway inflammation. We believe that our findings have shed new light in this area of research and hope that this increased knowledge may be of future clinical use.

De flesta hjärtstopp sker prehospitalt, dessa patienter är i behov av livräddande behandling i form av Hjärt-Lung-Räddning (HLR) samtidigt som de snabbt skall förflyttas och behandlas i ambulans till sjukhus för vidare vård och behandling. Manuell HLR är svårt att utföra på ett effektivt och säkert sätt när patienten samtidigt ska förflyttas och det är också tröttande för ambulansteamet att utföra hjärtkompressioner under en längre tid. LUCAS är en HLR-apparat som ger mekaniska hjärtkompressioner. Apparaten har använts prehospitalt i cirka fyra år. Syftet med föreliggande arbete var att undersöka om LUCAS förbättrar det prehospitala omhändertagandet av patienter med hjärtstopp. Som metod har litteraturstudie använts. Resultatet visar att LUCAS föbättrar det prehospitala omhändertagandet av patienter med hjärtstopp. LUCAS utför kontinuerliga, effektiva hjärtkompressioner med bibehållen hög kvalitet och ökar ambulansteamets möjligheter att behandla patienten med andra åtgärder såsom ventilering, admnistrering av läkemedel och defibrillering. Patientens chans till överlevnad ökar och ambulansteamet kan utföra sitt arbete på ett säkrare sätt, bland annat genom att använda säkerhetsbälte i ambulansen och ändå ge optimal vård. Eftersom LUCAS ger mer effektiva hjärtkompressioner leder det till att fler patienter kan räddas, de överlevande patienterna slipper ytterligare lidande om skador som kan förlänga sjukhusvistelsen och rehabiliteringen i efterförloppet kan undvikas. För att förbättra LUCAS och dess funktion bör fortsatt forskning göras för att undersöka vilka skador som den kan orsaka och hur dessa kan undvikas.

Background: This is a retrospective study of patients treated with stereotactic body radiation therapy (SBRT) with the stereotactic body frame for centrally located lung tumours. The purpose was to investigate the doses to the different structures of the tracheobronchial tree and to relate these doses to the incidence of atelectasis. The goal was to estimate a tolerance dose for the bronchi. Materials: The patient material consisted of 71 patient treated at the Karolinska University Hospital for a total of 102 tumours between November 1993 and March 2004. The patient group consisted of 36 men and 35 women with a mean age at the treatment of 67 years (range 34-87). The group was a mixture of patients with primary lung cancer and pulmonary metastases. Methods: After rereading and reactivating the dose plans for the patients in the treatment planning system (TPS) the different tracheobronchial structures (trachea, right mainstem bronchus, right superior bronchus, right intermedius bronchus, right medius bronchus, right inferior bronchus, left mainstem bronchus, left superior bronchus, left intermedius bronchus, left inferior bronchus) were outlined. The dose distribution in each structure was calculated and a dose-volume histogram (DVH) was created. Patients were allocated to four groups, i.e. patients with right sided tumours (22), left sided tumours (14), mediastinal tumours (23) and bilateral tumours (10). After that the maximum and mean doses to all structures were analysed. An oncologist reviewed the medical records for the patients and especially looked for atelectasis. The doses were related to the incidence of atelectasis. Results and Conclusions: For the patient group with right sided tumours it seems like the maximum doses to the bronchi are higher for the patients with atelectasis in comparison with patients without atelectasis. A better correlation between atelectasis and maximum doses rather than mean doses was observed for these patients. At this moment the results are too preliminary, so it is not possible to suggest a tolerance dose for the bronchi. What can be said is that the maximum doses to the bronchi for patients with right sided tumours without atelectasis are below 250 Gy3 expressed in biologically equivalent dose (BED) with α/β=3Gy, while at least one bronchi structure in the atelectasis patients received a maximum dose above 250 Gy3.

The leucine-rich repeats and immunoglobulin-like domains (LRIG) family consists of three integral membrane proteins that are important in human cancer. LRIG1 is a negative regulator of growth factor signaling. Its expression is associated with longer survival in several cancer types, and the gene has been shown to function as a tumor suppressor. The roles of LRIG2 and LRIG3 are less well known. The aim of this thesis was to improve our understanding of the expression and function of the LRIG protein family in psoriasis and cancer. To investigate their expression in psoriasis, the mRNA levels and subcellular localization of the LRIG proteins were analyzed and compared between normal and psoriatic human skin. There were no differences in the LRIG mRNA levels between psoriatic and normal skin samples. However, the subcellular localization of all three LRIG proteins differed between psoriatic and normal skin. To study the physiological and molecular functions of Lrig2, we generated Lrig2E12-/- mice. These mice were viable and born at a Mendelian rate, but Lrig2E12-/- mice had an increased rate of spontaneous mortality and a transient reduction in growth rate compared to Lrig2 wild-type (wt) mice. In an orthotopic platelet-derived growth factor (PDGF)B-driven brain tumor mouse model, we studied the effect of Lrig2 on gliomagenesis. All Lrig2 wt mice developed tumors; 82% developed grade II/III tumors, and 18% developed grade IV tumors. Only 77% of the Lrig2E12-/- mice developed tumors, and they were all grade II/III tumors. Thus, Lrig2 increased the incidence and malignancy rates of PDGFB-driven gliomas. We then analyzed the effect of Lrig2 on Pdgf receptor (Pdgfr) signaling. Lrig2 had no effect on Pdgfr steady-state levels, the starvation-induced up-regulation of Pdgfrs, the phosphorylation of Pdgfrs, primary cilium formation or the PDGFBB-induced phosphorylation of Akt or Erk1/2. However, the kinetics of induction of the immediate-early genes Fos and Egr2 were altered, resulting in a more rapid induction in Lrig2E12-/- cells. We then analyzed the clinical and biological importance of LRIG1 in lung cancer. In a human lung cancer tissue micro-array (TMA), LRIG1 expression was found to be an independent positive prognostic factor for adenocarcinoma. To study the importance of Lrig1 regarding lung cancer development in vivo, we used an inducible EGFRL858R-driven mouse lung cancer model. The mice developed diffuse lung adenocarcinoma, and the tumor burden was greater in Lrig1-/- mice than in Lrig1+/+ mice (p = 0.025) at 60 days. The human lung cancer cell line H1975, with either normal or Tet-induced expression of LRIG1, was injected into the flanks of Balb/cA nude mice. Tumors formed by LRIG1-overexpressing cells were smaller than those formed by parental cells, further indicating that LRIG1 is important during lung tumor formation or growth. In vitro, LRIG1 suppressed the proliferation of H1975 cells and down-regulated the phosphorylation of MET and RET. To investigate the molecular functions of LRIG proteins further, we performed a yeast two-hybrid (YTH) screen using a peptide from the cytosolic tail of LRIG3 as bait. This screen identified LMO7 and LIMCH1 as prominent interaction partners for LRIG3. Proximity ligation assays showed that LMO7 interacted with all of the LRIG proteins at endogenous expression levels. LMO7 and LIMCH1 were expressed in all human tissues analyzed. Their expression was dramatically decreased in lung cancer compared to normal lung tissue. The expression of LMO7 was analyzed in a human lung cancer TMA. LMO7 was expressed in respiratory epithelial cells in normal lungs. However, LMO7 was only expressed in a quarter of the lung tumors. LMO7 expression was found to be an independent negative prognostic factor for lung cancer. In summary, we found that the LRIG proteins were redistributed in psoriatic skin. In a mouse glioma model, Lrig2 promoted oligodendroglioma genesis. LRIG1 was an independent positive prognostic factor in human lung cancer. Lrig1 ablation increased the tumor size in an EGFRL858R-driven lung cancer mouse model. LRIG1 expression decreased the tumor growth of human lung cancer cells in a xenograft mouse model. LMO7 interacted with all three LRIG proteins and was an independent negative prognostic factor in human lung cancer. These data demonstrate the importance of LRIG proteins in human disease.