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Expressão de CK5 e vimentina/E-caderina nos diferentes subtipos de carcinomas ductais mamários / Expression of CK5 and vimentin/E-cadherin in different subtypes of invasive ductal carcinomaRapatoni, Liane 17 September 2013 (has links)
Introdução: Os marcadores moleculares têm sido utilizados para identificar subgrupos de tumores com comportamento clínico distinto, inclusive quanto ao padrão de recidiva. Objetivo: Caracterizar a expressão imunoistoquímica de vimentina (VIM) e E-caderina (CDH1) em carcinomas ductais invasivos (CDI) de mama e sua associação com a expressão de citoqueratina 5 (CK5), e características clínico-patológicas. Métodos: Microarranjos teciduais (TMA) foram construídos a partir de 82 amostras de CDI de mama. Imunoistoquímica (IHQ) foi realizada para determinar os receptores hormonais (RH; receptores de estrógeno e progesterona) e receptor do fator de crescimento epidérmico humano 2 (HER2), VIM, CDH1, CK5 e Ki-67. Os tumores foram classificados como luminal A (RH+, HER2-), luminal B (RH+, HER2+ ou Ki-67 alto), HER2 hiperexpresso (RH-, HER2+) e triplo negativo (TN; RH-, HER2-). Resultados: O fenótipo VIM+/CDH1-/low não foi observado nos tumores luminal A, B e HER2 hiperexpresso, enquanto que este fenótipo estava presente em 61,9% dos TN (p= 0,0001). A mediana de Ki-67 em tumores VIM+/CDH1-/low foi 13,6 (variação, 17,8-45,4), em comparação com 9,8 (variação de 4,1-38,1) nos não- VIM+/CDH1-/low (p= 0,0007). O acometimento linfonodal foi menos freqüente em pacientes com VIM+/CDH1-/low do que nos não- VIM+/CDH1-/low (23% X 61%, teste de 2, p = 0,01). A sobrevida livre de doença em 5 anos foi de 61,5% e 83,7% (teste de log-rank, p= 0,02) e a sobrevida global em 5 anos foi de 51,2% e 83,5% (teste de log-rank, p= 0,03) em pacientes com tumores com fenótipo VIM+/CDH1-/low e não VIM+/CDH1-/low, respectivamente. Conclusão: A expressão de VIM e CDH1 identificaram um subconjunto de CDI de mama com fenótipo mesenquimal com alto grau histológico e alto índice mitótico. / Introduction: Molecular markers have been used to identify subgroups of tumors with distinct clinical behavior, including recurrence pattern. Objective: To characterize the immunohistochemical expression of vimentin (VIM) and E-cadherin (CDH1) in invasive ductal carcinoma (IDC) of the breast and its association with cytokeratin 5 (CK5) expression and clinicopathological features. Methods: A tissue microarray was constructed from 82 IDC breast cancer specimens. Immunohistochemistry (IHC) was used to determine hormone receptor (HR; estrogen and progesterone receptors) status and human epidermal growth factor receptor 2 (HER2), VIM, CDH1, CK5, and Ki-67 expression. Tumors were classified as luminal A (HR+, HER2-), luminal B (HR+, HER2+ or high Ki-67), HER2 enriched (HR-, HER2+), and triple negative (TNBC; HR-, HER2-). Results: The VIM+/CDH1-/low phenotype was not observed in luminal A, luminal B and HER2 enriched tumors, whereas this phenotype was present in 61.9% of triple negative (TNBC) tumors (p = 0.0001). The median Ki-67 index in VIM+/CDH1-/low tumors was 13.6 (range, 17.8-45.4) compared with 9.8 (range, 4.1-38.1) in non-VIM+/CDH1-/low tumors (p= 0.0007). The presence of lymph node metastasis was less frequent in patients with VIM+/CDH1-/low tumors than in those with non-VIM+/CDH1-/low tumors (23% vs. 61%; 2 test, p= 0.01). The 5-years disease-free survival was 61.5% and 83.7% (log-rank test; p= 0.02) and the 5-year overall survival was 51.2% and 83.5% (log-rank test; p= 0.03) in patients with VIM+/CDH1-/low phenotype and non-VIM+/CDH1-/low phenotype tumors, respectively. Conclusion: The expression of VIM and CDH1 identified a subset of IDC breast cancer of the mesenchymal phenotype with high histological grade and high mitotic index.
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Avaliação de marcadores relacionados à transição epitélio-mesênquima na endometriose pélvica / Evaluation of markers related to epithelial-mesenchymal transition in the patients with pelvic endometriosisPoppe, Ana Carolina Machado 10 December 2013 (has links)
Introdução: A endometriose é uma doença ginecológica comum caracterizada pela presença de estroma e/ou glândula endometrial fora da cavidade uterina, e que não possui sua etiopatogenia bem estabelecida. A transição epitélio-mesênquima (TEM) é um processo que consiste em uma série de mudanças no fenótipo de células epiteliais que fazem com que estas células assumam características de células mesenquimais. Assim como observado na TEM, as células endometriais no contexto da endometriose apresentam capacidade migratória, invasibilidade e elevada resistência à apoptose. As moléculas de adesão têm adquirido crescente relevância na TEM, pois relacionam-se à perda de adesão célula-célula com o aumento da invasão e metástase. O objetivo deste estudo foi investigar a expressão de marcadores relacionados com a TEM na endometriose superficial, ovariana e profunda. Pacientes e Métodos: Foram selecionadas 103 mulheres que preenchiam os critérios de inclusão estabelecidos, constituindo 2 grupos de estudo independentes entre si: 18 mulheres com endometriose peritoneal, ovariana e profunda concomitantes; 85 mulheres com endometriose ovariana e/ou profunda, dividido em 44 mulheres com endometriose ovariana e 41 com endometriose intestinal. Através de reações de imunoistoquímica, a expressão proteica dos marcadores e-caderina, n-caderina, betacatenina, receptor de estrogênio e receptor de progesterona foram avaliados nos tecidos de interesse em cada grupo de estudo. Além dos locais de doença, as mulheres foram avaliadas quanto à relação com a fase do ciclo e à classificação histológica da doença. Resultados: As lesões de endometriose de ovário mostraram uma menor expressão de n-caderina em comparação às lesões de intestino e peritônio (p=0,032). O receptor de estrogênio e receptor de progesterona se mostraram significativamente menos expressos no componente epitelial da doença de ovário do que no epitélio da endometriose de peritônio e intestino (p=0,002; p=0,48). A expressão da n-caderina apresentou uma correlação direta com a expressão do receptor de estrogênio no estroma da endometriose de intestino (p=0,036). Conclusão: Estes resultados sugerem que a transição epitélio-mesênquima esteja envolvida na etiopatogenia da endometriose, demonstrando que a doença de ovário se comporta de maneira diferente da doença superficial e da doença infiltrativa profunda, sendo a n-caderina um importante fator envolvido neste processo possivelmente influenciada pela ação do estrogênio / Background: Endometriosis is a common gynecological disease defined as the presence of ectopic endometrial glands and stroma outside the uterine cavity, and its pathogenesis is not well established. The epithelial to mesenchymal transition (EMT) is a process consisting of a series of changes in the phenotype of epithelial cells that make these cells assume the characteristics of mesenchymal cells. As observed in the EMT, endometrial cells in the context of endometriosis have the capacity of migration, invasiveness and high resistance to apoptosis. . The adhesion molecules have become progressively relevant in EMT, in view of the cell-to-cell adhesion loss, with increased invasion and metastasis. The goal of this study was to investigate the expression of markers related to EMT in superficial, ovarian and deep endometriosis. Patients and Methods: 103 women were selected who met the inclusion criteria, constituting two independent study groups: 18 women with peritoneal, ovarian and deep concomitant endometriosis, 85 women with ovarian and / or deep endometriosis, divided in 44 women with ovarian endometriosis and 41 with intestinal endometriosis. Through immunohistochemical reactions, the protein expression of e-cadherin, ncadherin, beta-catenin, estrogen receptor and progesterone receptor markers were evaluated in tissues of interest in each study group. In addition to the sites of the disease, menstrual phase and histological classification (well-differentiated, undifferentiated, mixed pattern and stromal) of the disease were recorded. Results: The ovarian endometrisis showed less n-cadherin marker than lesions of the peritoneum and bowel (p=0,032). Ovarian endometriosis also showed markedly decreased expression of estrogen and progesterone receptors in epithelial cells, compared with peritoneal and deep endometriosis (p=0,002; p=0,48). The expression of N-cadherin showed a direct correlation with estrogen receptor expression in the stroma of bowel endometriosis (p = 0.036). Conclusion: These results suggest that epithelial to mesenchymal transition involved in the pathogenesis of endometriosis, demonstrating that the ovary disease behaves differently disease than peritoneal and deep disease, so that the n-cadherin is an important factor involved in this process, possibly influenced by the action of estrogen
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Caracterização de modelo in vitro de células iniciadoras tumorais oriundas de neoplasias mamárias caninas / Characterization of a in vitro model of tumor initiating cells from canine mammary neoplasmsXavier, Pedro Luiz Porfírio 24 June 2016 (has links)
As neoplasias mamárias apresentam um grande desafio tanto para a medicina humana, quanto para a medicina veterinária. Esses tumores apresentam ampla heterogeneidade intertumoral e intratumoral, dificultando assim a busca por tratamentos eficazes. Recentemente, pesquisadores tem voltado sua atenção para uma população de células que apresentam características muito semelhantes as células-tronco. São as chamadas células iniciadoras de tumores (CITs). Estas são descritas como as principais responsáveis por falhas nas quimioterapias e no surgimento de recidivas tumorais, devido ao seu potencial tumorigênico, de auto-renovação e de resistência a drogas antineoplásicas. Entretanto, o estudo dessas células é limitado pelas dificuldades no isolamento e na caracterização pós-enriquecimento dessas células, devido à perda do fenótipo em modelos in vitro. Sendo assim, vários estudos estão buscando maneiras alternativas de enriquecer essa população. Uma das maneiras mais utilizadas, baseia-se na indução do processo de transição epitélio-mesenquimal, através da superexpressão de fatores de transcrição como SNAI1, SLUG, ZEB1 e ZEB2. Sendo assim, nós objetivamos expressar de maneira exógena os fatores de transcrição SLUG e ZEB1 em células oriundas de carcinomas mamários caninos, caracterizar seus efeitos nessas células e observar se esses fatores de transcrição seriam capazes de induzir o fenótipo de CIT. Primeiramente, quatro amostras de carcinomas mamários caninos foram analisados quanto sua morfologia e os níveis de expressão gênica de quatro fatores de transcrição associados a transição epitélio-mesenquimal: SLUG, STAT3, ZEB1 e ZEB2. Após, nós selecionamos duas dessas amostras (CC-20E e CL-28E), que apresentavam morfologia típica de células epiteliais e baixa expressão dos fatores de transcrição citados acima e expressamos de maneira exógena e de forma estável os fatores de transcrição SLUG e ZEB1, através do processo de transdução lentiviral. Entretanto, apenas a transdução com os plasmídeos contendo a região codificante de SLUG foi eficiente. Sendo assim, nós avaliamos os efeitos da expressão exógena de SLUG nas células CC-20E e CL-28E, quanto a alteração de morfologia e expressão de filamentos intermediários como citoqueratina, vimentina e actina. Além disso, nós avaliamos se a expressão exógena de SLUG poderia regular a expressão de outros genes associados a EMT, além de genes supressores de tumores, alvos de SLUG. Por fim, nós avaliamos se a expressão exógena de SLUG poderia induzir ao fenótipo de CITs, verificando se havia alteração na sensibilidade das células aos quimioterápicos doxorrubicina e paclitaxel, além de avaliar o potencial tumorigênico e de auto-renovação dessas células em cultivos de baixa aderência. A expressão exógena de SLUG nas células CC-20E e CL-28E, não induziu a alterações na morfologia epitelial das células. Entretanto, as células alteraram sua disposição em monocamada no cultivo, formando tipos de túbulos semidiferenciados, característicos do processo de EMT híbrido ou parcial. Além, disso, houve um equilíbrio entre a expressão dos filamentos intermediários de citoqueratina e vimentina nas células, além do aumento na expressão dos genes CDH1 (E-caderina) e CDH2 (N-caderina), resultado que sustentou a indução de EMT parcial. O processo de EMT parcial induziu maior resistência ao quimioterápico paclitaxel, além de potencializar a tumorigenecidade e a capacidade de auto-renovação das células em cultivos de baixa aderência. Sendo assim, no presente estudo, nós obtivemos um cultivo com características que mimetizam as CITs, demonstrando que os processos que induzem esse fenótipo são semelhantes tanto na espécie canina, quanto em humanos, sustentando a hipótese de que neoplasias mamárias caninas podem servir como modelo para o estudo das CITs e, consequentemente, do desenvolvimento neoplásico de tumores sólidos. / Mammary neoplasms present a major challenge for both human and veterinary medicine, due to intertumoral and intratumoral heterogeneity, hindering the search for effective treatments. Recently, researchers has highlighted a population of cells with features very similar to stem cells. Known as Tumor-Initiating Cells (TICs), they are described as the main responsible for chemotherapy failures and tumor recurrence, due to their tumorigenic potential, self-renewal ability and drug resistance. The study of TICs is limited mainly by their difficult isolation owing to specific markers absence, and furthermore, cells lose their phenotype when placed in vitro. Therefore, several studies are seeking for alternatives to enrich this population in regular cultures. One way is based on the epithelial-mesenchymal transition induction through of transcription factors overexpression, such as SNAI1, SLUG, ZEB1 e ZEB2. So, the aim of this study was to overexpresse the SLUG and ZEB1 transcription factors in a cell culture derived from canine mammary carcinomas, evaluate its effects and observe whether these transcription factors would be capable of inducing the TIC phenotype. First, four canine mammary carcinomas cell cultures were analyzed for their morphology and gene expression levels of four transcription factors associated with epithelial-mesenchymal transition: SLUG, STAT3, and ZEB1 ZEB2. After, we selected two samples (CC-20E and CL-28E) with typical morphology of epithelial cells and low expression of the transcription factors mentioned above. We then overexpress, stably, the transcription factors SLUG and ZEB1 by lentiviral transduction, However, only SLUG transduction was efficient. Then, we evaluated the effects of SLUG overexpression in CC-20E and CL-28E cells as the change of morphology, expression of intermediate filaments as cytokeratin, vimentin and actin. In addition, we evaluated whether SLUG overexpression could regulate the expression of other EMT-associated genes as well as tumor suppressor genes, and assessed evaluated the tumorigenic potential and self-renewal of these cells in low adherence cultures. Finally, we assessed whether SLUG overexpression could induce drug resistance through doxorubicin and paclitaxel sensivity assay. The SLUG overexpression did not induce modification in epithelial cell morphology, however, cells changed their arrangement in monolayer culture, inducing the semidifferentiated tubules, typical of hybrid or partial EMT process. In, addition, there was a balanced expression between cytokeratin and vimentin, possibly explained by an increase in CDH1 expression (E-cadherin) and CDH2 (N-cadherin) typical of partial EMT. Furthermore, the partial EMT generated cells presenting paclitaxel resistance, and enhanced the tumorigenic potential and self-renewal capacity of the cells on low adherent plates. Thus, in this study, we obtained a cell culture exhibiting features that mimics the TICs, demonstrating the mechanisms which regulate this phenotype are similar in dogs and humans, supporting the hypothesis that canine mammary carcinomas are a great model for the study of TICs and solid tumors development.
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Proibitina e a resposta a mecanismos de estresse em melanoma e sua relação com a via E2F1 / Prohibitin and the response to stress mechanisms in melanoma and its relationship with the E2F1 pathwayTortelli Junior, Tharcisio Citrangulo 14 June 2013 (has links)
Entre todos os cânceres de pele, o melanoma está entre os menos comuns, mas é responsável pela maior parte das mortes. No caso da doença metastática, não há um tratamento satisfatório capaz de prolongar a vida do paciente. Isso leva à necessidade de novas estratégias e de novos tratamentos que possam reverter a quimiorresistência do tumor. Entre as proteínas que têm seu perfil de expressão modificado no melanoma está a proibitina, cuja expressão aumenta durante a progressão tumoral. Proibitina é uma chaperona mitocondrial pertencente a uma família de proteínas que possuem um resíduo hidrofóbico SPFH, que confere a ela uma capacidade de ancoragem e de organização de espaços em membranas. Além disso, no compartimento nuclear, é um inibidor da família de fatores de transcrição E2F, juntamente com a proteína retinoblastoma (Rb). Em melanomas, proibitina localiza-se no citoplasma, associada à mitocôndria, e no núcleo. No citoplasma, proibitina faz parte da resposta a diversas drogas, como cisplatina, dacarbazina, temozolamida, vimblastina e tunicamicina pode estar relacionado com o aumento de espécies reativas de oxigênio (ROS), já que essas drogas podem de alguma forma induzir ROS intracelular. O aumento de expressão de proibitina, nesse contexto, poderia fazer parte de uma resposta protetora da mitocôndria, o que em última análise protegeria a célula contra a morte celular, já que a inibição de proibitina sensibiliza a célula ao tratamento com cisplatina ou tunicamicina. Além disso, o estresse provocado pela privação de soro fetal bovino em linhagens de melanoma leva ao aumento de expressão de proibitina e é acompanhado pela indução de ROS. No núcleo, proibitina esta colocalizada com MCM5 e MCM7, mas não MCM2. A inibição de proibitina leva ao aumento de expressão de metaloproteinases de matriz extracelular, não só em melanomas, mas também em linhagens de câncer de mama e de câncer de pulmão. Ainda, proibitina parece estar relacionada com o fenômeno da transição epitélio mesênquima, já que a inibição de proibitina leva ao aumento de expressão de marcadores mesenquimais como N-caderina e vimentina e a perda de expressão de marcadores epiteliais, como a E-caderina. Outras funções controladas por E2F1 que proibitina pode estar modulando são a capacidade de E2F1 induzir reparo de DNA devido a lesões causadas por radiação UVB e a indução de senescência. A inibição de proibitina em linhagem de câncer de pulmão protegeu a célula contra o dano genotóxico causado pela radiação UVB, pelo aumento da proteína de reparo de DNA Gadd45a, que é induzida por E2F1. Ainda, a inibição de proibitina diminuiu a quantidade de células senescência induzida por adriamicina em linhagens de melanoma. Ainda, a expressão de proibitina responde a fatores do microambiente tumoral como TGF?, IL4 e LPS juntamente com INF? e, além disso, têm sua expressão diminuída durante a maturação de macrófagos. Esses resultados mostram que proibitina pode atuar protegendo o tumor ou bloqueando vias importantes para seu desenvolvimento, dependendo da sua compartimentalização subcelular / Among all skin cancers, melanoma is the least common, but is responsible for most deaths. In metastatic disease, no satisfactory treatment can prolong the patient\'s life. This leads to the need for new strategies and new treatments that may reverse tumor chemoresistance. Among proteins that have their expression profile altered in melanoma is prohibitin whose expression increases during tumor progression. Prohibitin is a mitochondrial chaperone belonging to a family of proteins which possess a hydrophobic residue SPFH, which gives it a capacity for anchorage and organization in membrane regions. Furthermore, in the nuclear compartment, prohibitin is an inhibitor of the E2F transcription factor family, together with the retinoblastoma protein (Rb). In melanomas, prohibitin is located in the cytoplasm, associated to the mitochondria, and inside the nucleus. In the cytoplasm, prohibitin is part of the response to various drugs such as cisplatin, dacarbazine, temozolomide, vinblastine and tunicamycin and may be associated with increased reactive oxygen species (ROS), since these drugs can somehow induce intracellular ROS. Prohibitin overxpression in this context could be part of a protective response of the mitochondria, which ultimately protect cells against death, as prohibitin inhibition sensitizes cells to cisplatin or tunicamycin treatment. Moreover, the stress caused by deprivation of fetal bovine serum in melanoma cell lines leads to prohibitin overexpression and is accompanied by ROS induction. In the nucleus, prohibitin is colocalized to MCM5 and MCM7, but not to MCM2. Inhibition of prohibitin leads to increased expression of matrix metalloproteinases, not only on melanomas but also on breast cancer and lung cancer cell lines. Further, prohibitin appears to be related to the phenomenon of epithelial mesenchymal transition, since prohibitin inhibition leads to increased expression of mesenchymal markers such as N-cadherin and vimentin and loss of expression of epithelial markers, such as E-cadherin. Other functions controlled by E2F1 that are modulated by prohibitin include be the ability of E2F1 to induce DNA repair against UVB radiation and the induction of cellular senescence. Inhibition of prohibitin in lung cancer cell line protected against genotoxic damage caused by UVB radiation, due to DNA repair protein Gadd45a overexpression, which is induced by E2F1. Also, prohibitin inhibition decreased the amount of cell senescence induced by adriamycin in melanoma cell line. Further, prohibitin expression is triggered by tumor microenvironmental factors such as TGF?, IL4, and LPS together with INF? and, in addition, prohibitin expression decreases during macrophages maturation. These results show that prohibitin may act protecting the tumor or blocking pathways important for its development, depending on its subcellular compartment distribution
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Células estromais mesenquimais multipotentes promovem a metástase de melanoma pela ativação da transição epitélio-mesenquimal / Multipotent mesenchymal stromal cells promote melanoma metastasis through activation of the epithelial-to-mesenchymal transitionSouza, Lucas Eduardo Botelho de 11 June 2012 (has links)
A interação entre células tumorais e células estromais tem um papel central na progressão neoplásica. As células estromais mesenquimais multipotentes (MSCs) podem se integrar ao microambiente tumoral onde modulam o crescimento dos tumores por meio de distintos mecanismos. Entretanto, pouco se sabe sobre o papel das MSCs na metástase, a principal causa de morte em pacientes com câncer. Utilizando um modelo de melanoma murino ortotópico, nós demonstramos que MSCs obtidas da medula óssea de camundongos (MO-MSCs) ocupam o nicho perivascular nos tumores primários e aumentam 2,5 vezes a incidência de micrometástases pulmonares quando co-infundidas com células de melanoma B16. Observamos ainda que o meio condicionado das MO-MSCs não altera o potencial de colonização pulmonar das células B16 infundidas sistemicamente. Isto indica que as MO-MSCs modulam as fases iniciais da cascata metastática, durante a qual ocorrem os processos de invasão e intravasão nos vasos sangüíneos. Em correlação com estes efeitos pró-metastáticos, o secretoma das MO-MSCs induziu a transição epitélio-mesenquimal (EMT) nas células de melanoma in vitro. Após cultivo em meio condicionado das MO-MSCs, as células B16 adquiriram uma morfologia evidentemente fibroblástica. Ao mesmo tempo, houve o rearranjo dos filamentos de actina e o aumento da expressão de marcadores mesenquimais como fibronectina, vimentina, FSP1, N-caderina e ZEB2, acompanhado da repressão transcricional de E-caderina. A ativação da EMT pelo secretoma das MO-MSCs resultou na aquisição de propriedades metastáticas nas células de melanoma. Após cultivo em meio condicionado de MO-MSCs, as células B16 tiveram seu potencial de ancoragem à fibronectina reduzido, ao passo que houve o aumento na mobilidade e no potencial de invasão em matrizes tridimensionais. Utilizando inibidores competitivos de ATP contra o receptor tirosina-cinase Met, demonstramos que a aquisição de todas as propriedades metastáticas avaliadas e a ativação da EMT nas células de melanoma é mediada pela ativação da via HGF/Met. Estes dados destacam o papel das MOMSCs no microambiente tumoral como fonte perivascular de moléculas indutoras da EMT, cuja ativação leva a aquisição de traços metastáticos nas células de melanoma. Além disso, a inibição da via HGF/Met pode neutralizar os efeitos das MO-MSCs sobre as células tumorais, contribuindo para a repressão de propriedades fundamentais que sustentam a progressão e a disseminação neoplásica. Estas informações são importantes para o desenvolvimento seguro das MO-MSCs como ferramenta terapêutica e demonstram a importância da sinalização entre MSCs e células tumorais na disseminação metastática. Mais especificamente, estas observações reforçam a inibição da via HGF/Met como uma abordagem promissora para o tratamento da metástase. / The crosstalk between tumor cells and stromal cells can profoundly impact tumor progression. Multipotent mesenchymal stromal cells (MSCs) have been reported to integrate the tumor microenvironment where they are described to modulate tumor growth by distinct mechanisms. However, little is known about the impact of MSCs on metastasis, the main cause of death in patients with cancer. Using an orthotopic mouse melanoma model, we showed that mouse bone marrow-derived MSCs (BMMSCs) occupy the perivascular niche within primary tumors and increased by 2.5-fold the incidence of lung micrometastases after co-infusion with B16 melanoma cells. Also, MO-MSCs conditioned medium did not affect the lung colonization ability of systemically infused B16 cells. This indicates that MO-MSCs induces the initial steps of the metastatic cascade, during which the invasion and intravasion occurs. Correlating with these metastatic effects, the BM-MSCs\' secretome activated the epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) in B16 cells in vitro. After culture in BMMSCs\' conditioned medium, B16 cells acquired an evident fibroblastic morphology. Simultaneously, we observed the rearrangement of actin filaments and the upregulation of mesenchymal markers such as fibronectin, vimentin, FSP1, Ncadherin and ZEB2. In agreement with the loss of epithelial phenotype, BM-MSCs\' secretome also suppressed E-cadherin expression in B16 cells. The activation of EMT by BM-MSCs leaded to the acquisition of metastatic traits in melanoma cells. After culture in BM-MSCs\' conditioned medium, B16 cells displayed reduced anchorage to fibronectin and increased motility and invasiveness in threedimensional matrix plugs. Inhibition of Met receptor with competitive ATP inhibitors demonstrated that the induction of EMT and the resultant acquisition of metastatic traits are driven by activation of HGF/Met signaling pathway. Taken together, these evidences highlight the role of BM-MSCs as a perivascular source of EMT-inductive signals, whose activation leads to acquisition of metastatic traits in melanoma cells. Furthermore, inhibition of HGF/Met signaling pathway can neutralize the effects of BM-MSCs on tumor cells, thereby allowing the repression of fundamental properties which support tumor progression and metastasis. This information is useful to safely develop BM-MSCs as therapeutic tool and demonstrate the relevance of the signaling between MSCs and tumor cells during metastasis. More specifically, it reinforces that inhibition of Met signaling can be a promissory approach for the treatment of metastasis.
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Avaliação dos genes envolvidos na transição epitelial-mesenquimal e sua relação com a progressão e a invasão tumoral em câncer de pulmão / Evaluation of genes involved in the epithelial-mesenchymal transition and its relation to tumor progression and invasion in lung cancerRocha, Tabatha Gutierrez Prieto Martins 17 September 2018 (has links)
INTRODUÇÃO: As recidivas e as metástases são os fatores responsáveis pela morte de pacientes com câncer de pulmão (representando 90% dos casos), indicando a necessidade de conhecer as múltiplas vias sinalizadoras envolvidas em sua patogênese, progressão, invasão e metástase. Adenocarcinomas e carcinomas de grandes células invadem primariamente vasos sanguíneos e linfáticos, metastatizando à distância. Já os carcinomas de células escamosas envolvem diretamente o mediastino, sobretudo, linfonodos e pericárdio. Carcinomas neuroendócrinos de baixo grau (carcinoides típicos e atípicos) invadem e metastatizam apesar de serem indolentes, enquanto que carcinomas neuroendócrinos de alto grau (carcinoma neuroendócrino de grandes células e carcinoma de pequenas células), rapidamente metastatizam à distância. Esse espectro diferencial de invasividade nos carcinomas de pulmão ainda não pôde ser definitivamente demarcado por biomarcadores, sobretudo nas variantes neuroendócrinas. Neste aspecto, acredita-se que a EMT esteja mais intimamente envolvida no processo de invasão, despontando como potencial biomarcador. OBJETIVO: Realizar o mapeamento genético da EMT nos carcinomas pulmonares, estabelecendo uma assinatura gênica capaz de prever o potencial de invasão nos diferentes tipos histológicos do câncer de pulmão. MÉTODOS: Espécimes de tumores ressecados cirurgicamente e criopreservados de 60 pacientes foram submetidos a análise de expressão gênica através da qPCR em tempo real, por meio do kit RT2 Profiler PCR array para a EMT com 84 genes de interesse. RESULTADOS: Observou-se a elevada expressão de 24 genes (AKT1, COL1A2, COL3A1, COL5A2, DSP, EGFR, FR11, GSK3B, ILK, ITGA5, ITGAV, ITGB1, JAG1, MAP1B, MMP2, MMP3, SNAI2, SPARC, SPP1, STAT3, TCF3, TGF?3, VPS13A, WNT5A) que participam do processo da EMT e atuam no desenvolvimento da neoplasia pulmonar. Tumores em estádio avançado e com metástases linfonodais apresentaram significante maior expressão dos seguintes genes, COL1A2, COL5A2, DSP, EGFR, FR11, GSK3B, ILK, ITGAV, ITGB1, MAP1B, SNAI2 e VPS13A. Comparando-se carcinomas nãoneuroendócrinos (CEC e AD) e neuroendócrinos (CT, CA, CPPC, CNEGC), observou-se que os neuroendócrinos apresentaram elevada expressão significativa dos genes: FR11, GSK3B, ILK, ITGB1, JAG1, MAP1B e VPS13A. Em relação à sobrevida, a análise univariada demonstrou menor sobrevida para pacientes em estádio avançado do tumor com metástase linfonodal e portador de carcinoma neuroendócrino que apresenta a hiperxpressão de todos os 24 genes da EMT, com exceção dos genes COL3A1 e SPP1. Pela análise multivariada demonstrou-se que pacientes com carcinomas neuroendócrinos com expressão elevada de MMP2 e SPARC apresentaram maior risco de morte (OR 5,41 e 4,94, respectivamente), enquanto que pacientes portadores de carcinomas de células escamosas ou adenocarcinomas com baixa expressão gênica de ILK, SPP1, COL1A2, ITGB1 apresentaram menor risco de morte (OR -7,02; -0,4, -1,3 e -3,02). CONCLUSÃO: Através do presente estudo estabeleceu-se uma assinatura gênica de 24 genes capaz de prever o potencial de agressividade histológica, de invasão e de metástases nos carcinomas pulmonares neuroendócrinos e não-neuroendócrinos / INTRODUCTION: Metastasis are responsible for the death of 90% of patients with lung cancer, indicating the need to know the multiple signaling pathways involved. Adenocarcinomas (Adc) and large cell carcinomas primarily invade blood vessels with distant metastasis, whereas squamous cell carcinoma (SqCC) involves the mediastinal lymph nodes. Neuroendocrine carcinomas of low-grade (typical and atypical carcinoid) are indolent, while high-grade neuroendocrine carcinoma (large cell neuroendocrine carcinoma and small cell carcinoma) metastasize rapidly. Biomarkers of aggressiveness in lung carcinomas remain to be determined, especially in neuroendocrine variants. In these fields, Epithelial to mesenchymal transition (EMT) genes profile emerge promise as an indicator of invasion and metastasis. AIMS: Carry out the genetic mapping of EMT in lung cancer, establishing a gene signature capable of predicting the invasion potential of different histological types of lung cancer. METHODS: Were included specimens of 60 patients and the EMT gene expression was quantified with a quantitative real-time (RT)- PCR carried out on StepOnePlus(TM) Real-Time PCR System (Applied Biosystems) with RT2 Profiler PCR Array System for the EMT pathway wih 84 target genes. (Qiagen, Dusseldorf, Germany). Associations of the gene signature and clinicopathological features, as well as prognostic factors were evaluated. RESULTS: Was observed high expression of 24 genes (AKT1, COL1A2, COL3A1, COL5A2, DSP, EGFR, FR11, GSK3B, ILK, ITGA5, ITGAV, ITGB1, JAG1, MAP1B, MMP2, MMP3, SNAI2, SPARC, SPP1, STAT3, TCF3, TGFbeta3, VPS13A, WNT5A) that are involved in the EMT process and act in the development of pulmonary neoplasia. Tumors at the advanced stage and with lymph node metastasis shown a significant higher expression of the genes COL1A2, COL5A2, DSP, EGFR, FR11, GSK3B, ILK, ITGAV, ITGB1, MAP1B, SNAI2 and VPS13A. Comparing the histological subtypes non-neuroendocrine (SqCC and AD) and neuroendocrine carcinomas (TC, AT, SCLC, LCNEC), was observed that the neuroendocrine variant shown a higher significant expression of the genes FR11, GSK3B, ILK, ITGB1, JAG1, MAP1B and VPS13A. Regarding survival, univariate analysis showed lower survival for patients in the advanced tumor stage, with lymph node metastasis and with neuroendocrine carcinoma histology that presenting overexpression for all 24 EMT genes, with the exception of the COL3A1 and SPP1 genes. Cox regression controlled by, histological types and gene expression of ILK, MMP2, SPP1, SPARC, COL1A2 and ITGB1 showed that patients with neuroendocrine carcinomas with higher expression of MMP2 and SPARC had a higher risk of death (OR 5.41 and 4.94, respectively), whereas patients with squamous cell carcinomas or adenocarcinomas with lower gene expression of ILK, SPP1, COL1A2, ITGB1 showed lower risk of death (OR -7.02, -0.4, -1.3 and -3.02). CONCLUSION: Was established a potential gene signature of 24 genes involved in the EMT process and capable of predicting the histological aggressiveness, invasion and metastasis in neuroendocrine and non-neuroendocrine variants of lung carcinomas
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Estudo dos genes e microRNAs relacionados à transição epitélio-mesenquimal no adenocarcinoma de próstata / Study of gene and miRNA expression profiles related to epithelial-mesenchymal transition in prostate adenocarcinomaKatz, Betina Stifelman 28 May 2014 (has links)
Introdução: O câncer de próstata (CaP) é o tumor mais comum em homens e a segunda causa de óbito por câncer no Brasil. Com a adoção do rastreamento, a maioria dos pacientes apresenta doença localizada ao diagnóstico, enquanto apenas 4% têm doença metastática. Um dos principais mecanismos responsáveis pela progressão tumoral é a transição epitélio-mesenquimal (TEM). Esse é um programa celular reversível no qual a célula epitelial perde a capacidade de aderência intercelular e assume um fenótipo mesenquimal com potencial invasivo e metastático. A principal característica da TEM é a repressão da E-caderina através de fatores de transcrição que incluem ZEB1, ZEB2, Snail, Slug e Twist1. Os microRNAs também estão envolvidos na regulação do processo, sendo a família do miR-200 uma das mais importantes e uma potente indutora da diferenciação epitelial. Assim sendo, o conhecimento dos fatores envolvidos na TEM no CaP é fundamental para a compreensão do comportamento biológico dessa neoplasia. Objetivos: Analisar a expressão dos genes e microRNAs envolvidos na transição epitélio-mesenquimal em espécimes de câncer de próstata localizado e em linhagens celulares de câncer de próstata metastático. Além disso, correlacionar o perfil de expressão dos genes e microRNAs com parâmetros clínico-patológicos. Material e métodos: O estudo consistiu na análise de espécimes de 51 pacientes com CaP localizado tratados por prostatectomia radical e de linhagens celulares de CaP metastático (LNCaP, DU145 e PC3). O grupo controle foi composto por 10 casos de hiperplasia prostática benigna. A expressão dos genes E-caderina, N-caderina, Vimentina, TGF-beta1, ZEB1, ZEB2, Snail, Slug, Twist1 e PDGF-D e dos microRNAs 200a, 200b, 200c, 429, 141, 203, 205, 183, 373, 21, 9, 1, 495, 29b, 30a, 34a, 155 e 10b foi avaliada através da técnica de PCR em tempo real (qRT-PCR) nos espécimes e nas linhagens. Para correlação com parâmetros clínico-patológicos, os pacientes foram divididos em grupos em relação ao escore de Gleason, estadiamento patológico, PSA pré-operatório, recorrência bioquímica e doença de baixo e alto risco. Para avaliação do tumor metastático, agrupamos as linhagens celulares e comparamo-las com tumores pT3. Resultados: A grande maioria dos casos apresentou superexpressão de E-caderina e Twist1 e subexpressão de N-caderina, Vimentina, TGF-beta1, ZEB1 e Slug. ZEB2, Snail e PDGF-D apresentaram expressão variável. A família do miR-200 e os miRNAs 203, 205, 183, 373 e 21 apresentaram superexpressão, enquanto que os miRNAs 9, 495, 29b e 1 apresentaram subexpressão. Os demais miRNAs apresentaram perfil de expressão variável. Níveis menores de expressão dos miRNAs 200b, 30a e 1 associaram-se significativamente com estadiamento patológico. Os pacientes com expressão reduzida do miR-200b também apresentaram associação com escore de Gleason >= 8 e com menor tempo de sobrevida livre de recorrência bioquímica. Ainda, níveis baixos do miR-30a e níveis elevados de Vimentina e Twist1 associaram-se com grupo de alto risco. As linhagens metastáticas apresentaram níveis de expressão do miR-183 e do Twist1 significativamente maiores quando comparadas ao tumor localizado. Conclusão: O CaP localizado mantém um fenótipo molecular epitelial. Menor expressão dos miRNAs 200b, 30a e 1 está associada com estadiamento mais avançado, sendo que o miR-200b também associou-se com maior escore de Gleason e menor tempo de sobrevida livre de recorrência bioquímica, e o miR-30a, com grupo de alto risco. A maior expressão de Vimentina e Twist1 apresentou associação com o grupo de alto risco. miR-183 e Twist1 apresentam maiores níveis de expressão em linhagens celulares metastáticas em relação ao tumor primário. De acordo com nossos resultados, os miRNAs 200b, 30a, 1 e 183 e os genes Twist1 e Vimentina podem ter um papel importante na progressão do CaP, além de serem potenciais marcadores prognósticos / Introduction: Prostate cancer (PCa) is the most common cancer in men and the second leading cause of cancer-related mortality in Brazil. After the adoption of screening, most patients present with localized disease at the time of diagnosis, while only 4% have metastatic disease. One of the main mechanisms of tumor progression is the epithelial-mesenchymal transition (EMT). This is a reversible cell-biological program in which an epithelial cell loses intercellular adhesion and acquires a mesenchymal phenotype with invasiveness and metastatic potential. The main event in EMT is the repression of E-cadherin by transcriptional factors, including ZEB1, ZEB2, Snail, Slug, and Twist1. microRNAs are also involved in the regulation of this process, and one of the most important ones is the miR-200 family, which is a powerful inducer of epithelial differentiation. Therefore, the knowledge of the factors involved in EMT in PCa is essential to understand the biological behavior of this neoplasia. Objectives: Analysis of gene and miRNA expression involved in epithelial-mesenchymal transition in specimens of localized prostate cancer and metastatic prostate cancer cell lines. Correlation between the gene and miRNA expression profiles and clinicopathological features. Material and Methods: This study consisted in the analysis of specimens from 51 patients with localized PCa treated by radical prostatectomy and of metastatic PCa cell lines (LNCaP, DU145, PC3). The control group was composed by 10 cases of benign prostatic hyperplasia. Gene expression of E-cadherin, N-cadherin, Vimentin, TGF-beta1, ZEB1, ZEB2, Snail, Slug, Twist1, and PDGF-D as well as miRNA expression of 200a, 200b, 200c, 429, 141, 203, 205, 183, 373, 21, 9, 1, 495, 29b, 30a, 34a, 155, and 10b were assessed by Real-Time PCR (qRT-PCR). The patients were divided into groups according to Gleason score, pathological stage, preoperative PSA, biochemical recurrence, and low and high-risk disease. For evaluation of metastatic tumor, the cell lines were grouped and compared to pT3 tumors. Results: The vast majority of the cases showed overexpression of E-cadherin and Twist1 and underexpression of N-cadherin, Vimentin, TGF-beta1, ZEB1, and Slug. ZEB2, Snail, and PDGF-D showed a variable expression pattern. miRNA-200 family and miRNAs 203, 205, 183, 373, and 21 were overexpressed, while miRNAs 9, 495, 29b, and 1 were underexpressed. The remaining miRNAs showed a variable expression pattern. Lower expression levels of miRNAs 200b, 30a, and 1 were significantly associated with pathological stage. Patients with lower expression of miR-200b also showed association with Gleason score >= 8 and biochemical recurrence-free survival (BRFS). Furthermore, low expression levels of miR-30a and high expression levels of Vimentin and Twist1 were associated with high-risk group. The metastatic PCa cell lines showed significantly higher expression levels of miR-183 and Twist1 in comparison to the primary tumor. Conclusion: Localized prostate cancer maintains a molecular epithelial phenotype. Lower expression of miRNAs 200b, 30a, and 1 was associated with higher stage. Low levels of miR-200b were also associated with high Gleason score and shorter BRFS, and miR-30a, with high-risk group. High expression levels of Vimentin and Twist1 were associated with high-risk group. miR-183 and Twist1 levels were higher in metastatic cell lines than in the primary tumor. According to our results, miRNAs 200b, 30a, 1, and 183 and the genes Twist1 and Vimentin might play an important role in the progression of PCa and may turn to be important prognostic markers
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Estudos proteômicos da transição epitélio-mensenquimal induzida por TGF-β e EGF em linhagens celulares de câncer de pâncreas / Proteomics studies of epithelial mesenchymal transition induzed By TGF-β and EGF in pancreatic cancer cell linesCanchaya, Gabriela Norma Solano 07 July 2016 (has links)
O câncer de pâncreas é considerado um dos adenocarcinomas mais agressivos, ocupando o quarto lugar de mortes devidas a câncer, isto é dado principalmente a seu desenvolvimento silencioso e a sua complexidade genética, tornando-o de difícil detecção. Consequentemente, o diagnóstico desta doença ocorre apenas em fase tardia, quando o tratamento é apenas para fins paliativos. As anomalias genéticas mais frequentes no câncer de pâncreas invasivo estão relacionadas à ativação por mutações do gene KRAS e à inativação dos genes supressores de tumor CDKN2A, TP53, SMAD4 e BRCA2. Além destas conhecidas vias de sinalização, fatores de crescimento como o TGF-? e EGF também apresentam papel fundamental na progressão e metástase do câncer de pâncreas. Interessantemente, TGF-? e EGF são também indutores do processo denominado transição epitelial-mesenquimal (EMT), onde células epiteliais normais, durante a embriogênese, ou células cancerosas durante a progressão tumoral e metástase, perdem seus contatos intracelulares e adquirem caráter migratório. Desta forma a EMT, induzida por altos níveis de TGF-? e/ou EGF, é considerada como um dos mecanismos de progressão tumoral em adenocarcinomas. No presente estudo, foram estudados os proteomas e o fosfoproteoma da EMT do PanCa. Assim, células de câncer de pâncreas PANC- 1 foram induzidas à EMT em cultura com os fatores de crescimento TGF-?1 ou TGF-?2 e EGF, e após a indução, marcadores moleculares e propriedades funcionais de migração e invasão foram confirmados. Duas condições de indução da EMT foram estabelecidas, para as quais foram desenvolvidas as análises proteômicas quantitativas. A abordagem foi baseada em marcação isotópica de células em cultura (SILAC), em conjunto com fracionamento celular e de proteínas intactas, e cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas para identificação de proteínas em larga escala. No total, aproximadamente 5.000 proteínas foram identificadas, e a maioria delas quantificadas com precisão nas duplicatas experimentais. Foram selecionadas 37 proteínas com expressão diferencial estatisticamente significativa nos experimentos proteômicos, as quais participam principalmente em processos de biogênese, adesão e apoptóticos. A análise de redes de interação revelou que as proteínas alteradas estavam principalmente localizadas em vias de sinalização que controlam processos de organização da matriz extracelular, splicing alternativo e regulação da apoptose. A análise do fosfoproteoma foi feita usando TGF-?1 como agente indutor da EMT nas células PANC-1, usando a estratégia ERLIC para o enriquecimento de fosfopeptídeos. No total, foram identificados 5.965 fosfopeptídeos não redundantes, correspondendo a um total de 2.250 fosfoproteínas analisadas, sendo quantificadas 2.053 ao menos em duas replicatas, e destas foram identificados 61 fosfopeptídeos regulados pertencentes a 55 fosfoproteínas, relacionados com processos de regulação do mRNA e vias de sinalização ligadas à adesão celular. Em conclusão, nosso estudo elucida potenciais novos alvos para inibição da EMT, controle da metástase, ou para auxiliar no diagnóstico da doença, quando devidamente validada. / Pancreatic cancer kills more than 200 thousand people worldwide every year. Also, pancreatic cancer is considered one of the most aggressive adenocarcinomas and difficult to diagnose since it develops silently and presents a high genetic complexity. Consequently, the diagnostic is often late, when the pancreatic cancer has already metastasized and the treatment has only palliative purposes. The most frequent genetic alterations observed in pancreatic cancer are related to mutations in KRAS oncogene and CDKN2A, TP53, SMAD4 and BRCA2 tumor suppressor genes. In addition to these known frequent mutations, growth factors such as TGB- ? and EGF play important roles in pancreatic cancer progression and metastasis. Interestingly, TGB- ? and EGF are also inducers of the Epithelial to Mesenchymal Transition (EMT), in which epithelial cells lose their intracellular contacts and acquire migratory capacities. Therefore, EMT is considered one of the mechanisms responsible for tumor progression and metastasis in adenocarcinomas in addition of being correlated to the process of generating cancer stem cells. In our present study, pancreatic cancer cell line PANC-1 was induced to EMT by using growth factors TGF-?1 or TGF-?2 and EGF. Both molecular and functional properties, such as invasion and migration, were evaluated in PANC-1 cells undergoing EMT and confirm the induction. Two conditions of EMT induction were properly established and in-depth quantitative proteomic analysis based on stable isotope labeling in cell culture (SILAC) followed by cellular and protein fractionation were assessed. In total, 5.000 proteins were identified and most of them were accurately quantified in duplicate experiments. Thirty-seven proteins were selected as differentially expressed with statistical significance, and were related mainly with biogenesis, adhesion and apoptosis processes. Interaction network analysis showed that regulated proteins were predominantly participating in signaling pathways linked to extracellular matrix organization, alternative splicing and apoptosis regulation. Phosphoproteome analysis was done using TGF-?1 as EMT-inductor agent on PANC-1 cells and ERLIC strategy for phosphopeptides enrichment. In total, were identified 5.965 non-redundant phosphopeptides corresponding to approximately 2.250 analyzed phosphoproteins, thereof 2.053 were quantified in at least two replicates. At comparison, were identified 61 regulated phosphopeptides belonging to 55 phosphoproteins, which were related with mRNA regulation processes and signialing pathways linked to cellular adhesion. In conclusion, our study highlighted potential new targets for EMT inhibition, metastasis control or to help in pancreatic cancer diagnosis, when careful validated.
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The mesenchymal-like phenotype of metastatic breast cancer is maintained by the transcription factor RUNX1Ariffin, Nur Syamimi January 2017 (has links)
Breast cancer is the most prevalent cancer in women in the UK with over 50,000 new cases diagnosed each year. Almost all breast cancer deaths are due to metastatic disease. The RUNX1-CBFbeta transcription factor complex has been implicated in the development of human breast cancer and recent evidence from our laboratory indicated that it might have a role in metastasis. The aim of this project was therefore to determine the role of the RUNX1 transcription factor in breast cancer metastasis. Initial experiments to knockdown RUNX1 by shRNA also decreased the expression of RUNX2. Therefore, due to the off-target effect of shRUNX1, CRISPR-Cas9n was used to establish a RUNX1-negative cell line by targeting the first exon of the RUNX1 gene. Migration and invasion capacity of the cells decreased in the absence of RUNX1 and it was comparable to the absence of RUNX2 and CBFbeta respectively, which are known to play roles in migration and invasion of MDA-MB-231 cells. The cells also formed spherical clusters in 3D culture which was associated with the changes in cell morphology from stellate to round shape in the absence of RUNX1. The expression of the metastasis-related genes MMP13, MMP9, OPN and SLUG also decreased in parallel with the loss of the mesenchymal-like phenotype whilst the expression of the epithelial markers cytokeratin, desmoplakin and E-cadherin increased concomitantly. Importantly, re-expression of RUNX1 in the RUNX1-negative cell lines using an inducible expression system rescued migration and invasion. Therefore, RUNX1 is required to maintain the mesenchymal-like phenotype of MDA-MB-231 cells and hence is important for the epithelial to mesenchyme transition (EMT), a key characteristic of metastatic cells. The transcription factor SLUG is a known regulator of EMT. Data obtained shows that RUNX1 down-regulates the expression of SLUG. ChIP analysis demonstrated that RUNX1 was bound to the SLUG promoter and RUNX1 was subsequently shown to activate the promoter activity. Finally, experiments to inhibit the activity of the RUNX transcription factors pharmacologically showed changes in cell differentiation and also affected cell viability, possibly by off-target effects. Taken together, data presented in this work demonstrates that RUNX1 is required for EMT in the metastatic breast cancer cells and it is therefore a potential therapeutic target to prevent breast cancer metastasis.
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A study of an epithelial-mesenchymal transition-inducing transcriptional factor Snail in prostate cancer using a newly-developed three-dimensional culture model. / CUHK electronic theses & dissertations collectionJanuary 2008 (has links)
In recent years, three dimensional (3D)-culture technique has emerged as a very popular approach to reconstruct tissue architectures and develop experimental models for studying epithelial cancers. However, 3D culture models of prostate epithelial cells to mimic prostate cancer development are relatively rare, making it highly desirable to develop and characterize novel 3D culture models suitable for studying prostate cancer. Recently, epithelial-mesenchymal transition (EMT) has emerged as an important mechanism for cancer cell invasion. The zinc finger transcriptional factor Snail as a key regulator of EMT has been found to contribute to aggressive progression in many types of neoplasms. Even though several studies corroborated that EMT is implicated in prostate cancer, the expression patterns of Snail in normal prostate and prostate cancer, and the functional role of Snail in prostate cancer as well as its relation with EMT are still unknown. Based on this background, my major efforts were to establish a 3D culture model of human prostatic epithelial cells with structural and functional relevance to prostate gland and to employ this model to study the functional role of Snail in the prostate cancer. / When embedded in Matrigel for 3D culture, BPH-1 cells developed into growth-arrested acinar structures with a hollow lumen. Ultrastructural examination of BPH-1 spheroids by electricon microscopy indicated that BPH-1 spheroids displayed a polarized differentiation phenotype. Immunoflurescence analysis of polarized epithelial markers further confirmed that BPH-1 spheroids were polarized. In contrast, tumorigenic BPH-1CAFTD cells exhibited disorganized and continuously proliferating structures in Matrigel, with polarized epithelial markers randomly diffused or completely lost. In addition, BPH-1 CAFTD cells displayed significantly higher invasive capacity in comparison to BPH-1 cells by transwell invasion assay. Moreover, LY294002 treatment of BPH-1CAFTD1 and BPH-1CAFTD3 cells in 3D cultures resulted in impaired cell proliferation as evidenced by reduced colony size and decreased Ki-67 index, and western blot analysis showed that cyclin D1 protein levels were significantly decreased, while p21 protein levels were slightly up-regulated in LY294002-treated 3D cultures. Additionally, LY94002 significantly decreased the invasive capacity of BPH-1CAFTD1 and BPH-1CAFTD3 cells. Interestingly, LY294002 treatment completely reverted the disorganized non-polar 3D structures of BPH-1CAFTD1 cells to well-organized polarized spheroid structures in Matrigel, but failed to restore the polarized differentiation in 3D cultures of BPH-1CAFTD3 cells, which still formed compact aggregates as shown by confocal immunofluorescence analysis. Snail protein was barely detected in the epithelial cells of human benign prostatic tissue but significantly elevated as nuclear protein in primary prostate cancer and bone metastatic specimens by immunohistochemical analysis. Snail transcript levels were weakly expressed in a majority of nonmalignant prostatic epithelial cell lines, while markedly increased in almost all tested cancer cell lines. Snail expression induced a morphological switch to more scattered and spindle-shaped appearance in BPH-1 and BPH-1CAFTD1 cells in 2D culture, and immunofluorescence analysis of several EMT specific markers indicated that Snail-expressing cells underwent EMT. In 3D contexts, Snail-expressing cells developed into more disorganized structures with many cords or protrusions, with a concurrent EMT change as evidenced by reduced E-cadherin and increased vimentin expression. In addition, Snail expression augmented the invasive capacities in both BPH-1 cells and BPH-lCAFTD1 cells, but did not significantly affect the migratory capacities. Snail expression enhanced the MMP2 activity in BPH-1 cells and promoted both MMP-2 and MMP-9 activities in BPH-1CAFTD1 cells. Moreover, Snail expression enhanced anchorage-independent growth capability in BPH-1 cells, but failed to initiate tumor formation in nude-mice. Lastly, Snail expression induced a dramatic increase in FoxC2 and SPARC transcripts but a marked decrease in claudin-1 and p63 transcripts. / Chu, Jianhong. / Adviser: Franky Chan Leung. / Source: Dissertation Abstracts International, Volume: 70-06, Section: B, page: 3448. / Thesis (Ph.D.)--Chinese University of Hong Kong, 2008. / Includes bibliographical references (leaves 143-166). / Electronic reproduction. Hong Kong : Chinese University of Hong Kong, [2012] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web. / Electronic reproduction. [Ann Arbor, MI] : ProQuest Information and Learning, [200-] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web. / Abstracts in English and Chinese. / School code: 1307.
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