<p>In order to propagate a solid tumor, cancer cells must adapt to and survive under various tumor microenvironment (TME) stresses, such as hypoxia or lactic acidosis. Additionally, cancer cells exposed to these stresses are more resistant to therapies, more likely to metastasize and often are worse for patient prognosis. While the presence of these stresses is generally negative for cancer patients, since these stresses are mostly unique to the TME, they also offer an opportunity to develop more selective therapeutics. If we achieve a better understanding of the adaptive mechanisms cancer cells employ to survive the TME stresses, then hopefully we, as a scientific community, can devise more effective cancer therapeutics specifically targeting cancer cells under stress. To systematically identify genes that modulate cancer cell survival under stresses, we performed shRNA screens under hypoxia or lactic acidosis. From these screens, we discovered that genetic depletion of acetyl-CoA carboxylase alpha (ACACA or ACC1) or ATP citrate lyase (ACLY) protected cancer cells from hypoxia-induced apoptosis. Furthermore, the loss of ACLY or ACC1 reduced the levels and activities of the oncogenic transcription factor ETV4. Silencing ETV4 also protected cells from hypoxia-induced apoptosis and led to remarkably similar transcriptional responses as with silenced ACLY or ACC1, including an anti-apoptotic program. Metabolomic analysis found that while α-ketoglutarate levels decrease under hypoxia in control cells, α-ketoglutarate was paradoxically increased under hypoxia when ACC1 or ACLY were depleted. Supplementation with α-ketoglutarate rescued the hypoxia-induced apoptosis and recapitulated the decreased expression and activity of ETV4, likely via an epigenetic mechanism. Therefore, ACC1 and ACLY regulated the levels of ETV4 under hypoxia via increased α-ketoglutarate. These results reveal that the ACC1/ACLY-α-ketoglutarate-ETV4 axis is a novel means by which metabolic states regulate transcriptional output for life vs. death decisions under hypoxia. Since many lipogenic inhibitors are under investigation as cancer therapeutics, our findings suggest that the use of these inhibitors will need to be carefully considered with respect to oncogenic drivers, tumor hypoxia, progression and dormancy. More broadly, our screen provides a framework for studying additional tumor cell stress-adaption mechanisms in the future.</p> / Dissertation

O carcinoma espinocelular é responsável por 90% das lesões malignas na cavidade bucal, sendo o oitavo tipo de câncer em todo o mundo e apresenta uma taxa de sobrevida de apenas 50% em 5 anos. Os carcinomas podem se desenvolver diretamente de células epiteliais normais ou a partir das desordens potencialmente malignas, as quais envolvem as hiperplasias e as displasias. Para que estas lesões se desenvolvam é necessário que nutrientes e oxigênio sejam disponibilizados, o que ocorre a partir da formação de uma nova vasculatura. Este processo, denominado angiogênese, é complexo e envolve a regulação de diferentes fatores indutores, como as moléculas Angiopoetina 1 (ANG1) e Trombospondina 1 (TSP1), cuja ação pode ser influenciada tanto pelas células de origem epitelial quanto pelos componentes do microambiente da lesão. O objetivo deste projeto foi descrever o perfil de expressão das moléculas angiopoetina 1 e trombospondina 1 em biópsias de desordens potencialmente malignas e em carcinoma espinocelular oral. A amostra foi composta por biópsias de pacientes que apresentaram diagnóstico de hiperplasia (n=6), displasia epitelial leve (n=7), displasia epitelial severa (n=15), carcinoma espinocelular oral grau 1 e 2 (n= 13) e 3 e 4 (n=13). As lâminas histológicas foram submetidas à reação de imunoistoquímica para ANG1 e TSP1, das quais foi realizada uma análise descritiva quanto ao perfil de marcação tanto em epitélio quanto em tecido conjuntivo subjacente à lesão. Angiopoetina apresentou uma marcação concentrada principalmente nas células endoteliais e com leve marcação nas células da camada basal do epitélio, sendo observada uma redução da intensidade de marcação de acordo com o grau de severidade da desordem epitelial, porém com um aumento de marcação em células do microambiente tumoral. Trombospondina apresentou marcação heterogênea tanto em tecido epitelial, endotelial e conjuntivo, com um aumento da marcação em macrófagos e fibroblastos de acordo com a severidade da lesão. Este perfil diferenciado de expressão destes marcadores do processo de angiogênese, tanto por células epiteliais modificadas quanto por células do microambiente celular, evidencia a necessidade de mais estudos que explorem a diversidade celular das lesões neoplásicas, com o objetivo de aprimorar as terapias anti-angiogênicas vigentes para o tratamento de desordens potencialmente malignas. / Oral squamous cell carcinoma is the eight most common cancer and it accounts for 90% of malignant lesions in the oral cavity, presenting a survival rate of only 50% after 5 years. Carcinomas may develop directly from normal epithelial cells or from the potentially malignant disorders, such as hyperplasia and dysplasia. During the carcinogenesis process, it is necessary an increase on nutrients and oxygen supply, which occurs through the formation of new vasculature. This process, known as angiogenesis, is complex and involves the regulation of various inducing factors such as angiopoietin molecules 1 (ANG1) and Thrombospondin 1 (TSP1), whose action can be influenced both by epithelial cells or cells from the lesion microenvironment . The objective of this project was to describe the expression profile of molecules angiopoietin 1 and thrombospondin 1 in biopsies of potentially malignant disorders and oral squamous cell carcinoma. The sample consisted of biopsies from patients who were diagnosed with hyperplasia (n = 6), mild dysplasia (n=7), severe dysplasia (n=15), squamous cell carcinoma grade 1 and 2 (n=13) and 3 and 4 (n=13). The histological slides were submitted to immunohistochemical reaction to ANG1 and TSP1, which underwent a descriptive analysis of the staining profile in both epithelium and in the underlying connective tissue to injury. Angiopoietin showed staining mainly in endothelial cells and a subtle staining on cells at the basal layer of the epithelium, and it was observed a reduction in the intensity of the staining in accordance with the severity of epithelial disorder, but with an increase of staining of cells from the microenvironment. Thrombospondin presented a heterogeneous staining among epithelial, endothelial, and connective tissue, with an increase in the staining on macrophages and fibroblasts according to the severity of injury. This differential expression profile of these markers of angiogenesis process, which was observed in both epithelial cells and cells from the microenvironment, highlights the need for more studies exploring the cellular diversity of neoplastic lesions, in order to improve the existing anti-angiogenic therapies for the treatment of malignant disorders.

INTRODUÇÃO: O carcinoma espinocelular de origem bucal (CEC) apresenta uma alta taxa de mortalidade devido à invasividade das células tumorais. A migração celular, principal evento da invasão e metástase, pode ser regulada tanto por fatores intrínsecos, como adesão e contratilidade celular, quanto extrínsecos, como composição, densidade e remodelagem da matriz extracelular (MEC). OBJETIVO: Avaliar o papel de elementos intrínsecos e extrínsecos sobre o processo invasivo do carcinoma espinocelular de origem bucal. MÉTODOS: Foi realizada imuno-histoquímica para as proteínas: Miosina II (isoformas A, B e C), metaloproteinases de matriz (1, 2, 9 e 14); imunofluorescência as proteínas: e-caderina, n-caderina, FAK, paxilina, vinculina e fibronectina em amostras de CEC oral. Foi realizado ensaio de migração nas seguintes condições: 1 – matriz 2D com o substrato de fibronectina, ou laminina ou matrigel; 2 – matriz 3D com colágeno na presença ou não de fibronectina ou laminina; 3 – matriz 3D com diferentes concentrações de colágeno (0,6; 1,2 e 1,8 mg/ml) + fibronectina na presença ou não de um inibidor de MMP. Foi realizado análise de adesão celular utilizando-se o microscópio TIRF e o microscópio confocal, tanto em matrizes 2D quanto 3D. Foram realizados esferoides celulares para avaliar a contratilidade celular, através do plaqueamento das células em gel de agarose e a utilização de drogas que inibem ou que induzem a contratilidade, bem como a partir de células transfectadas com versões fosfomiméticas para a cadeia leve de miosina. Foi realizado ainda western blotting para proteínas: e-caderina, FAK, vinculina, paxilina, N-caderina, integrinas e as isoformas de miosina II, bem como foi avaliado os níveis de ativação das proteínas da família RhoGTPase, as quais estão envolvidas no controle da migração celular. RESULTADOS: A expressão das MMPs analisadas e das isoformas de miosinas foi maior nas zonas de invasão tumoral, sendo que o CEC oral também apresenta uma maior expressão de proteínas associadas à adesão com a MEC. A migração celular foi afetada pela densidade e a composição da MEC, bem como pela atividade das MMPs. Adicionalmente, a modulação das proteínas de adesão célula-matriz altera a velocidade de migração, a direcionalidade dessa migração e também a forma de migração, mudando de uma migração coletiva para uma migração individual. O aumento na contratilidade células resulta numa dispersão celular enquanto que a diminuição da contratilidade resulta numa melhor adesão célula – célula. CONCLUSÕES: O comportamento das células tumorais pode ser modulado através de fatores extrínsecos como, por exemplo, a alteração no microambiente tumoral, seja ela por mudança no substrato ou na densidade da matriz, e também dos fatores intrínsecos como a alteração nos níveis de miosina. / INTRODUCTION: Oral squamous cell carcinoma (OSCC) presents high mortality index due to the invasive phenotype of tumor cells. Cell migration is the main event in cell invasion and metastasis and it can be regulated by intrinsic factor, such as adhesion and cell contractility, and extrinsic factors, such as density and extracellular matrix (EMC) remodeling. OBJECTIVE: Analyze the role of intrinsic and extrinsic factor during the invasive process of oral squamous cell carcinoma. METHODS: We performed immunostaining in OSCC samples for the following proteins: myosin II (isoforms A, B and C), matrix metalloproteinase (1, 2, 9 and 14) e-cadherin, n-cadherin, FAK, paxillin, vinculin and fibronectin. We also performed migration assays with OSCC cell line in the following conditions 1 – 2D matrix with fibronectin or laminin or matrigel; 2 – 3D matrix with collagen in the presence or not of fibronectin or laminin; 3 – 3D matrix with different collagen concentration (0,6; 1,2 e 1,8 mg/ml) with fibronectin in the presence or not of the MMP inhibitor. In order to analyze cell adhesion, it was performed Total Internal Reflectance Fluorescence and Confocal microscopy, in 2D and 3D matrix. To analyze cell contractility, cells were plated in agarose gel in order to produce spheroids, which were treated with drugs that inhibit or induce cell contractility or cells were previously transfected with Myosin Light Chain phosphomimetics mutants. It was also performed western blotting to: e-cadherin, n-cadherin, FAK, paxillin, vinculin and myosin II isoforms, as well as it was analyze the levels in RhoGTPase family, which are involved in cell migration control. RESULTS: The expression to MMPs and myosin II isoforms were higher at invasion zone of the tumor, and the OSCC presented higher expression of proteins associated to adhesion to ECM. Cell migration was affected by the EMC composition and density and by MMP activity. Also, the modulation of cell-matrix adhesion proteins altered migration speed, cell directionality as well as influenced the switch between collective and single cell migration. The increase in cell contractility resulted in cell dispersion while the decrease in cell contractility resulted in a better cell-cell adhesion. CONCLUSIONS: The behavior of cell tumor can be modulate by extrinsic factors, for example, the change in tumor microenvironment, by the change in the EMC substrate or density and by intrinsic factors such as the alteration in myosin levels.

O carcinoma espinocelular é responsável por 90% das lesões malignas na cavidade bucal, sendo o oitavo tipo de câncer em todo o mundo e apresenta uma taxa de sobrevida de apenas 50% em 5 anos. Os carcinomas podem se desenvolver diretamente de células epiteliais normais ou a partir das desordens potencialmente malignas, as quais envolvem as hiperplasias e as displasias. Para que estas lesões se desenvolvam é necessário que nutrientes e oxigênio sejam disponibilizados, o que ocorre a partir da formação de uma nova vasculatura. Este processo, denominado angiogênese, é complexo e envolve a regulação de diferentes fatores indutores, como as moléculas Angiopoetina 1 (ANG1) e Trombospondina 1 (TSP1), cuja ação pode ser influenciada tanto pelas células de origem epitelial quanto pelos componentes do microambiente da lesão. O objetivo deste projeto foi descrever o perfil de expressão das moléculas angiopoetina 1 e trombospondina 1 em biópsias de desordens potencialmente malignas e em carcinoma espinocelular oral. A amostra foi composta por biópsias de pacientes que apresentaram diagnóstico de hiperplasia (n=6), displasia epitelial leve (n=7), displasia epitelial severa (n=15), carcinoma espinocelular oral grau 1 e 2 (n= 13) e 3 e 4 (n=13). As lâminas histológicas foram submetidas à reação de imunoistoquímica para ANG1 e TSP1, das quais foi realizada uma análise descritiva quanto ao perfil de marcação tanto em epitélio quanto em tecido conjuntivo subjacente à lesão. Angiopoetina apresentou uma marcação concentrada principalmente nas células endoteliais e com leve marcação nas células da camada basal do epitélio, sendo observada uma redução da intensidade de marcação de acordo com o grau de severidade da desordem epitelial, porém com um aumento de marcação em células do microambiente tumoral. Trombospondina apresentou marcação heterogênea tanto em tecido epitelial, endotelial e conjuntivo, com um aumento da marcação em macrófagos e fibroblastos de acordo com a severidade da lesão. Este perfil diferenciado de expressão destes marcadores do processo de angiogênese, tanto por células epiteliais modificadas quanto por células do microambiente celular, evidencia a necessidade de mais estudos que explorem a diversidade celular das lesões neoplásicas, com o objetivo de aprimorar as terapias anti-angiogênicas vigentes para o tratamento de desordens potencialmente malignas. / Oral squamous cell carcinoma is the eight most common cancer and it accounts for 90% of malignant lesions in the oral cavity, presenting a survival rate of only 50% after 5 years. Carcinomas may develop directly from normal epithelial cells or from the potentially malignant disorders, such as hyperplasia and dysplasia. During the carcinogenesis process, it is necessary an increase on nutrients and oxygen supply, which occurs through the formation of new vasculature. This process, known as angiogenesis, is complex and involves the regulation of various inducing factors such as angiopoietin molecules 1 (ANG1) and Thrombospondin 1 (TSP1), whose action can be influenced both by epithelial cells or cells from the lesion microenvironment . The objective of this project was to describe the expression profile of molecules angiopoietin 1 and thrombospondin 1 in biopsies of potentially malignant disorders and oral squamous cell carcinoma. The sample consisted of biopsies from patients who were diagnosed with hyperplasia (n = 6), mild dysplasia (n=7), severe dysplasia (n=15), squamous cell carcinoma grade 1 and 2 (n=13) and 3 and 4 (n=13). The histological slides were submitted to immunohistochemical reaction to ANG1 and TSP1, which underwent a descriptive analysis of the staining profile in both epithelium and in the underlying connective tissue to injury. Angiopoietin showed staining mainly in endothelial cells and a subtle staining on cells at the basal layer of the epithelium, and it was observed a reduction in the intensity of the staining in accordance with the severity of epithelial disorder, but with an increase of staining of cells from the microenvironment. Thrombospondin presented a heterogeneous staining among epithelial, endothelial, and connective tissue, with an increase in the staining on macrophages and fibroblasts according to the severity of injury. This differential expression profile of these markers of angiogenesis process, which was observed in both epithelial cells and cells from the microenvironment, highlights the need for more studies exploring the cellular diversity of neoplastic lesions, in order to improve the existing anti-angiogenic therapies for the treatment of malignant disorders.

O carcinoma espinocelular de boca (CEB) é a neoplasia maligna mais comum da cavidade oral, correspondendo à aproximadamente 94% dos casos dessa região. Apesar dos diversos estudos moleculares e celulares do CEB, a taxa de sobrevida dos pacientes é de aproximadamente 50%, devido principalmente ao tamanho do tumor, metástase em linfonodos regionais, grau de diferenciação das células e sítio anatômico. O microambiente tumoral do CEB, é extremamente complexo e diversificado, tendo como característica principal um estado inflamatório crônico imunossupressivo. Este microambiente é sustentado pela liberação de diferentes citocinas inflamatórias, como IL-6, TNF- - atividades exercidas tanto pelas células tumorais quanto pelas estromais. Dentre essas atividades, tem sido relatado na literatura que as citocinas inflamatórias são capazes de aumentar a migração e a capacidade de invasão das células tumorais. Entre as células estromais, os macrófagos são as mais abundantes e participam da manutenção do microambiente tumoral. De acordo com o estímulo, podem ser polarizados M1, com papel pró-inflamatório e antitumoral, e M2, com papel anti-inflamatório e pró-tumoral. O objetivo desta tese foi compreender o papel dos macrófagos no prognóstico de CEB e das citocinas inflamatórias IL-6, TNF- - linhagens celulares de CEB. Para verificar o papel dos macrófagos no prognóstico, foi realizada uma revisão sistemática na qual foram incluídos apenas os estudos que utilizavam amostra de pacientes com CEB e avaliavam o prognóstico com marcadores para macrófagos. Foi observado que maiores concentrações de macrófagos CD68+ e CD163+ estavam relacionados com pior prognóstico de pacientes com CEB, embora não tenha sido possível concluir qual região tumoral a presença destas células seja mais importante 7 para o desfecho. Para analisar o papel das citocinas inflamatórias IL-6, TNFILensaios in vitro utilizando duas linhagens celulares, SCC25 e Cal27, em condições promotoras de migração sob a influência dessas citocinas. Foi observado que a citocina IL-6 foi capaz de aumentar a velocidade de migração e a direcionalidade tanto da SCC25 quanto da Cal 27 e que esta melhora na capacidade migratória ocorreu através de um crosstalk entre a via de sinalização relacionada a IL6 (STAT3) e a via reguladora de migração celular, Rho GTPase Rac1. Estes dados reforçam o papel do microambiente tumoral no processo de progressão tumoral e sugerem potenciais alvos terapêuticos como a modulação do perfil da população de macrófagos e o papel de interleucinas no controle de invasão tecidual e metástase. / Oral squamous cell carcinoma (OSCC) is the most common malignant neoplasm of the oral cavity, corresponding to approximately 94% of the cases in this region. Despite the diverse molecular and cellular studies of OSCC, the patient survival rate is approximately 50%, mainly due to tumor size, regional lymph node metastasis, cell differentiation and anatomic site. The OSCC tumor microenvironment is extremely complex and diverse, with the main characteristic being an immunosuppressive chronic inflammatory state. This microenvironment is supported by the release of different inflammatory cytokines, such as IL-6, TNF- - and enhance the activities of both tumor and stromal cells. Among these activities, it has been reported in the literature that inflammatory cytokines are capable of increasing migration and invasiveness of tumor cells. Among stromal cells, macrophages are the most abundant and participate in the maintenance of the tumor microenvironment. According to the stimulus, macrophages can be polarized in M1, with pro-inflammatory and anti-tumoral role, and M2, with antiinflammatory and pro-tumoral role. Thus, the aim of this thesis was to evaluate the role of macrophages in the prognosis of OSCC and the influence of inflammatory cytokines IL-6, TNF- - OSCC cell lines. To assess the role of macrophages in the prognosis, a systematic review was conducted in which only studies using a sample of OSCC patients were evaluated and the prognosis was evaluated with macrophage markers. It was observed that higher concentrations of CD68 + and CD163 + macrophages were related to worse prognosis in patients with OSCC, although it was not possible to conclude which tumor region the presence of these cells is more important for the outcome. In order to analyze the role of the inflammatory cytokines IL-6, TNF- - atory 9 behavior of OSCC cells, in vitro assays using two cell lines, SCC25 and Cal27, were performed in migration-promoting conditions under the influence of these cytokines. It was observed that IL-6 was able to increase the speed migration and directionality of both SCC25 and Cal 27 and that this improvement in migratory capacity occurred through a crosstalk between the IL6-related signaling pathway (STAT3) and cell migration-related pathway, RhoGTPase Rac1. These data reinforce the role of the tumor microenvironment in the tumor progression process and suggest potential therapeutic targets such as the modulation of the profile of the macrophages population and the role of interleukins in the control of tissue invasion and metastasis.

INTRODUÇÃO: O carcinoma espinocelular de origem bucal (CEC) apresenta uma alta taxa de mortalidade devido à invasividade das células tumorais. A migração celular, principal evento da invasão e metástase, pode ser regulada tanto por fatores intrínsecos, como adesão e contratilidade celular, quanto extrínsecos, como composição, densidade e remodelagem da matriz extracelular (MEC). OBJETIVO: Avaliar o papel de elementos intrínsecos e extrínsecos sobre o processo invasivo do carcinoma espinocelular de origem bucal. MÉTODOS: Foi realizada imuno-histoquímica para as proteínas: Miosina II (isoformas A, B e C), metaloproteinases de matriz (1, 2, 9 e 14); imunofluorescência as proteínas: e-caderina, n-caderina, FAK, paxilina, vinculina e fibronectina em amostras de CEC oral. Foi realizado ensaio de migração nas seguintes condições: 1 – matriz 2D com o substrato de fibronectina, ou laminina ou matrigel; 2 – matriz 3D com colágeno na presença ou não de fibronectina ou laminina; 3 – matriz 3D com diferentes concentrações de colágeno (0,6; 1,2 e 1,8 mg/ml) + fibronectina na presença ou não de um inibidor de MMP. Foi realizado análise de adesão celular utilizando-se o microscópio TIRF e o microscópio confocal, tanto em matrizes 2D quanto 3D. Foram realizados esferoides celulares para avaliar a contratilidade celular, através do plaqueamento das células em gel de agarose e a utilização de drogas que inibem ou que induzem a contratilidade, bem como a partir de células transfectadas com versões fosfomiméticas para a cadeia leve de miosina. Foi realizado ainda western blotting para proteínas: e-caderina, FAK, vinculina, paxilina, N-caderina, integrinas e as isoformas de miosina II, bem como foi avaliado os níveis de ativação das proteínas da família RhoGTPase, as quais estão envolvidas no controle da migração celular. RESULTADOS: A expressão das MMPs analisadas e das isoformas de miosinas foi maior nas zonas de invasão tumoral, sendo que o CEC oral também apresenta uma maior expressão de proteínas associadas à adesão com a MEC. A migração celular foi afetada pela densidade e a composição da MEC, bem como pela atividade das MMPs. Adicionalmente, a modulação das proteínas de adesão célula-matriz altera a velocidade de migração, a direcionalidade dessa migração e também a forma de migração, mudando de uma migração coletiva para uma migração individual. O aumento na contratilidade células resulta numa dispersão celular enquanto que a diminuição da contratilidade resulta numa melhor adesão célula – célula. CONCLUSÕES: O comportamento das células tumorais pode ser modulado através de fatores extrínsecos como, por exemplo, a alteração no microambiente tumoral, seja ela por mudança no substrato ou na densidade da matriz, e também dos fatores intrínsecos como a alteração nos níveis de miosina. / INTRODUCTION: Oral squamous cell carcinoma (OSCC) presents high mortality index due to the invasive phenotype of tumor cells. Cell migration is the main event in cell invasion and metastasis and it can be regulated by intrinsic factor, such as adhesion and cell contractility, and extrinsic factors, such as density and extracellular matrix (EMC) remodeling. OBJECTIVE: Analyze the role of intrinsic and extrinsic factor during the invasive process of oral squamous cell carcinoma. METHODS: We performed immunostaining in OSCC samples for the following proteins: myosin II (isoforms A, B and C), matrix metalloproteinase (1, 2, 9 and 14) e-cadherin, n-cadherin, FAK, paxillin, vinculin and fibronectin. We also performed migration assays with OSCC cell line in the following conditions 1 – 2D matrix with fibronectin or laminin or matrigel; 2 – 3D matrix with collagen in the presence or not of fibronectin or laminin; 3 – 3D matrix with different collagen concentration (0,6; 1,2 e 1,8 mg/ml) with fibronectin in the presence or not of the MMP inhibitor. In order to analyze cell adhesion, it was performed Total Internal Reflectance Fluorescence and Confocal microscopy, in 2D and 3D matrix. To analyze cell contractility, cells were plated in agarose gel in order to produce spheroids, which were treated with drugs that inhibit or induce cell contractility or cells were previously transfected with Myosin Light Chain phosphomimetics mutants. It was also performed western blotting to: e-cadherin, n-cadherin, FAK, paxillin, vinculin and myosin II isoforms, as well as it was analyze the levels in RhoGTPase family, which are involved in cell migration control. RESULTS: The expression to MMPs and myosin II isoforms were higher at invasion zone of the tumor, and the OSCC presented higher expression of proteins associated to adhesion to ECM. Cell migration was affected by the EMC composition and density and by MMP activity. Also, the modulation of cell-matrix adhesion proteins altered migration speed, cell directionality as well as influenced the switch between collective and single cell migration. The increase in cell contractility resulted in cell dispersion while the decrease in cell contractility resulted in a better cell-cell adhesion. CONCLUSIONS: The behavior of cell tumor can be modulate by extrinsic factors, for example, the change in tumor microenvironment, by the change in the EMC substrate or density and by intrinsic factors such as the alteration in myosin levels.

O carcinoma espinocelular de boca (CEB) é a neoplasia maligna mais comum da cavidade oral, correspondendo à aproximadamente 94% dos casos dessa região. Apesar dos diversos estudos moleculares e celulares do CEB, a taxa de sobrevida dos pacientes é de aproximadamente 50%, devido principalmente ao tamanho do tumor, metástase em linfonodos regionais, grau de diferenciação das células e sítio anatômico. O microambiente tumoral do CEB, é extremamente complexo e diversificado, tendo como característica principal um estado inflamatório crônico imunossupressivo. Este microambiente é sustentado pela liberação de diferentes citocinas inflamatórias, como IL-6, TNF- - atividades exercidas tanto pelas células tumorais quanto pelas estromais. Dentre essas atividades, tem sido relatado na literatura que as citocinas inflamatórias são capazes de aumentar a migração e a capacidade de invasão das células tumorais. Entre as células estromais, os macrófagos são as mais abundantes e participam da manutenção do microambiente tumoral. De acordo com o estímulo, podem ser polarizados M1, com papel pró-inflamatório e antitumoral, e M2, com papel anti-inflamatório e pró-tumoral. O objetivo desta tese foi compreender o papel dos macrófagos no prognóstico de CEB e das citocinas inflamatórias IL-6, TNF- - linhagens celulares de CEB. Para verificar o papel dos macrófagos no prognóstico, foi realizada uma revisão sistemática na qual foram incluídos apenas os estudos que utilizavam amostra de pacientes com CEB e avaliavam o prognóstico com marcadores para macrófagos. Foi observado que maiores concentrações de macrófagos CD68+ e CD163+ estavam relacionados com pior prognóstico de pacientes com CEB, embora não tenha sido possível concluir qual região tumoral a presença destas células seja mais importante 7 para o desfecho. Para analisar o papel das citocinas inflamatórias IL-6, TNFILensaios in vitro utilizando duas linhagens celulares, SCC25 e Cal27, em condições promotoras de migração sob a influência dessas citocinas. Foi observado que a citocina IL-6 foi capaz de aumentar a velocidade de migração e a direcionalidade tanto da SCC25 quanto da Cal 27 e que esta melhora na capacidade migratória ocorreu através de um crosstalk entre a via de sinalização relacionada a IL6 (STAT3) e a via reguladora de migração celular, Rho GTPase Rac1. Estes dados reforçam o papel do microambiente tumoral no processo de progressão tumoral e sugerem potenciais alvos terapêuticos como a modulação do perfil da população de macrófagos e o papel de interleucinas no controle de invasão tecidual e metástase. / Oral squamous cell carcinoma (OSCC) is the most common malignant neoplasm of the oral cavity, corresponding to approximately 94% of the cases in this region. Despite the diverse molecular and cellular studies of OSCC, the patient survival rate is approximately 50%, mainly due to tumor size, regional lymph node metastasis, cell differentiation and anatomic site. The OSCC tumor microenvironment is extremely complex and diverse, with the main characteristic being an immunosuppressive chronic inflammatory state. This microenvironment is supported by the release of different inflammatory cytokines, such as IL-6, TNF- - and enhance the activities of both tumor and stromal cells. Among these activities, it has been reported in the literature that inflammatory cytokines are capable of increasing migration and invasiveness of tumor cells. Among stromal cells, macrophages are the most abundant and participate in the maintenance of the tumor microenvironment. According to the stimulus, macrophages can be polarized in M1, with pro-inflammatory and anti-tumoral role, and M2, with antiinflammatory and pro-tumoral role. Thus, the aim of this thesis was to evaluate the role of macrophages in the prognosis of OSCC and the influence of inflammatory cytokines IL-6, TNF- - OSCC cell lines. To assess the role of macrophages in the prognosis, a systematic review was conducted in which only studies using a sample of OSCC patients were evaluated and the prognosis was evaluated with macrophage markers. It was observed that higher concentrations of CD68 + and CD163 + macrophages were related to worse prognosis in patients with OSCC, although it was not possible to conclude which tumor region the presence of these cells is more important for the outcome. In order to analyze the role of the inflammatory cytokines IL-6, TNF- - atory 9 behavior of OSCC cells, in vitro assays using two cell lines, SCC25 and Cal27, were performed in migration-promoting conditions under the influence of these cytokines. It was observed that IL-6 was able to increase the speed migration and directionality of both SCC25 and Cal 27 and that this improvement in migratory capacity occurred through a crosstalk between the IL6-related signaling pathway (STAT3) and cell migration-related pathway, RhoGTPase Rac1. These data reinforce the role of the tumor microenvironment in the tumor progression process and suggest potential therapeutic targets such as the modulation of the profile of the macrophages population and the role of interleukins in the control of tissue invasion and metastasis.

A caquexia associada ao câncer é caracterizada pela perda de peso severa e um desequilíbrio metabólico.Acredita-se que resulta da interação entre o hospedeiro e tumor que induz a inflamação sistêmica,portanto compreender essa relação é fundamental para a descoberta de marcadores efetivos para diagnóstico.O objetivo do trabalho foi caracterizar diferenças nos infiltrados imunitários do tumor e analisar aspectos moleculares ligados à inflamação,a fim de avaliar se a presença da caquexia é determinada pelo perfil inflamatório do tumor.O estudo envolveu pacientes com câncer colorretal e posteriormente distribuídos em dois grupos:Câncer sem caquexia(WSC) e Câncer com caquexia (CC).A análise histopatológica mostrou que o estadiamento independende da caquexia e caracterização dos macrófagos infiltrantes resultou M2 menor em CC,já a expressão proteica de citocinas indicou IL-13 menor em CC e citocinas pró-iflamatórias estavam aumentadas em CC. A correlação de macrófagos com citocinas foi positiva com M1 e negativa com M2.Esses resultados fornecem evidências de que o tumor possui um perfil de secreção diferente entre os grupos no que diz respeito a fatores inflamatórios e diferentes percentuais de fenótipo de macrófagos. / Cancer cachexia is characterized by severe weight loss and large metabolic imbalance.It is a result of the interaction between the host\'s cells and the tumour, which induces systemic inflammation.Understand the relationship is required for the discovery of diagnostic markers.The aim of the present study was to characterize differences in inflammatory tumour infiltrate and molecular aspects in order to assess whether the presence of cachexia is determined by the inflammatory tumour profile. The study involved patients diagnosed with colorectal cancer and then distributed into two groups: cancer without cachexia(WSC) and cancer cachexia(CC).Histopathological analysis showed that the presence of cachexia in patients with colo-rectal cancer was independent from tumour staging.Characterization of infiltrating macrophages revealed a lower percentage of M2 profile in CC.Protein expression of cytokines demonstrated lower of IL-13 in CC and pro-inflammatory cytokines is higher in CC. Correlation between macrophages and cytokines was shown positive with macrophages type M1.These results provide evidence that tumor has a different secretion profile between the groups with regard to inflammatory factors and different percentages of macrophage phenotype.

Tem se tornado evidente que a iniciação e a progressão do câncer depende de vários componentes do microambiente tumoral, incluindo células inflamatórias e imunes (linfócitos, macrófagos e mastócitos), fibroblastos, células endoteliais, adipócitos e matriz extracelular. De maneira geral, esses componentes são conhecidos como estroma. Tanto interações pró- como anti-tumor ocorrem entre um câncer e suas células vizinhas. Em um estudo prévio, avaliamos dados de bibliotecas SAGE de carcinoma epidermóide de cabeça e pescoço (CECP) usando ferramentas estatísticas e de bioinformática e pudemos identificar os genes mais e menos expressos em tumores metastáticos versus não metastáticos e em tumores versus tecidos normais. Em outro estudo, avaliamos fatores parácrinos solúveis produzidos por células do estroma e por células neoplásicas que poderiam influenciar proliferação e expressão gênica e protéica. Ambos os estudos identificaram marcadores potenciais associados a respostas inflamatórias ou imunes. Dezenove desses genes foram selecionados por PCR em tempo real e o estudo foi realizado nas linhagens SCC-9 de células epiteliais neoplásicas e de fibroblastos isolados de um câncer oral, e em 40 amostras de carcinomas primários de cabeça e pescoço (6 amostras micro e 34 macrodissecadas). Nós também utilizamos eletroforese unidimensional para analisar a expressão protéica nesse conjunto de amostras. Como a microdissecção produziu baixas concentrações de RNA e proteínas, ciclos extras de amplificação de mRNA foram necessários para obter material suficiente para experimentos de PCR. Nossos dados mostraram que os perfis de expressão foram provavelmente pouco preservados durante os ciclos extras de amplificação. Em amostras macrodissecadas, nós consistentemente observamos que o nível de transcritos de MGLL, COX2, EP3, EP4 e LTAH4 estava reduzido, porém presente nas suas margens cirúrgicas. Os dados não confirmaram, em células de CECP, a hipótese de que MGLL produz menssageiros lipídicos oncogênicos, esta via pode não atuar nesses pacientes. Nós também observamos que metaloproteinases são expressas em níveis elevados em CECP e devem estar envolvidas na degradação da matriz extracelular. Células neoplásicas e do estroma desses carcinomas exibem uma ampla variedade de proteínas com níveis muito diferentes de expressão. Este resultado abre perspectivas para realização de experimentos de validação / It has become evident that cancer initiation and progression depends on several components of the tumor microenvironment, including inflammatory and immune cells (lymphocytes, macrophages and mastocytes), fibroblasts, endothelial cells, adipocytes, and extracellular matrix. Collectively, these components are known as the stroma. Both pro- and anti-tumor interactions occur between a tumor and its surrounding cells. In a previous study, we evaluated data from SAGE libraries of head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) using statistical and bioinformatic tools and we could identify top-up and top-downregulated genes in metastatic versus non-metastatic tumors and in tumors versus normal tissues. In another study, we evaluated soluble paracrine factors produced by stromal and neoplastic cells which may influence proliferation and gene and protein expression. Both studies identified potential markers associated with immune or inflammatory response in head and neck tumorigenesis. Nineteen of these genes were selected for real-time polymerase chain reaction (PCR) and the study was carried out on the epithelial cancer cell line SCC-9 and on fibroblasts isolated from an oral cancer, and in 40 samples from primary HNSCC (6 micro and 34 macrodissected samples). We also used one-dimensional gel electrophoresis and mass spectrometry to analyze protein expression in this set of samples. As microdissection yielded low RNA and protein concentrations, extra rounds of mRNA amplification were necessary to obtain sufficient material for PCR experiments. Our data showed that expression profiles were probably scantily preserved during the extra rounds of amplification. In macrodissected samples, we consistently observed that the level of MGLL, COX2, EP3, EP4 e LTAH4 transcripts was low in most tumors but present in their surgical margins. The data do not confirm in HNSCC the hypothesis that MGLL produces oncogenic lipid messengers, this pathway may not act in these patients. We also observed that metalloproteinases are overexpressed in HNSCC and should be involved in extracellular matix degradation. Neoplastic and stromal cells from HNSCC exhibit a wide variety of proteins with very different levels of expression. This result opens the perspective to perform validation experiments.

O carcinoma espinocelular é responsável por 90% das lesões malignas na cavidade bucal, sendo o oitavo tipo de câncer em todo o mundo e apresenta uma taxa de sobrevida de apenas 50% em 5 anos. Os carcinomas podem se desenvolver diretamente de células epiteliais normais ou a partir das desordens potencialmente malignas, as quais envolvem as hiperplasias e as displasias. Para que estas lesões se desenvolvam é necessário que nutrientes e oxigênio sejam disponibilizados, o que ocorre a partir da formação de uma nova vasculatura. Este processo, denominado angiogênese, é complexo e envolve a regulação de diferentes fatores indutores, como as moléculas Angiopoetina 1 (ANG1) e Trombospondina 1 (TSP1), cuja ação pode ser influenciada tanto pelas células de origem epitelial quanto pelos componentes do microambiente da lesão. O objetivo deste projeto foi descrever o perfil de expressão das moléculas angiopoetina 1 e trombospondina 1 em biópsias de desordens potencialmente malignas e em carcinoma espinocelular oral. A amostra foi composta por biópsias de pacientes que apresentaram diagnóstico de hiperplasia (n=6), displasia epitelial leve (n=7), displasia epitelial severa (n=15), carcinoma espinocelular oral grau 1 e 2 (n= 13) e 3 e 4 (n=13). As lâminas histológicas foram submetidas à reação de imunoistoquímica para ANG1 e TSP1, das quais foi realizada uma análise descritiva quanto ao perfil de marcação tanto em epitélio quanto em tecido conjuntivo subjacente à lesão. Angiopoetina apresentou uma marcação concentrada principalmente nas células endoteliais e com leve marcação nas células da camada basal do epitélio, sendo observada uma redução da intensidade de marcação de acordo com o grau de severidade da desordem epitelial, porém com um aumento de marcação em células do microambiente tumoral. Trombospondina apresentou marcação heterogênea tanto em tecido epitelial, endotelial e conjuntivo, com um aumento da marcação em macrófagos e fibroblastos de acordo com a severidade da lesão. Este perfil diferenciado de expressão destes marcadores do processo de angiogênese, tanto por células epiteliais modificadas quanto por células do microambiente celular, evidencia a necessidade de mais estudos que explorem a diversidade celular das lesões neoplásicas, com o objetivo de aprimorar as terapias anti-angiogênicas vigentes para o tratamento de desordens potencialmente malignas. / Oral squamous cell carcinoma is the eight most common cancer and it accounts for 90% of malignant lesions in the oral cavity, presenting a survival rate of only 50% after 5 years. Carcinomas may develop directly from normal epithelial cells or from the potentially malignant disorders, such as hyperplasia and dysplasia. During the carcinogenesis process, it is necessary an increase on nutrients and oxygen supply, which occurs through the formation of new vasculature. This process, known as angiogenesis, is complex and involves the regulation of various inducing factors such as angiopoietin molecules 1 (ANG1) and Thrombospondin 1 (TSP1), whose action can be influenced both by epithelial cells or cells from the lesion microenvironment . The objective of this project was to describe the expression profile of molecules angiopoietin 1 and thrombospondin 1 in biopsies of potentially malignant disorders and oral squamous cell carcinoma. The sample consisted of biopsies from patients who were diagnosed with hyperplasia (n = 6), mild dysplasia (n=7), severe dysplasia (n=15), squamous cell carcinoma grade 1 and 2 (n=13) and 3 and 4 (n=13). The histological slides were submitted to immunohistochemical reaction to ANG1 and TSP1, which underwent a descriptive analysis of the staining profile in both epithelium and in the underlying connective tissue to injury. Angiopoietin showed staining mainly in endothelial cells and a subtle staining on cells at the basal layer of the epithelium, and it was observed a reduction in the intensity of the staining in accordance with the severity of epithelial disorder, but with an increase of staining of cells from the microenvironment. Thrombospondin presented a heterogeneous staining among epithelial, endothelial, and connective tissue, with an increase in the staining on macrophages and fibroblasts according to the severity of injury. This differential expression profile of these markers of angiogenesis process, which was observed in both epithelial cells and cells from the microenvironment, highlights the need for more studies exploring the cellular diversity of neoplastic lesions, in order to improve the existing anti-angiogenic therapies for the treatment of malignant disorders.