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Previous issue date: 2014-10-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Introduction - The head and neck squamous cell carcinomas (HNSCCs) are
among the most frequent types of cancer, with more than 600,000 new cases
per year worldwide. The five-year survival rate is low in this disease and one of
the reasons is that patients with tumours in early stages frequently exhibit few
symptoms, resulting in diagnosis delay and severe morbidity. The
understanding of the molecular pathways involved in the initiation and
progression of these tumors is therefore important not only for understanding
their biology, but also for the development of more effective preventive and
therapeutic approaches. In previous studies of our group, the kallikrein 8 gene
(KLK8) was observed differentially expressed in laryngeal carcinomas and its
surgical margins, which highlights its potential as a tumor marker, similar to
another member of KLK family, kallikrein 3 or PSA. Objectives and
Methodology - The overall objective of the present study was to investigate the
participation of the kallikrein 8 in the HNSCC development. The specific
objectives included (a) to investigate the phylogenetic relationships among
KLKs genes using the MEGA program, (b) to analyze, by real time PCR, the
expression pattern of the KLK8 gene and its most abundant isoform in HNSCC
and their surgical margins, (c) to evaluate the effect of elevated expression of
KLK8 in HNSCC secretome, using conditioned medium and proteomic and
metabolomic approaches, (d) to develop molecular homology modeling of
protein hK8 by bioinformatics tools. Results - The phylogenetic analysis of
human kallikrein genes and their isoforms confirmed the idea that these genes
evolved from a single common ancestor by successive tandem duplications and chromosomal rearrangements facilitated by repetitive elements. The results of
gene expression analysis in tumor tissues showed that the variant 1 of KLK8
has significantly reduced levels in HNSCC, unlike the other five variables. The
ectopic expression of this variant resulted in changes of cell morphology,
increased proliferation, viability and migratory capacity, but no alterations in
invasiveness. The data from cells with ectopic expression of KLK8 revealed
small differences in their proteomes compared to control cells. Otherwise, these
cells exhibited changes in their glycolytic pattern and in the effect of their
secretome on the metabolism of other cells. Conclusion - This study was
important to answer some questions and raise others questions about the role
of KLK8 gene in carcinomas of the head and neck. For the first time, differences
in expression of KLK8 isoforms were observed in HNSCC and the effects of
ectopic KLK8 expression on the proteome and the secretome of HNSCC cells. / Introdução - Os carcinomas epidermóides de cabeeça e pescoco (CECPs)
estão entre os mais frequentes tipos de câncer, com mais de 600 mil novos
casos por ano no mundo e taxas de sobrevida reduzidas. Além de sua
incidência e mortalidade altas, os CECPs são clinicamente relevantes por
causa de sua morbidade, em geral decorrente do diagnóstico tardio. O
entendimento das vias moleculares envolvidas na iniciação e na progressão
desses tumores é, portanto, importante, não somente para o entendimento de
sua biologia, mas também para o desenvolvimento de abordagens preventivas
e terapêuticas mais eficazes. Em estudos prévios do nosso grupo, o gene da
calicreína 8 (KLK8) foi observado com expressão diferencial entre carcinomas
de laringe e suas margens cirúrgicas, o que evidencia seu potencial como
marcador tumoral, como ocorre com outro membro de sua família, a calicreína
3 ou PSA. Objetivos e Metodologia – O presente projeto teve como objetivo
geral investigar a participação da calicreína 8 no desenvolvimento de CECPs.
Seus objetivos específicos compreenderam (a) investigar as relações
filogenéticas entre os genes KLKs com o auxílio do programa MEGA, (b)
analisar, por PCR em tempo real, o padrão de expressão do gene KLK8 e de
sua isoforma mais abundante em CECP e em tecidos normais
correspondentes, (c) avaliar o efeito da expressão elevada de KLK8 no
secretoma de células de CECP, utilizando ensaios com meio condicionado e
abordagens proteômicas e metabolômicas, (d) desenvolver a modelagem
molecular por homologia da proteína hK8 com ferramentas de bioinformática.
Resultados – A análise filogenética da família de genes das calicreínas humanas e suas isoformas confirmou a idéia de que esses genes evoluíram de
um único ancestral comum por sucessivas duplicações em tandem e rearranjos
cromossômicos facilitados por elementos repetitivos. Os dados de expressão
gênica em tecidos tumorais mostraram que a variante 1 de KLK8 apresenta
níveis significativamente reduzidos em CECP, ao contrário das outras cinco
variantes. A indução permanente in vitro desta variante resultou em mudança
da morfologia celular, aumento de proliferação, viabilidade e capacidade
migratória, sem aumento concomitante de invasividade. Os dados obtidos
sobre essas células com expressão ectópica de KLK8 revelaram pequenas
diferenças em seu proteoma quando comparadas com células controle. Por
outro lado, exibiram modificação no padrão glicolítico e no potencial de seu
secretoma de afetar o metabolismo de outras células. Conclusão - O presente
estudo foi importante para responder a alguns questionamentos e levantar
outras questões sobre a função do gene KLK8 em carcinomas de cabeça e
pescoço. O estudo identificou, pela primeira vez, as diferenças de expressão
entre as isoformas de KLK8 em CECP e os efeitos da indução de sua
expressão sobre o proteoma e o secretoma de suas células.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:tede/303 |
| Date | 08 October 2014 |
| Creators | Stefanini, Ana Carolina Buzzo |
| Contributors | Silva, Eloiza Helena Tajara da, Leopoldino, Andréia Machado, Pavarino, Érika Cristina |
| Publisher | Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, FAMERP, Brasil, Faculdade 1::Departamento 1 |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da FAMERP, instname:Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto, instacron:FAMERP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 1102159680310750095, 500, 500, 600, 600, 306626487509624506, 8765449414823306929, 2075167498588264571 |
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