CD44-glicoprofilling: establishing the molecular basis for target therapeutics in bladder cancer

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Soares, Eliana Janine de Paiva
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/22766
Resumo: O cancro da bexiga (BC) apresenta uma das maiores taxas de recorrência entre os tumoures sólidos e é a segunda causa de morte, relativamente a doenças do trato geniturinário. A introdução de modelos moleculares para um melhor prognóstico e desenvolvimento de terapias dirigidas efetivas, continua a ser um aspeto desafiador devido à significativa heterogeneidade molecular inter e intratumoral. No entanto, a CD44, uma proteína de membrana fortemente O-glicosilada e envolvida nas interações célula-célula, adesão celular e migração, parece desempenhar um papel crítico na progressão e disseminação do cancro da bexiga, abrindo portas para potenciais terapêuticas dirigidas. No entanto, o gene que codifica esta proteína geralmente sofre splicing alterativo, o que resulta em diversas isoformas funcionalmente distintas, de pesos moleculares variáveis e com vários locais de glicosilação. No entanto, a natureza dessas isoformas no contexto do cancro da bexiga ainda não está bem esclarecida. Com base nestas ideias, este trabalho tem como objetivo determinar as isoformas da CD44 mais clinicamente relevantes e com potencial de direcionar para clones mais agressivos. É dado particular ênfase à identificação de O-glicanos associados ao cancro, que visam aumentar o entendimento molecular para o desenho de ligandos altamente específicos. Consequentemente observou-se que a CD44 está aumentada na urina de doentes com cancro de bexiga, comparativamente com urinas controlo de indivíduos saudáveis. Esse efeito é mais pronunciado em estadios avançados da doença, particularmente após a invasão muscular, o mesmo se verifica com expressão da CD44 nos tumores de bexiga. Além disso, uma abordagem direcionada por RT-PCR demonstrou que o modelo celular de tumores superficiais de cancro da bexiga, a linha celular 5637 e os tumores de bexiga não invasivos sobre-expressam isoformas da CD44 de alto peso molecular (CD44v3-10high, CD44v8-10high, CD44slow). Por outro lado, as linhas celulares T24 e HT1376 derivadas de tumores musculo-invasivos e estes mesmos tumores sobre-expressam predominantemente CD44s, uma isoforma de menor peso molecular (CD44v3-10low, CD44v8-10low, CD44shigh). Além disso, os clones quimiorresistentes das células T24, tratadas com cisplatina, também sobre-expressam CD44s. Da mesma forma, os tumores invasores apresentaram um fenótipo semelhante, apoiando a associação da CD44 com fenótipos mais agressivos. Os estudos de glicómica e glicoproteómica envolvendo a linha celular T24 demonstraram ainda a expressão de CD44 glicosilado com antigénios sialil-Tn (CD44-STn) e di-sialil-T (dST), anteriormente associados a um pior prognóstico. Em paralelo, ensaios de imuno-histoquímica e de ligação de proximidade in situ confirmaram a existência de CD44-STn e CD44-dST em tumores musculo-invasivos. Em conclusão, CD44s, possivelmente modificada com STn e dST, tem o potencial de direcionar selectivamente para células mais agressivas de tumores de bexiga e clones quimiorresistentes, estabelecendo assim as bases moleculares para o desenho de ligandos. Estudos futuros devem-se concentrar em avaliar o impacto funcional da remodelação da CD44 para isoformas de menor peso molecular, acompanhando a transição de tumores superficiais para invasores.
id RCAP_1dd4bd38d56bace7415bfd0b76b3da3e
oai_identifier_str oai:ria.ua.pt:10773/22766
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling CD44-glicoprofilling: establishing the molecular basis for target therapeutics in bladder cancerBioquímica clínicaBexiga - TumoresGlicosilação - ProteínasQuimioterapiaO cancro da bexiga (BC) apresenta uma das maiores taxas de recorrência entre os tumoures sólidos e é a segunda causa de morte, relativamente a doenças do trato geniturinário. A introdução de modelos moleculares para um melhor prognóstico e desenvolvimento de terapias dirigidas efetivas, continua a ser um aspeto desafiador devido à significativa heterogeneidade molecular inter e intratumoral. No entanto, a CD44, uma proteína de membrana fortemente O-glicosilada e envolvida nas interações célula-célula, adesão celular e migração, parece desempenhar um papel crítico na progressão e disseminação do cancro da bexiga, abrindo portas para potenciais terapêuticas dirigidas. No entanto, o gene que codifica esta proteína geralmente sofre splicing alterativo, o que resulta em diversas isoformas funcionalmente distintas, de pesos moleculares variáveis e com vários locais de glicosilação. No entanto, a natureza dessas isoformas no contexto do cancro da bexiga ainda não está bem esclarecida. Com base nestas ideias, este trabalho tem como objetivo determinar as isoformas da CD44 mais clinicamente relevantes e com potencial de direcionar para clones mais agressivos. É dado particular ênfase à identificação de O-glicanos associados ao cancro, que visam aumentar o entendimento molecular para o desenho de ligandos altamente específicos. Consequentemente observou-se que a CD44 está aumentada na urina de doentes com cancro de bexiga, comparativamente com urinas controlo de indivíduos saudáveis. Esse efeito é mais pronunciado em estadios avançados da doença, particularmente após a invasão muscular, o mesmo se verifica com expressão da CD44 nos tumores de bexiga. Além disso, uma abordagem direcionada por RT-PCR demonstrou que o modelo celular de tumores superficiais de cancro da bexiga, a linha celular 5637 e os tumores de bexiga não invasivos sobre-expressam isoformas da CD44 de alto peso molecular (CD44v3-10high, CD44v8-10high, CD44slow). Por outro lado, as linhas celulares T24 e HT1376 derivadas de tumores musculo-invasivos e estes mesmos tumores sobre-expressam predominantemente CD44s, uma isoforma de menor peso molecular (CD44v3-10low, CD44v8-10low, CD44shigh). Além disso, os clones quimiorresistentes das células T24, tratadas com cisplatina, também sobre-expressam CD44s. Da mesma forma, os tumores invasores apresentaram um fenótipo semelhante, apoiando a associação da CD44 com fenótipos mais agressivos. Os estudos de glicómica e glicoproteómica envolvendo a linha celular T24 demonstraram ainda a expressão de CD44 glicosilado com antigénios sialil-Tn (CD44-STn) e di-sialil-T (dST), anteriormente associados a um pior prognóstico. Em paralelo, ensaios de imuno-histoquímica e de ligação de proximidade in situ confirmaram a existência de CD44-STn e CD44-dST em tumores musculo-invasivos. Em conclusão, CD44s, possivelmente modificada com STn e dST, tem o potencial de direcionar selectivamente para células mais agressivas de tumores de bexiga e clones quimiorresistentes, estabelecendo assim as bases moleculares para o desenho de ligandos. Estudos futuros devem-se concentrar em avaliar o impacto funcional da remodelação da CD44 para isoformas de menor peso molecular, acompanhando a transição de tumores superficiais para invasores.Bladder Cancer (BC) presents one of the highest recurrence rates amongst solid tumours, and constitutes the second deadliest disease of the genitourinary track. The introduction of molecular models for disease management and effective targeted therapeutics remains a challenging aspect due to significant inter and intra-tumour molecular heterogeneity. Nevertheless, CD44, a heavily O-glycosylated membrane protein involved in cell-cell interactions, cell adhesion and migration has been suggested to play a critical role in bladder cancer progression and dissemination, holding potential for targeted therapeutics. However, the gene encoding for CD44 generally undergoes significant alterative splicing, which results in many functionally distinct isoforms of variable molecular weights and glycosylation sites. Nevertheless, the nature of these isoforms in bladder cancer are yet to be fully disclosed. Building on these insights, this work aims to highlight clinically relevant CD44 isoforms with potential for targeting more aggressive clones. Particular emphasis is also given to the identification of cancer-associated O-glycans envisaging the molecular rational for designing highly specific cancer ligands. Accordingly, it was observed that CD44 is increased in the urine of bladder cancer patients in relation to healthy controls. This effect is more pronounced for advanced stages of the disease, particularly upon muscle invasion, mimicking CD44 expression in bladder tumours. Moreover, a targeted approach by RT-PCR demonstrated that superficial bladder cancer cell model 5637 and non-invasive bladder tumours overexpress high molecular weight CD44 isoforms (CD44v3-10high, CD44v8-10high, CD44slow phenotype). Conversely, T24 and HT1376 cell lines derived from muscle invasive tumours and invasive lesions predominantly overexpress lower molecular weight isoform CD44s (CD44v3-10low, CD44v8-10low, CD44shigh phenotype). In addition, chemoresistant clones from T24 cells challenged with cisplatin also overexpressed CD44s. Likewise, bladder tumours from patients with invasive tumours presented a similar phenotype, supporting CD44s association with more aggressive phenotypes. Glycomics and glycoproteomics studies involving T24 cell line further demonstrated the expression of CD44 glycosylated with sialyl-Tn (CD44-STn) and di-sialyl-T (dST) antigens, previously associated with poor prognosis. In parallel, immunohistochemistry and in situ proximity ligation assays confirmed the existence of CD44-STn and CD44-dST in muscle invasive tumours. In conclusion, CD44s, possibly modified with cancer-associated STn and dST glycans, holds potential to selectively target more aggressive bladder cancer lesions and chemoresistant clones, setting the molecular rational for ligands design. Future studies should now focus on disclosing the functional impact of CD44 remodelling towards lower molecular weight isoforms, accompanying transition from superficial to invasive lesions.Universidade de Aveiro2017-01-042017-01-04T00:00:00Z2020-01-04T09:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10773/22766engSoares, Eliana Janine de Paivainfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-22T11:44:36Zoai:ria.ua.pt:10773/22766Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T02:56:49.752526Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv CD44-glicoprofilling: establishing the molecular basis for target therapeutics in bladder cancer
title CD44-glicoprofilling: establishing the molecular basis for target therapeutics in bladder cancer
spellingShingle CD44-glicoprofilling: establishing the molecular basis for target therapeutics in bladder cancer
Soares, Eliana Janine de Paiva
Bioquímica clínica
Bexiga - Tumores
Glicosilação - Proteínas
Quimioterapia
title_short CD44-glicoprofilling: establishing the molecular basis for target therapeutics in bladder cancer
title_full CD44-glicoprofilling: establishing the molecular basis for target therapeutics in bladder cancer
title_fullStr CD44-glicoprofilling: establishing the molecular basis for target therapeutics in bladder cancer
title_full_unstemmed CD44-glicoprofilling: establishing the molecular basis for target therapeutics in bladder cancer
title_sort CD44-glicoprofilling: establishing the molecular basis for target therapeutics in bladder cancer
author Soares, Eliana Janine de Paiva
author_facet Soares, Eliana Janine de Paiva
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Soares, Eliana Janine de Paiva
dc.subject.por.fl_str_mv Bioquímica clínica
Bexiga - Tumores
Glicosilação - Proteínas
Quimioterapia
topic Bioquímica clínica
Bexiga - Tumores
Glicosilação - Proteínas
Quimioterapia
description O cancro da bexiga (BC) apresenta uma das maiores taxas de recorrência entre os tumoures sólidos e é a segunda causa de morte, relativamente a doenças do trato geniturinário. A introdução de modelos moleculares para um melhor prognóstico e desenvolvimento de terapias dirigidas efetivas, continua a ser um aspeto desafiador devido à significativa heterogeneidade molecular inter e intratumoral. No entanto, a CD44, uma proteína de membrana fortemente O-glicosilada e envolvida nas interações célula-célula, adesão celular e migração, parece desempenhar um papel crítico na progressão e disseminação do cancro da bexiga, abrindo portas para potenciais terapêuticas dirigidas. No entanto, o gene que codifica esta proteína geralmente sofre splicing alterativo, o que resulta em diversas isoformas funcionalmente distintas, de pesos moleculares variáveis e com vários locais de glicosilação. No entanto, a natureza dessas isoformas no contexto do cancro da bexiga ainda não está bem esclarecida. Com base nestas ideias, este trabalho tem como objetivo determinar as isoformas da CD44 mais clinicamente relevantes e com potencial de direcionar para clones mais agressivos. É dado particular ênfase à identificação de O-glicanos associados ao cancro, que visam aumentar o entendimento molecular para o desenho de ligandos altamente específicos. Consequentemente observou-se que a CD44 está aumentada na urina de doentes com cancro de bexiga, comparativamente com urinas controlo de indivíduos saudáveis. Esse efeito é mais pronunciado em estadios avançados da doença, particularmente após a invasão muscular, o mesmo se verifica com expressão da CD44 nos tumores de bexiga. Além disso, uma abordagem direcionada por RT-PCR demonstrou que o modelo celular de tumores superficiais de cancro da bexiga, a linha celular 5637 e os tumores de bexiga não invasivos sobre-expressam isoformas da CD44 de alto peso molecular (CD44v3-10high, CD44v8-10high, CD44slow). Por outro lado, as linhas celulares T24 e HT1376 derivadas de tumores musculo-invasivos e estes mesmos tumores sobre-expressam predominantemente CD44s, uma isoforma de menor peso molecular (CD44v3-10low, CD44v8-10low, CD44shigh). Além disso, os clones quimiorresistentes das células T24, tratadas com cisplatina, também sobre-expressam CD44s. Da mesma forma, os tumores invasores apresentaram um fenótipo semelhante, apoiando a associação da CD44 com fenótipos mais agressivos. Os estudos de glicómica e glicoproteómica envolvendo a linha celular T24 demonstraram ainda a expressão de CD44 glicosilado com antigénios sialil-Tn (CD44-STn) e di-sialil-T (dST), anteriormente associados a um pior prognóstico. Em paralelo, ensaios de imuno-histoquímica e de ligação de proximidade in situ confirmaram a existência de CD44-STn e CD44-dST em tumores musculo-invasivos. Em conclusão, CD44s, possivelmente modificada com STn e dST, tem o potencial de direcionar selectivamente para células mais agressivas de tumores de bexiga e clones quimiorresistentes, estabelecendo assim as bases moleculares para o desenho de ligandos. Estudos futuros devem-se concentrar em avaliar o impacto funcional da remodelação da CD44 para isoformas de menor peso molecular, acompanhando a transição de tumores superficiais para invasores.
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017-01-04
2017-01-04T00:00:00Z
2020-01-04T09:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10773/22766
url http://hdl.handle.net/10773/22766
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
eu_rights_str_mv embargoedAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade de Aveiro
publisher.none.fl_str_mv Universidade de Aveiro
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799137622402007040