DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorOrfão, Alberto-
dc.contributor.advisorLopes, Maria Celeste-
dc.contributor.authorDomingues, Patrícia-
dc.date.accessioned2014-07-09T17:54:00Z-
dc.date.available2014-07-09T17:54:00Z-
dc.date.issued2015-01-09-
dc.date.submitted2014-07-09-
dc.identifier.citationDOMINGUES, Patrícia Henriques - Patterns of protein expression and cytogenetic alterations in meningiomas : relationship with the clinical and biological features of the disease. Coimbra : [s.n.], 2014. Tese de doutoramento. Disponível na Internet em: http://hdl.handle.net/10316/26248-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10316/26248-
dc.descriptionTese de doutoramento em Ciências Farmacêuticas, apresentada à Faculdade de Farmácia da Universidade de Coimbra-
dc.description.abstractOs meningiomas são tumores relativamente comuns do sistema nervoso central. Apesar de serem classificados maioritariamente como benignos/lesões de grau I segundo a OMS, numa percentagem significativa de casos ainda ocorre recidiva após cirurgia. Deste modo, continua a ser necessário identificar parâmetros adicionais que permitam uma melhor estratificação de risco e ajudem no acompanhamento clínico dos doentes, estando entre os potencialmente mais informativos a citogenética e as variáveis associadas ao microambiente tumoral. Do ponto de vista citogenético, têm sido descritos vários perfis em meningiomas (p.e. tumores diplóides, com monossomia 22/del(22q) isolada ou cariótipos complexos), os quais estão associados ao prognóstico. Do mesmo modo, tem sido descrita uma estreita relação entre o microambiente e a evolução do tumor, uma vez que várias das células infiltrantes (p.e. do sistema imune) podem desempenhar importantes funções no controlo do crescimento tumoral. No entanto, apesar de já terem sido identificadas células do sistema imune no microambiente de meningiomas, a sua associação com outras características da doença, assim como o seu papel no desenvolvimento do tumor, é ainda pouco claro. Neste estudo, propusemo-nos analisar os perfis citogenéticos e de expressão proteica das células de meningiomas e a caracterizar as células imunes infiltrantes do tumor; o nosso principal objetivo centrou-se na determinação da possível associação entre os perfis identificados e as outras características da doença, de forma a compreender melhor a biologia dos meningiomas a nível da célula tumoral e do seu microambiente. Na primeira parte, utilizámos citometria de fluxo multiparamétrica (CFM) para determinar a composição celular de 51 amostras de meningiomas, assim como os perfis imunofenotípicos das várias populações de células coexistentes nos tumores, usando um amplo painel de marcadores juntamente com análises morfológicas, citogenéticas e funcionais. De forma geral, a coexistência de células neoplásicas CD45- e células imunes CD45+ infiltrantes foi, sistematicamente, detetada em todas as amostras de meningioma estudadas. Entre as células infiltrantes estava incluída uma população maioritária de macrófagos (TiMa), com fenótipo HLA-DR+CD14+CD45+CD68+CD16-/+CD33-/+ e com elevada capacidade fagocítica/endocítica, junto com uma população minoritária de linfócitos citotóxicos (na sua maioria T CD8+ e células NK). Na segunda parte, investigámos a possível relação entre o número e imunofenótipo das diferentes populações de células identificadas nas amostras de meningiomas e as características clinico-biológicas da doença, incluindo os perfis citogenéticos e de expressão génica da célula tumoral, avaliados através de hibridização in situ fluorescente em núcleos interfásicos (iFISH) e microarrays de oligonucleótidos de cDNA, respetivamente. Os resultados obtidos mostraram uma forte associação entre a quantidade e o tipo de células imunes e os perfis citogenéticos do tumor. É de referir que meningiomas com monossomia 22/del(22q) isolada apresentavam números mais elevados de TiMa (com um fenótipo mais ativado e funcionalmente maduro), células NK e linfócitos (CD69+) ativados, com um perfil de expressão génica caracterizado pelo aumento da expressão de genes envolvidos em respostas inflamatórias/imunes; estes resultados permitem explicar o melhor prognóstico deste subgrupo citogenético de meningiomas. Curiosamente, parte dos meningiomas com cariótipo complexo também mostraram uma elevada infiltração de TiMa, no entanto, estes casos mostraram um fenótipo com polarização M2 (CD206+), associado a um aumento na infiltração por parte de células T reguladoras, o que poderá ajudar a explicar as elevadas taxas de recidiva deste subgrupo citogenético de meningiomas. Da mesma forma, os perfis citogenéticos dos meningiomas evidenciaram, também, uma forte associação com os perfis de expressão proteica das células tumorais. Assim, meningiomas diplóides apresentavam elevados níveis de expressão da proteína reguladora do complemento CD55, tumores com monossomia 22/del(22q) apresentavam níveis elevados das proteínas bcl2 e PDGFRβ, e meningiomas com cariótipos complexos mostravam uma maior taxa de proliferação associada a uma expressão reduzida dos níveis da ectoenzima CD13, das tetraspaninas CD9 e CD81 e do recetor do fator de crescimento Her2/neu. Além disto, algumas das características clínicas estavam, também, intimamente relacionadas com perfis imunofenotípicos específicos (p.e. expressão elevada de CD53 e CD44 e uma menor sobrevida livre de recidiva - SLR), apesar de não apresentarem um valor prognóstico independente. Na última parte deste trabalho, procurámos construir um sistema de estratificação prognóstica de meningiomas com base numa série de 302 doentes seguidos durante >5 anos, nos quais os perfis citogenéticos estavam disponíveis. A análise multivariada mostrou que uma idade <55 anos, um tamanho do tumor >50mm, com localização nas áreas intraventriculares e na base (anterior) do crânio, histologia de grau II/III da OMS e cariótipos complexos eram os únicos fatores prognósticos independentes com um impacto negativo na SLR; com base nestes 5 parâmetros, os doentes foram classificados em quatro categorias de risco com prognósticos significativamente diferentes (p<0.001), incluindo subgrupos de bom-prognóstico e mau-prognóstico com taxas de SLR aos 10 anos de 100%±0% e 0%±0%, respetivamente. É importante notar que o impacto prognóstico deste sistema de estratificação se manteve ainda quando apenas se consideraram na análise os tumores de grau I OMS (p<0.001), sendo também validados numa série independente de 132 casos analisados por single nucleotide polymorphism-arrays. Em conclusão, neste trabalho propomos uma nova estratégia com base em CFM para identificar e caracterizar as diferentes populações de células coexistentes em meningiomas e os seus perfis de expressão proteica, estando ambos os parâmetros intimamente relacionados com os perfis citogenéticos do tumor. Estes resultados sugerem o envolvimento de diferentes vias de sinalização nos diferentes subgrupos citogenéticos de meningiomas, ao mesmo tempo que permitem explicar a estreita relação entre a citogenética tumoral e o prognóstico dos doentes. De facto, os perfis citogenéticos de meningiomas demonstraram ter uma relevância crítica na previsão da evolução da doença e, consequentemente, na possível estratégia de monitorização (e tratamento) de doentes com meningioma com diferente risco de recidiva.por
dc.description.abstractMeningiomas are relatively common central nervous system tumors. Despite being mostly classified as benign/WHO grade I lesions, tumor recurrence still occurs in a significant proportion of cases. Thus, additional parameters are needed for better stratification and improved clinical management of meningioma patients, tumor cytogenetics and microenvironment-associated variables being of potential utility. In this regard, tumor cytogenetics has long emerged as a major source of biological variability in meningiomas and different cytogenetic profiles have been described (e.g. diploid tumors, tumors with isolated monosomy 22/del(22q) or with complex karyotypes) which are associated with patient outcome. In turn, tumor microenvironment has also been shown to be closely associated with tumor behavior due to the critical role that some infiltrating (immune) cells play in tumor growth; however, despite the presence of tumor-infiltrating immune cells in meningiomas has been recurrently reported, an association between such infiltrates and other features of the disease has yet not been demonstrated. In this study, we investigated the cytogenetic and protein expression profiles of meningioma cells, as well as the immune cells infiltrating the tumor; our major goal focused on determining their potential association with other features of the disease, including outcome, in order to better understand the biology of meningiomas at both the tumor cell and the microenvironmental levels. Firstly, we used multiparameter flow cytometry (MFC) immunophenotyping to analyze the overall cellular composition of 51 meningioma samples, as well as the immunophenotypic profile of the different major cell populations coexisting in the tumors, using a large panel of markers together with morphological, cytogenetic and phagocytic/endocytic analyses. Overall, coexistence of CD45- neoplastic cells and CD45+ immune infiltrating cells was systematically detected among the meningioma samples. Infiltrating cells included a major population of tissue macrophages (TiMa), with an HLA-DR+CD14+CD45+CD68+CD16-/+CD33-/+ phenotype and high phagocytic/endocytic activity, together with cytotoxic lymphocytes (mostly T CD8+- and NK-cells) at lower levels. In the second part, we investigated the potential association between the number and immunophenotype of the different cell populations identified within the tumor samples and the clinico-biological features of the disease, including the cytogenetic patterns and gene expression profiles (GEP) of tumor cells, as evaluated by interphase fluorescence in situ hybridization (iFISH) and DNA-oligonucleotide arrays, respectively. Overall, a close association between the amount and cellular composition of the immune infiltrates and the cytogenetic profile of the tumor, was found. Of note, meningiomas with isolated monosomy 22/del(22q) had greater numbers of TiMa (with a more activated and functionally mature phenotype), NK cells and (recently)-activated CD69+ lymphocytes, together with a unique GEP characterized by an increased expression of genes involved in inflammatory/immune responses, which may contribute to partially explain the better outcome of this cytogenetic subgroup of meningiomas. Interestingly, although some meningiomas with complex karyotypes also showed high levels of TiMa infiltration, a polarization towards an M2-phenotype (CD206+ cells) in association with infiltration by T regulatory cells was observed in these cases, which might contribute to explain the greater recurrence rate of this subgroup of tumors. Similarly, the cytogenetic profile of meningiomas was also closely associated with the pattern of protein expression of tumor cells. Thus, diploid meningiomas displayed higher levels of expression of the CD55 complement regulatory protein, tumors carrying isolated monosomy 22/del(22q) showed greater levels of bcl2 and PDGFRβ and meningiomas carrying complex karyotypes displayed a greater proliferation index in association with decreased expression of the CD13 ectoenzyme, the CD9 and CD81 tetraspanins, and the Her2/neu growth factor receptor. Of note, some clinical features were also closely associated with specific immunophenotypic profiles (e.g. greater expression of CD53 and CD44 with a poorer outcome), in the absence of an independent prognostic value on relapse-free survival (RFS). In the last part of this work, we aimed at building a prognostic scoring system for risk stratification of meningiomas based on a series of 302 patients followed for >5 years, in whom cytogenetic data was available. Multivariate analysis showed that age <55 years, tumor size >50mm, tumor localization at the intraventricular and anterior cranial base areas, WHO grade II/III and complex karyotypes were the only independent prognostic factors with an adverse impact on RFS; based on these five variables patients were stratified into four risk-categories with a significantly different (p<0.001) outcome, including both a good-prognosis and a very poor-prognosis subgroup of meningiomas (10 years RFS of 100%±0% and 0%±0%, respectively). Of note, the prognostic impact of the scoring system was retained when only WHO grade I cases were considered (p<0.001), being also validated in an independent series of 132 cases analyzed by 500K single nucleotide polymorphism-arrays. In conclusion, here we propose a new MFC-based strategy to identify and characterize the different cell populations coexisting in meningiomas, and their patterns of protein expression, both parameters being closely associated with tumor cytogenetics. These results suggest the involvement of different signaling pathways in the distinct cytogenetic subgroups of meningiomas, at the same time they would contribute to explain the close association between tumor cytogenetics and patient outcome. In fact, the cytogenetic profile of meningiomas proved to be critically relevant to predict patient RFS and thus, potentially also the most appropriate follow-up (and eventually treatment) strategy to be adopted for meningioma patients at different risk of relapse.por
dc.language.isoengpor
dc.rightsopenAccess-
dc.subjectMeningiomapor
dc.subjectPerfis de expressãopor
dc.titlePatterns of protein expression and cytogenetic alterations in meningiomas: relationship with the clinical and biological features of the diseasepor
dc.typedoctoralThesispor
degois.publication.unidadeorganicaFFUCpor
dc.identifier.tid101518161-
item.fulltextCom Texto completo-
item.grantfulltextopen-
crisitem.advisor.deptFaculdade de Farmácia, Universidade de Coimbra-
crisitem.advisor.researchunitCNC.IBILI-
Appears in Collections:FFUC- Teses de Doutoramento
Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Tese_Patricia Domingues.pdfTese7.22 MBAdobe PDFView/Open
Show simple item record
Google ScholarTM
Check
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.