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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.5.2017.tde-06022017-154634
Document
Author
Full name
Juliana Puka
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2016
Supervisor
Committee
Teixeira, Lisete Ribeiro (President)
Capelozzi, Vera Luiza
Marchi, Evaldo
Sales, Roberta Karla Barbosa de
Santoro, Ilka Lopes
Title in Portuguese
Perfil biomolecular do derrame pleural maligno experimentalmente induzido: frequência de mutações e impacto de terapias-alvo
Keywords in Portuguese
Adenocarcinoma
Carcinoma pulmonar de Lewis
Derrame pleural maligno
Modelos animais
Pleura
Terapia combinada
Abstract in Portuguese
INTRODUÇÃO: O câncer de pulmão é a principal causa de morte por câncer em todo o mundo e muitos pacientes apresentam derrame pleural em um estágio avançado da doença, com alta morbidade e mortalidade. Entretanto, a patogênese do derrame maligno é ainda pouco compreendida e as opções terapêuticas são limitadas. OBJETIVO: 1) Estudar a fisiopatologia do derrame pleural maligno em modelo animal com células de Lewis em diferentes concentrações; 2) Avaliar os efeitos da terapia intrapleural com anti-VEGF e anti-EGFR e a frequência de mutações de EGFR e KRAS neste modelo. MÉTODOS: Foi utilizado modelo de neoplasia pleural com camundongos C57BL/6 e células de Lewis (LLC) dividido em duas etapas: estudo com diferentes concentrações de células LLC (0,1, 0,5 e 1,5x105) e avaliação de terapias-alvo. Após a padronização do modelo, quatro grupos de camundongos receberam tratamento intrapleural com anti-VEGF, anti-EGFR, anti-VEGF+anti-EGFR ou solução fisiológica (não tratados) 3, 7, 10 e 14 dias após a indução da neoplasia pleural com 0,5x105 células LLC. Em vinte animais de cada grupo foi avaliada a curva de sobrevida. 160 animais foram submetidos à eutanásia 7, 10, 14 ou 21 dias após e avaliados peso, mobilidade, volume de líquido pleural, marcadores inflamatórios, imunológicos e bioquímicos no líquido, presença de tumores e alterações histológicas em pleura, pulmão, rim, fígado e baço. Através de imunohistoquimica avaliou-se apoptose, proliferação tumoral, VEGF e EGFR. Analisou-se a expressão gênica do EGFR, VEGF, KRAS e ALK e a frequência de mutações do EGFR e KRAS. Análise estatística: One Way ANOVA, Kaplan-Meier, p < 0,05. RESULTADOS: Na etapa de padronização do modelo observamos que a concentração que manteve os parâmetros de neoplasia pleural com maior sobrevida foi de 0,5x105 células LLC. Na segunda etapa do estudo, a carcinomatose pleural foi letal com sobrevida máxima de 25 dias, sem diferença entre os grupos. Redução de peso foi observada em todos os grupos após 21 dias. A mobilidade foi melhor nos grupos que receberam anti-EGFR. O volume de líquido pleural foi maior no grupo não tratado durante todo o estudo. Parâmetros imunológicos e bioquímicos aumentaram temporalmente sendo mais evidentes no grupo sem tratamento. Implantes tumorais na pleura foram mais evidentes no grupo não tratado após 14 dias. A inflamação pulmonar foi mínima em todos os grupos. No grupo não tratado observou-se implantes tumorais no pericárdio e músculo cardíaco após 21 dias, esteatose hepática e renal após 14 dias e hiperplasia de polpa branca do baço no 21º dia. Altos índices de apoptose e menores índices de proliferação tumoral foram observados nos grupos que receberam tratamento com anti-EGFR e anti-VEGF+anti-EGFR. Houve mutação do gene KRAS e superexpressão gênica tumoral do EGFR e do KRAS. CONCLUSÃO: As terapias-alvo reduziram significativamente o derrame pleural, morbidade e parâmetros histológicos, embora sem impacto na sobrevida dos animais neste modelo experimental. Nossos dados indicam que a linhagem tumoral LLC possui um fenótipo tumoral agressivo demonstrado através da mutação do KRAS e superexpressão do EGFR, o que pode estar associado ao pior prognóstico e menor resposta aos inibidores do EGFR
Title in English
Biomolecular profile in malignant pleural effusion experimentally induced: frequency of mutations and impact of targeted therapies
Keywords in English
Adenocarcinoma
Carcinoma Lewis lung
Combined modality therapy
Models animal
Pleura
Pleural effusion malignant
Abstract in English
INTRODUCTION: Lung cancer is the leading cause of death by cancer in the world. Many patients have pleural effusion in an advanced stage of the disease, with high morbidity and mortality. However, the pathogenesis of malignant pleural effusion is still poorly understood and the treatment options are limited. OBJECTIVE: 1) To study the pathophysiology of malignant pleural effusion in animal model with Lewis cells in different concentrations; 2) Evaluate the effects of the intrapleural therapy with anti-VEGF and anti-EGFR and the frequency of EGFR and KRAS mutations in this model. METHODS: We used pleural neoplasm experimental model with mice C57BL/6 and Lewis cells (LLC) divided into two steps: study with different concentrations of LLC cells (0.1, 0.5 and 1.5x105) and evaluation of targeted therapies. After the standardization of the model, four groups of mice received intrapleural treatment with anti-VEGF, anti-EGFR, anti-VEGF+anti-EGFR or saline (untreated) 3, 7, 10 and 14 days after induction of pleural neoplasm with injection of 0.5x105 LLC cells. In 20 animals of each group was evaluated the survival curve. 160 animals underwent euthanasia 7, 10, 14 or 21 days after and assessed weight, mobility, volume of pleural fluid, inflammatory, immunological and biochemical markers in the liquid, presence of tumor and histological changes in pleura, lung, kidney, liver and spleen. It was evaluated, through immunohistochemistry, tumor apoptosis and proliferation, VEGF and EGFR. Gene expression of EGFR, VEGF, KRAS and ALK and frequency of mutations of EGFR and KRAS were also evaluated. Statistical analysis: One Way ANOVA, Kaplan-Meier, p < 0.05. RESULTS: In the standardization of the model we observed that the concentration that kept parameters of pleural neoplasm with higher survival rate was 0.5x105 LLC cells. In the second stage, target-therapies, pleural carcinomatosis was lethal with maximum survival of 25 days, with no difference between the groups. Weight decrease was observed in all groups after 21 days. Mobility was better in groups that receiving anti-EGFR. Pleural fluid volume was greater in the untreated group throughout the study. Immunological and biochemical parameters have increased temporarily being most evident in the untreated group. Tumor implants in pleura were more apparent in the untreated group after 14 days. The lung inflammation was minimal in all groups. The untreated group showed tumor implants in the pericardium and heart muscle after 21 days, hepatic and renal steatosis after 14 days and spleen white pulp hyperplasia in 21 day. High rates of apoptosis and smaller tumor proliferation indices were observed in groups that received treatment with anti-VEGF and anti-EGFR+anti-EGFR. We also found gene KRAS mutation and tumoral gene overexpression of EGFR and KRAS. CONCLUSION: Targeted therapies reduced significantly the pleural effusion, morbidity and histological parameters, although without an impact on survival rate in this experimental model. Our data indicate that the tumor lineage LLC has an aggressive tumor phenotype shown by KRAS mutation and overexpression of EGFR, which can be associated with a worse prognosis and a lower response to EGFR inhibitors
 
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Publishing Date
2017-02-07
 
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