liu.seSök publikationer i DiVA
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Evaluation of tubulin β-3 as a novel senescence-associated gene in melanocytic malignant transformation.
Linköpings universitet, Institutionen för klinisk och experimentell medicin, Avdelningen för cellbiologi. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Hudkliniken i Östergötland.
Linköpings universitet, Institutionen för klinisk och experimentell medicin, Avdelningen för cellbiologi. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten.
Linköpings universitet, Institutionen för klinisk och experimentell medicin, Avdelning för neurobiologi. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Diagnostikcentrum, Klinisk patologi.
Linköpings universitet, Institutionen för klinisk och experimentell medicin, Avdelningen för cellbiologi. Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Hjärt- och Medicincentrum, Hudkliniken i Östergötland.
Visa övriga samt affilieringar
2017 (Engelska)Ingår i: Pigment Cell & Melanoma Research, ISSN 1755-1471, E-ISSN 1755-148X, Vol. 30, nr 2, s. 243-254Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Malignant melanoma might develop from melanocytic nevi in which the growth-arrested state has been broken. We analyzed the gene expression of young and senescent human melanocytes in culture and compared the gene expression data with a dataset from nevi and melanomas. A concordant altered gene expression was identified in 84 genes when comparing the growth-arrested samples with proliferating samples. TUBB3, which encodes the microtubule protein tubulin β-3, showed a decreased expression in senescent melanocytes and nevi and was selected for further studies. Depletion of tubulin β-3 caused accumulation of cells in the G2/M phase and decreased proliferation and migration. Immunohistochemical assessment of tubulin β-3 in benign lesions revealed strong staining in the superficial part of the intradermal components, which faded with depth. In contrast, primary melanomas exhibited staining without gradient in a disordered pattern and strong staining of the invasive front. Our results describe an approach to find clinically useful diagnostic biomarkers to more precisely identify cutaneous malignant melanoma and present tubulin β-3 as a candidate marker. This article is protected by copyright. All rights reserved.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Blackwell Munksgaard, 2017. Vol. 30, nr 2, s. 243-254
Nyckelord [en]
senescence, nevus, melanoma, microarray, tubulin β-3
Nationell ämneskategori
Cell- och molekylärbiologi
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:liu:diva-134870DOI: 10.1111/pcmr.12572ISI: 000397412300010PubMedID: 28024114Scopus ID: 2-s2.0-85014598335OAI: oai:DiVA.org:liu-134870DiVA, id: diva2:1077544
Anmärkning

Funding agencies: Swedish Research Council; Welander-Finsen Foundation; Ostgotaregionens Cancer Foundation; Swedish Cancer Society; County Council of Ostergotland; Olle Engkvist Foundation

Tillgänglig från: 2017-02-28 Skapad: 2017-02-28 Senast uppdaterad: 2019-12-19Bibliografiskt granskad
Ingår i avhandling
1. Identification and clinical evaluation of senescence-associated markers to distinguish melanocytic nevi from melanomas
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Identification and clinical evaluation of senescence-associated markers to distinguish melanocytic nevi from melanomas
2019 (Engelska)Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

Melanoma is a form of cancer that develops in melanocytes. While it represents only 5% of skin malignancies, it is the most aggressive and lethal. Benign proliferation of these cells form the melanocytic nevi. The definitive diagnosis of melanocytic nevi or melanoma lesions is histopathologic. However, it is estimated that a correct diagnosis is established by means of standard skin biopsy in only 83% of the melanocytic lesions; of the remaining cases 8% and 9% are overinterpreted (false positives) and under-interpreted (false negatives), respectively. This underscores the importance of additional diagnostic tests. Since cellular senescence is considered to be a tumor suppressive mechanism, immuno-histochemistry using senescence markers has been suggested for the evaluation of difficult melanocytic lesions; however, the routinely used senescence markers lack the ability to distinguish nevi from melanoma. The general aim of this thesis is therefore to identify novel senescence markers that may aid in melanoma diagnosis.

In study I, we established a cellular model with nevus-mimicking characteristics consisting in primary melanocytes that become senescent. Transcriptomic analysis allowed expanding the set of senescence-associated markers that could distinguish nevi from melanoma and identifying tubulin β-3 as a potential diagnostic marker. Depletion of tubulin β-3 and pretreatment with tubulin destabilizing drugs in melanocytes and melanoma cells induced a senescence-like phenotype in vitro. In particular, reduced migration capacity and induction of cell cycle arrest in G2/M phase of the cell cycle was demonstrated.

In study II, a potential inter-cellular signaling pathway between melanoma cells and stromal fibroblasts, that might facilitate melanoma invasion, was investigated. Ultraviolet (UV) radiation was shown, both in melanoma cells and fibroblasts, to promote the release and activation of TGF-β1 and subsequent increase in expression of the serine protease FAP-α, a protein that plays role in extracellular matrix degradation and therefore facilitates the invasion of melanoma cells. Such mechanism was not functional in senescent melanocytes.

In study III, it was shown that tubulin β-3 immunostaining aids in the diagnosis of nevi and melanomas. The diagnostic criterium was the tubulin β-3 gradient within the melanocytic nevi that was no longer apparent in melanoma. Different patterns of tubulin β-3 immunostaining in melanoma were described, dermoscopy-immunohistochemistry associations were found, specific dermoscopic features highlighted, and the prognostic value of this tubulin β-3 marker was examined. The progression rate in patients whose melanomas had areas with loss of tubulin β-3 was 4 times higher than in patients without this feature, although statistical significance could not be reached (p=0.06).

In conclusion, transcriptomic analysis expanded the set of senescence-associated markers that could distinguish nevi from melanoma and identified tubulin β-3 as novel immunohistochemistry marker shown to have diagnostic and probably prognostic value. From a mechanistical point of view, ultraviolet radiation was shown to promote not only the formation of melanoma but also its progression by increasing a cathepsin-TGF-β1-FAP-α pathway resulting in extracellular matrix degradation.

Abstract [sv]

Malignt melanom är en form av cancer som utvecklas i melanocyter, de celler i huden som bildar pigmentet melanin. Även om malignt melanom endast utgör 5% av alla hudcancrar, är den den mest aggressiva och dödliga. Godartad ansamling av melanocyter bildar en leverfläck eller ett sk nevus. Vid minsta misstanke om melanom, opereras nevuset bort och analyseras i mikroskop. Det uppskattas dock att en korrekt diagnos fastställs endast i 83% av de bortopererade lesionerna. Av de återstående fallen är 8% övertolkade och 9% undertolkade. Detta understryker vikten av att förbättra melanomdiagnostik. Melanocyter i nevi anses i motsats till melanom ha avtagande förmåga att föröka sig efter ett visst antal celldelningar på grund av cellåldrande. Påvisande av cellåldrande-markörer skulle därför kunna förbättra diagnostiken av svårbedömda lesioner. De idag rutinmässigt använda cellåldrande-markörerna saknar dock förmåga att skilja nevi från melanom. Det övergripande syftet med denna avhandling var därför att försöka identifiera nya cellåldrande-markörer för att förbättra melanom-diagnostiken.

I studie I etablerade vi en cellmodell med nevus-efterliknande egenskaper bestående av melanocyter som åldras. Med genuttryck-analys studerades cellåldrande-markörer som kunde skilja nevi från melanom. Proteinet tubulin β-3 identifierades som en potentiell diagnostisk markör. Minskning av tubulin β-3 och förbehandling med tubulin-destabiliserande läkemedel i melanocyter visade sig inducera ett tillstånd som liknar cellåldrandet.

I studie II undersöktes en signalväg mellan melanomceller och fibroblaster, som kan underlätta melanomcellers förmåga att infiltrera och aktivt förstöra omgivande vävnad. Fibroblaster är en typ av bindvävsceller i läderhuden som tillverkar ämnen som finns mellan celler, s.k. extracellulär matrix. Ultraviolett (UV)-strålning visade sig, både i melanomceller och fibroblaster, främja signalvägen som resulterar i ökat proteinuttryck av FAP-α, ett protein som bidrar till nedbrytning av extracellulär matrix vilket kan underlätta infiltration av melanomceller. En sådan signalväg var inte funktionell i åldrande melanocyter.

I studie III visade vi att proteinet tubulin β-3 är en markör som underlättar diagnostik av nevi respektive melanom. Det diagnostiska kriteriet var tubulin β-3 gradienten som kunde ses i nevi men som ej var synligt i melanom. Olika mönster av tubulin β-3 analys i melanom beskrevs, kliniska associationer hittades och värdet av denna markör för att förutsäga sjukdomens förlopp undersöktes. Melanompatienter, vars melanom hade områden med förlust av tubulin β-3, hade fyra gånger högre progressionstakt av sjukdomen jämfört med patienter utan detta mönster.

Sammanfattningsvis studerade vi cellåldrande-markörer som kunde skilja nevi från melanom och vi identifierade proteinet tubulin β-3 som en markör med diagnostiskt och förmodligen prognostiskt värde. Vi visade att ultraviolett strålning inte bara främjar melanombildning utan också dess progression genom att öka en signalväg mellan melanomceller och fibroblaster som resulterar i extracellulär matrixnedbrytning.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Linköping: Linköping University Electronic Press, 2019. s. 102
Serie
Linköping University Medical Dissertations, ISSN 0345-0082 ; 1726
Nyckelord
senescence, nevi, melanoma, melanocytes, fibroblasts, ultraviolet (UV) radiation
Nationell ämneskategori
Cancer och onkologi
Identifikatorer
urn:nbn:se:liu:diva-162808 (URN)10.3384/diss.diva-162808 (DOI)9789179299262 (ISBN)
Disputation
2020-01-17, Hugo Theorell salen, Campus US, Linköping, 13:00
Opponent
Handledare
Tillgänglig från: 2019-12-19 Skapad: 2019-12-19 Senast uppdaterad: 2020-01-07Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(1508 kB)83 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 1508 kBChecksumma SHA-512
594445e7c07ff745ad424137bc6bd72cfe9de3f99932a29e04de76cae49b79f6268ec7ab29b0e6e0062d5e29e8fe60e01c8ca5dbd161045f4f0cf7c54dc82c37
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextPubMedScopus

Personposter BETA

Lundmark, Katarzyna

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Orfanidis, KyriakosWäster, PetraLundmark, KatarzynaRosdahl, IngerÖllinger, Karin
Av organisationen
Avdelningen för cellbiologiMedicinska fakultetenHudkliniken i ÖstergötlandAvdelning för neurobiologiKlinisk patologiKlinisk patologi och klinisk genetik
I samma tidskrift
Pigment Cell & Melanoma Research
Cell- och molekylärbiologi

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 83 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
pubmed
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
pubmed
urn-nbn
Totalt: 318 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf