• No results found

Biochemical and molecular studies of atypical nevi Nieuwpoort, A.F. van

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Biochemical and molecular studies of atypical nevi Nieuwpoort, A.F. van"

Copied!
20
0
0

Bezig met laden.... (Bekijk nu de volledige tekst)

Hele tekst

(1)

Citation

Nieuwpoort, A. F. van. (2011, March 16). Biochemical and molecular studies of atypical nevi. Retrieved from https://hdl.handle.net/1887/16632

Version: Corrected Publisher’s Version

License: Licence agreement concerning inclusion of doctoral thesis in the Institutional Repository of the University of Leiden

Downloaded from: https://hdl.handle.net/1887/16632

Note: To cite this publication please use the final published version (if applicable).

(2)
(3)

               

(4)

1.1 Melanoma and its risk factors   

Melanoma is a skin tumour that develops from melanocytes, the pigment  (melanin) producing cells of the skin. Worldwide, the incidence of melanoma skin  cancer is still on the rise even after improved public awareness [1,2]. If identified at  an early stage, melanoma has a good prognosis. However, life expectancy figures  drop quickly with an increasing thickness of the tumour [1]. For example, patients  with a melanoma thinner than 1 mm have an overall 5‐year survival of 97%, while  patients with a melanoma with a thickness over 4 mm have a 5‐year survival of 55% 

[3].  

With respect to melanoma risk factors, intermittent exposure to sunlight  at a young age is the best known environmental risk factor [4,5]. The phenotypic  characteristics of fair skin (inability to tan), light hair and eye colour, extensive  freckling, high number of nevi (moles) (particular atypical nevi), but also a family  history of melanoma and a previous melanoma are all well recognized risk factors  for melanoma [4‐6]. 

Of all the risk factors for melanoma, nevi have by far the greatest clinical  implication. Nevi, Latin for “nests”, are aggregations of melanocytes. Nevi can be  either present at birth (congenital nevi) or develop after birth (acquired nevi). A  recent pooled analysis of 15 case‐control studies showed that the presence of 90 or  more nevi (>3 mm) on the whole body surface is a risk factor for melanoma with a  pooled OR of 6.9 (95% CI: 4.4, 11.2) [8]. The observation that an increased number  of nevi, and in particular atypical nevi, is a  substantial risk factors for melanoma is  in line with the Clark development and progression model [7].  

The Clark model describes the histopathological changes that accompany  the progression from normal melanocytes to malignant melanoma (figure 1).  

One of the first steps within this model is the progression of an acquired  nevus into  a dysplastic nevus, also known as a clinical atypical nevus [7].  

 

(5)

 

An atypical nevus is larger than 5 mm, has a flat component and fulfils at  least 2 of the 4 following criteria: (1) irregular outline, (2) variable pigmentation, (3)  irregular shape; (4) erythema (reddish hue). In line with the Clark progression  model, Chang et al also showed that atypical nevi are more common in melanoma  patients than in controls (OR 4.0 (95% CI: 2.8, 5.8)) [8].  

  Recent studies started to unravel the (molecular) mechanisms underlying  the different melanoma progression stages (for an extensive review see [9]). Most  studies have focused on the late, less curable stages, whereas only few studies  addressed the curable, early progression stages. From this review it becomes  apparent that our understanding of the mechanisms involved in these early stages  of melanoma development is still limited. Therefore, the studies presented in this  thesis focus particularly on differences between normal melanocytes and the  melanocytes in atypical nevi.  

                 

Figure 1: The Clark model describes the histopathological changes that accompany the progression from  normal melanocytes to malignant melanoma (Clark et al., 1984). In the Clark model, the first event is a  proliferation of morphologically normal melanocytes leading to the benign nevus (fig 1, Stage 1). The  next step towards melanoma is the development of atypia in atypical (dysplastic) nevi, which may arise  from preexisting benign nevi or as new lesions (fig 1, stage 2). During the next step of the Clark  progression model, the radial‐grow phase, the melanocytes acquire the ability to proliferate throughout  the epidermis and papillary dermis (fig 1, stage 3). Lesions that progress to the vertical‐growth phase  acquire the ability to further invade in the dermis (fig 1, stage 4). The final step in this model is the  metastatic melanoma, in which stage melanoma cells disseminate to other areas of the skin and/or  other organs (fig 1, stage 5). Figure adapted from Miller and Mihm [9]. 

(6)

There is evidence to suggest a relationship between the development of  an atypical nevus and the degree of pigmentation. Individuals with red hair or fair  skin are more likely to develop atypical nevi than individuals with a dark skin  [10,11]. In addition, individuals with a dark skin have a lower risk to develop  melanoma (around 1 per 100,000) than individuals with a fair skin (around 21.6 per  100,000) [10]. Apart from the degree of pigmentation, also the type of pigment  produced by the (atypical) melanocytes may be important.  

Within the melanocyte two types of pigment can be distinguished: the  red/yellow pheomelanin and the dark brown/black eumelanin. While individuals  with a dark skin (skin type IV) show a preference for eumelanogenesis, in  individuals with a light skin (skin types I and II) relatively more pheomelanin is  produced. Especially during the production of pheomelanin products are formed  that can generate reactive oxygen species (ROS) [14,15]. If not removed properly,  increased levels of ROS not only affect physiological processes in the melanocytes,  but could also induce DNA damage and subsequently DNA alterations, and in this  way contribute to melanoma development. To test this hypothesis the studies  included in this thesis focus on pheomelanin production in normal melanocytes and  atypical nevi in relation to the generation of ROS and subsequent DNA damage.  

In this introductory chapter we will therefore first discuss pigment  biosynthesis and pigment function, and the production and handling of ROS  generated during pigment synthesis. Subsequently we will discuss potential effects  of ROS in melanocytes and melanoma development. Finally, we will describe the  aims of the studies included in this thesis. 

(7)

1.2 Pigment biosynthesis and pigment function   

The main function of pigmentation is darkening of the skin and thereby  protection against ultraviolet (UV) radiation [11,12]. It is this very same exposure of  the skin to UV radiation that initiates pigment production, which remarkably starts  with hormone production in the keratinocyte and not in the melanocyte. Upon UV  radiation keratinocytes start to produce proopiomelanocortin that is subsequently  processed into α‐melanocyte‐stimulating hormone (α‐MSH) and 

adrenocorticotropic hormone [13]. α‐MSH is the ligand for the melanocortin 1  receptor (MC1R),  a seven‐pass transmembrane G‐protein–coupled receptor,  expressed in melanocytes [14]. Stimulation of MC1R activates adenylate cyclase  that results in elevated levels of cyclic adenosine monophosphate (cAMP) [15]. 

cAMP activates protein kinase A, which in its turn phosphorylates and activates  cAMP responsive element binding protein (CREB) [16]. CREB increases the  expression of the microphthalmia protein (MITF) that subsequently up‐regulates  the expression of a specific enzyme tyrosinase. Tyrosinase is transported into  membrane‐bound organelles termed melanosomes, where the actual pigment  synthesis takes place (see figure 2). 

(8)

 

                                     

Figure 2: MSH‐MC1R regulation of pigment genes. Upon binding of α‐MSH to MC1R the G proteins (Gα,  Gβ, Gγ) stimulate the activation of the intracellular messenger adenylyl cyclase (AC). AC in its turn  catalyses the activation of cyclic AMP (cAMP) leading to increased levels of cAMP in the cytoplasm of the  melanocyte. cAMP in its turn activates PKA which migrates into the nucleus and phosphorylates the  cAMP responsive element binding protein (CREB). CREB increases the expression of the microphthalmia  protein (MITF) that subsequently up‐regulates the expression of a specific enzyme tyrosinase. Figure  adapted from Chin [17].  

     

(9)

 

In the melanosome, tyrosinase oxidises L‐tyrosine to the highly reactive  intermediate dopaquinone [18] (figure 3). Dopaquinone is the starting point of the  two chemically distinct types of melanin, brown‐black eumelanin and reddish‐

yellow pheomelanin [19]. In principle, dopaquinone undergoes a series of  spontaneous reactions, leading to the production of eumelanin. However, in the  presence of L‐cysteine the eumelanin synthesis is driven in the direction of  pheomelanogenesis induced by production of 5‐S‐ and 2‐S‐cysteinyldopa that after  oxidation gives rise to pheomelanin. Finally, protection against UV is realised by the  transfer of the fully pigmented melanosomes to the surrounding keratinocytes,  where the melanosomes form a supranuclear cap protecting the nucleus from UV  radiation [20].  

Thody et al. was the first to determine pheo/eumelanin ratios in  melanocytes derived from suction blisters [21]. They and Hunt et al. showed that  the ratio pheo/eumelanin in dark skin individuals in comparison with light skin  individuals is lower, mainly due to the relative higher proportion of eumelanin  present in the dark skin [25,26]. Hunt et al. also showed that the ratio 

pheo/eumelanin sustained in cultured blister derived melanocytes thereby  mimicking the in vivo situation [22]. Our group showed that ratios in 

pheo/eumelanin can be influenced in melanocytes by adding L‐tyrosine to the  culture medium [25]. A higher increase in the amount of pheomelanin and  subsequently in the pheo/eumelanin ratio in skin type I compared to skin type VI  was observed. This shows a tendency for pheomelanogenesis for the lighter skin  type while skin type VI has a preference for eumelanogenesis, since the difference  in pheo/eumelanin ratio was already present in the non‐stimulated melanocytes.  

This in vitro melanogenesis model allows studies of the pigment biosynthesis and  the effects thereof in more detail, not only in melanocytes obtained from different  skin types, but also in various melanocytic lesions, such as nevi and melanoma. 

 

(10)

There is a huge variation in skin type among individuals. Even within races  variation in skin type exists. For instance, in Caucasians skin types can vary from  skin type I till skin type IV. This constitutive make up of pigmentation determining  skin colour is regulated by more than 120 genes (for an extensive review: [23]). One  of the key genes is the above described melanocortin 1 receptor [27]. The gene  encoding MC1R is located on chromosome 16q24 and is highly polymorphic. Till  today more than 70 genetic variants have been described. Several studies  conducted in populations of Northern European origin showed that risk of  melanoma is higher among MC1R variant carriers than among non‐carriers, with  the strongest risk effects observed for carriers of multiple variants [24‐27]. These  studies thereby identified MC1R variants as an additional, this time genetic risk  factor (for variants in two MC1R alleles) with odds ratios ranging between 1.42 and  2.45 for melanoma, irrespective of skin type. 

Only a few genetic variants have been functionally characterized, which  complicates the establishment of accurate correlations between the signalling  properties of mutant alleles and pigmentation phenotypes. Three variants (R151C,  R160W, and D294H) that are strongly associated with red hair colour, poor tanning  ability, pale/fair skin colour, and extensive freckling (24,28) have shown impaired  cAMP levels upon stimulation of the receptor [29‐31].  

These R151C, R160W, and D294H variants also associate with an increased  pheomelanin synthesis [30,32]. Melanocytes with non‐functional MC1R had the  least DNA repair in comparison with melanocytes with a functional MC1R [37]. In  addition, cells with a MC1R based impaired repair system displayed a higher level of  (oxidative) DNA damage [38,39]. 

   

     

(11)

                                   

Figure 3: The production of melanin in the melanosomes starts with dopaquinone. Dopaquinone is  synthesized either by the hydroxylation and oxidation of L‐tyrosine via tyrosinase or by the oxidation via  oxy‐tyrosinase of L‐DOPA. Dopaquinone has three potential chemical fates that alternatively generate  black‐brown (eumelanin), or reddish‐yellow (pheomelanin) pigment. The synthetic pathway favoured  and thereby determining the type of pigment produced, depends on the relative influx of L‐tyrosine and  L‐cysteine into the melanosome, the activities of the three melanogenic enzymes (tyrosinase, TRP‐1, and  TRP‐2), and the pH of the melanosome. In the presence of L‐cysteine, a sulphur containing amino acid  (concentration is 10−7 M), formation of 5‐S‐cysteinyldopa is favoured in one synthetic pathway resulting  in pheomelanin. In the other synthetic pathway dopaquinone is oxidized into dopachrome which  tautomerizes spontaneously at a moderate rate to form dihydroxyindole‐2‐carboxylic acid (DHICA) or  partially decarboxylates to form dihydroxyindole (DHI). Polymerization of DHI generates a dark coloured,  high molecular weight, insoluble pigment, termed DHI‐melanin. Polymerization of DHICA yields a lighter  coloured, lower molecular weight pigment, called DHICA‐melanin, which is slightly more soluble than  DHI‐melanin. DHI‐melanin and DHICA‐melanin are collectively termed eumelanin. Figure adapted from  [33]. 

(12)

1.3 Generation and handling of ROS during pigment synthesis    

ROS are generated in any cell as byproducts of reactions in which oxygen is  involved. Well known is the utilization of oxygen by the mitochondria in energy  production (ATP). In comparison to other cells melanocytes contain an additional  ROS producing system, namely melanogenesis. During melanogenesis 

intermediates are generated. Borovansky et al. showed that various intermediates  can leak out of the melanosome into the cytoplasm of the melanocyte [40]. Others  observed that especially intermediates of pheomelanogenesis via specific 

interactions generate reactive oxygen species (ROS) [34‐36]. In addition, our group  has shown that melanin precursors can also liberate iron from ferritin, the iron  stores in the melanocyte, which can subsequently increase the level of ROS via the  Fenton reaction [37].  

In general, ROS comprise a family of radical (containing a free electron  such as the hydroxyl radical (•OH)) and nonradical species (such as H2O2). ROS can  immediately react with its nearest molecule resulting in, for example, loss of  protein function or disturbance of membrane integrity or diffuse away from their  sites of formation having an impact at a distance [38]. Although the interaction of  ROS with cellular components might give the impression that ROS have a 

predominantly damaging effect on the cell, ROS also have a physiological function. 

Low amounts of ROS are involved in signalling pathways that induce gene  transcription [39,40], cell proliferation [40] and differentiation [39]. However  excessive amounts can result in oxidative DNA damage, such as 8‐hydroxydeoxy  guanosine (8‐OHdG) [41]. Other effects of high levels of ROS are lipid and protein  peroxidation [42].  

Therefore, under normal conditions, homeostasis between ROS production  and ROS reducing mechanisms (anti‐oxidant system) exists in the cell to maintain a  physiological level of ROS (for an overview see [38]). An imbalance between the 

(13)

formation of ROS and the anti‐oxidant system is named oxidative stress and results  in a permanently increased ROS level in the cell [43]. 

 

To reduce damaging radical species, the anti‐oxidant system contains  enzymes, such as superoxide dismutase, catalase and glutathione peroxidase, that  e.g. inactivate •OH by reducing it into H2Oand ultimately harmless H2O. The  system also includes binding catalysts such as ferritin which binds free bivalent iron. 

A third anti‐oxidant process is scavenging. The latter process is very well illustrated  for melanocytes and plays a role in the reduction of melanin precursors [44]. As a  scavenger, glutathione transferase catalyzes the addition of a glutathione molecule  to the pheomelanin quinone intermediates thereby prohibiting subsequent  reactivity of these quinone intermediates [45]. L‐cysteine is an amino acid that is  used in the production of both glutathione (GSH) and pheomelanin. We 

hypothesize that in the melanocyte less L‐cysteine becomes available for GSH  production during increased pheomelanogenesis resulting in diminished levels of  GSH and subsequently higher levels of ROS.  

1.4 Effects of ROS in relation to melanocyte progression and melanoma  development 

 

Generalised oxidative stress and consequently DNA damage could lead to  DNA mutations (46‐48). Especially mutations in critical genes could drive 

subsequent stages of melanoma development. Remarkably, alterations in genes in  early melanoma progression stages have been hardly reported. Just mutations in  two genes, BRAF and NRAS, both members of the mitogen‐activated protein kinase  (MAPK) pathway, have been observed in normal, atypical nevi and melanoma [49‐

51].  

 

(14)

The MAPK pathway is one of the most well known signal transduction pathways  involved in oncogenesis due to its role in a wide variety of cellular functions as cell  proliferation, cell‐cycle arrest, terminal differentiation and apoptosis (for a review  see [52]).  

The most common mutation in the BRAF gene is a substitution of a valine  to a glutamic acid at codon 600 (V600E, T/A). This mutation has been described in  80% of both acquired nevi and atypical nevi [49], 60% of primary melanomas [51] 

and 68% of the melanoma cell lines [53]. The two most common mutations for  NRAS involve a substitution at codon 61 of glutamine into a lysine (Q61K) or into a  leucine (Q61L) that are present in 19% of the acquired nevi and 15% of melanoma  [54]. It is notable that neither the NRAS Q61K (C/A) and NRAS Q61L (A/T) nor the  BRAF V600E (T/A) mutations observed in nevi or melanoma demonstrate 

characteristic UV induced signature changes of cytosine into thymine (C/T) or CC/TT  [51,55,56].  

In this light it is also of interest that the activating V600E BRAF mutation occurs  more frequently in melanomas arising at body sites exposed to intermittent UV  exposure (65%) in comparison to melanoma at body sites with frequent sun  exposure (33%) [57]. 

Lack of UV related mutations and poor association with UV exposure favor  the hypothesis that cellular biochemical processes, such as sustained oxidative  stress rather than UV radiation could play a role in the acquisition of mutations in  critical genes, e.g. NRAS and BRAF driving melanoma development. However nevi  can be indolent for decades despite the presence of activating BRAF or NRAS  mutations. This suggests that BRAF or NRAS activation on its own is insufficient for  the development of melanoma [49,54,58].  

(15)

1.5 Aim and outline of the thesis    

The central theme of this thesis is that pigment biosynthesis, and 

especially pheomelanin production, could play an important role in early melanoma  progression by inducing ROS, which can result in DNA damage ultimately resulting  in mutations driving melanoma progression. In the following chapters, this theme  was mostly studied by comparing normal melanocytes and atypical melanocytes. 

In chapter 2 we first focused on melanin production in normal skin. Using  x‐ray microanalysis (XRMA) and HPLC the total amount and type of pigment  (pheo/eumelanin ratio) as well as the location of pigment production was 

investigated in cultured melanocytes obtained from individuals with light and dark  skin types. After having established the location of melanin production and melanin  composition in normal melanocytes, in chapters 3 and 4 melanin content and  composition was measured in normal and atypical melanocytes and correlated with  levels of ROS and oxidative stress induced DNA damage. Using XRMA the 

composition of melanin was investigated in archival material of benign dermal nevi,  atypical nevi and melanomas and compared with that of cultured normal 

melanocytes. Using various redox‐sensitive probes levels of ROS were measured in  cultured melanocytes from normal skin and atypical nevi from the same donors by  FACS analysis, and correlated with pheomelanin levels and oxidative stress induced  DNA damage, as determined by the comet assay.  

To gain a better understanding of the genetic events involved in early  melanoma development, in chapter 5 gene expression profiling was performed on  cultured melanocytes from normal skin and from atypical nevi obtained from the  same donors. In order to verify whether the observed gene expression differences  are reflected at the protein level, in chapter 6 protein expression profiles were  investigated by means of 2‐dimensional gel electrophoresis on the same normal  and atypical melanocytes used in chapter 5. The results obtained in this thesis are  summarised and discussed in Chapter 7. 

(16)

References 

 

  1.   de Vries, E., F. I. Bray, J. W. W. Coebergh, and D. M. Parkin (2003) Changing epidemiology of  malignant cutaneous melanoma in Europe 1953‐1997: Rising trends in incidence and mortality  but recent stabilizations in western Europe and decreases in Scandinavia. International Journal  of Cancer 107, 119‐126. 

  2.   Australian Institute of Health and Welfare.  Australian cancer incidence and and mortality  workbooks.  2008.  

 

  3.   Criscione, V. D. and M. A. Weinstock (2010) Melanoma thickness trends in the United States,  1988‐2006. J. Invest Dermatol. 130, 793‐797. 

  4.   Armstrong, B. K. and A. Kricker (1996) Epidemiology of sun exposure and skin cancer. Cancer  Surv 26, 133‐53. 

  5.   Augustsson, A., U. Stiener, I. Rosdahl, and M. Suurkula (1992) Regional Distribution of  Melanocytic Nevi in Relation to Sun Exposure, and Site‐Specific Counts Predicting Total Number  of Nevi. Acta Dermato‐Venereologica 72, 123‐127. 

  6.   Koh, H. K., T. H. Sinks, A. C. Geller, D. R. Miller, and R. A. Lew (1993) Etiology of melanoma. 

Cancer Treat Res 65, 1‐28. 

  7.   Clark, W. H., D. E. Elder, D. Guerry, M. N. Epstein, M. H. Greene, and M. Vanhorn (1984) A Study  of Tumor Progression ‐ the Precursor Lesions of Superficial Spreading and Nodular Melanoma. 

Human Pathology 15, 1147‐1165. 

  8.   Chang, Y. M., J. A. Newton‐Bishop, D. T. Bishop, B. K. Armstrong, V. Bataille, W. Bergman, M. 

Berwick, P. M. Bracci, J. M. Elwood, M. S. Ernstoff, A. C. Green, N. A. Gruis, E. A. Holly, C. Ingvar,  P. A. Kanetsky, M. R. Karagas, M. L. Le, R. M. MacKie, H. Olsson, A. Osterlind, T. R. Rebbeck, K. 

Reich, P. Sasieni, V. Siskind, A. J. Swerdlow, L. Titus‐Ernstoff, M. S. Zens, A. Ziegler, and J. H. 

Barrett (2009) A pooled analysis of melanocytic nevus phenotype and the risk of cutaneous  melanoma at different latitudes. Int. J. Cancer 124, 420‐428. 

  9.   Miller, A. J. and M. C. Mihm, Jr. (2006) Melanoma. N. Engl. J. Med. 355, 51‐65. 

  10.   Rouhani, P., S. Hu, and R. S. Kirsner (2008) Melanoma in Hispanic and black Americans. Cancer  Control 15, 248‐253. 

  11.   Chedekel, M. R. and L. Zeise (1988) Sunlight, melanogenesis and radicals in the skin. Lipids 23,  587‐591. 

  12.   de Leeuw, S. M., J. W. Simons, B. J. Vermeer, and A. A. Schothorst (1995) Comparison of  melanocytes and keratinocytes in ultraviolet‐induced DNA damage per minimum erythema dose  sunlight: applicability of ultraviolet action spectra for risk estimates. J Invest Dermatol 105, 259‐

63. 

  13.   Thody, A. J., K. Ridley, R. J. Penny, R. Chalmers, C. Fisher, and S. Shuster (1983) MSH peptides are  present in mammalian skin. Peptides 4, 813‐816. 

(17)

  14.   Mountjoy, K. G., L. S. Robbins, M. T. Mortrud, and R. D. Cone (1992) The cloning of a family of  genes that encode the melanocortin receptors. Science 257, 1248‐51. 

  15.   Roesler, W. J., G. R. Vandenbark, and R. W. Hanson (1988) Cyclic AMP and the induction of  eukaryotic gene transcription. J. Biol. Chem. 263, 9063‐9066. 

  16.   Bertolotto, C., K. Bille, J. P. Ortonne, and R. Ballotti (1998) In B16 melanoma cells, the inhibition  of melanogenesis by TPA results from PKC activation and diminution of microphthalmia binding  to the M‐box of the tyrosinase promoter. Oncogene 16, 1665‐1670. 

  17.   Chin, L. (2003) The genetics of malignant melanoma: lessons from mouse and man. Nat. Rev. 

Cancer 3, 559‐570. 

  18.   Ito, S. and K. Wakamatsu (2008) Chemistry of mixed melanogenesis‐‐pivotal roles of  dopaquinone. Photochem. Photobiol. 84, 582‐592. 

  19.   Prota, G. (1995) The chemistry of melanins and melanogenesis. Fortschr. Chem. Org. Naturst. 

64, 93‐148. 

  20.   Virador, V. M., J. Muller, X. Wu, Z. A. bdel‐Malek, Z. X. Yu, V. J. Ferrans, N. Kobayashi, K. 

Wakamatsu, S. Ito, J. A. Hammer, and V. J. Hearing (2002) Influence of alpha‐melanocyte‐

stimulating hormone and ultraviolet radiation on the transfer of melanosomes to keratinocytes. 

FASEB J. 16, 105‐107. 

  21.   Thody, A. J., E. M. Higgins, K. Wakamatsu, S. Ito, S. A. Burchill, and J. M. Marks (1991)  Pheomelanin as well as eumelanin is present in human epidermis. J Invest Dermatol 97, 340‐4. 

  22.   Hunt, G., S. Kyne, S. Ito, K. Wakamatsu, C. Todd, and A. Thody (1995) Eumelanin and 

phaeomelanin contents of human epidermis and cultured melanocytes. Pigment Cell Res 8, 202‐

8. 

  23.   Bennett, D. C. and M. L. Lamoreux (2003) The color loci of mice‐‐a genetic century. Pigment Cell  Res. 16, 333‐344. 

  24.   Kennedy, C., H. J. ter, M. Berkhout, N. Gruis, M. Bastiaens, W. Bergman, R. Willemze, and J. N. 

Bavinck (2001) Melanocortin 1 receptor (MC1R) gene variants are associated with an increased  risk for cutaneous melanoma which is largely independent of skin type and hair color. J. Invest  Dermatol. 117, 294‐300. 

  25.   Valverde, P., E. Healy, I. Jackson, J. L. Rees, and A. J. Thody (1995) Variants of the melanocyte‐

stimulating hormone receptor gene are associated with red hair and fair skin in humans. Nat. 

Genet. 11, 328‐330. 

  26.   Palmer, J. S., D. L. Duffy, N. F. Box, J. F. Aitken, L. E. O'Gorman, A. C. Green, N. K. Hayward, N. G. 

Martin, and R. A. Sturm (2000) Melanocortin‐1 receptor polymorphisms and risk of melanoma: 

is the association explained solely by pigmentation phenotype? Am J Hum Genet 66, 176‐86. 

  27.   Raimondi, S., F. Sera, S. Gandini, S. Iodice, S. Caini, P. Maisonneuve, and M. C. Fargnoli (2008)  MC1R variants, melanoma and red hair color phenotype: a meta‐analysis. Int. J. Cancer 122,  2753‐2760. 

(18)

  28.   Flanagan, N., E. Healy, A. Ray, S. Philips, C. Todd, I. J. Jackson, M. A. Birch‐Machin, and J. L. Rees  (2000) Pleiotropic effects of the melanocortin 1 receptor (MC1R) gene on human pigmentation. 

Hum Mol Genet 9, 2531‐2537. 

  29.   Suzuki, I., R. D. Cone, S. Im, J. Nordlund, and Z. A. Abdel‐Malek (1996) Binding of melanotropic  hormones to the melanocortin receptor MC1R on human melanocytes stimulates proliferation  and melanogenesis. Endocrinology 137, 1627‐33. 

  30.   Scott, M. C., K. Wakamatsu, S. Ito, A. L. Kadekaro, N. Kobayashi, J. Groden, R. Kavanagh, T. 

Takakuwa, V. Virador, V. J. Hearing, and Z. A. Abdel‐Malek (2002) Human melanocortin 1  receptor variants, receptor function and melanocyte response to UV radiation. J. Cell Sci. 115,  2349‐2355. 

  31.   Frandberg, P. A., M. Doufexis, S. Kapas, and V. Chhajlani (1998) Human pigmentation  phenotype: a point mutation generates nonfunctional MSH receptor. Biochem Biophys Res  Commun 245, 490‐2. 

  32.   Frandberg, P. A., M. Doufexis, S. Kapas, and V. Chhajlani (1998) Amino acid residues in third  intracellular loop of melanocortin 1 receptor are involved in G‐protein coupling. Biochem Mol  Biol Int 46, 913‐22. 

  33.   Simon, J. D., D. Peles, K. Wakamatsu, and S. Ito (2009) Current challenges in understanding  melanogenesis: bridging chemistry, biological control, morphology, and function. Pigment Cell  Melanoma Res. 22, 563‐579. 

  34.   Pawelek, J. M. and A. B. Lerner (1978) 5,6‐Dihydroxyindole is a melanin precursor showing  potent cytotoxicity. Nature 276, 626‐628. 

  35.   Prota, G. (2000) Melanins, melanogenesis and melanocytes: looking at their functional  significance from the chemist's viewpoint. Pigment Cell Res. 13, 283‐293. 

  36.   Nappi, A. J. and E. Vass (1996) Hydrogen peroxide generation associated with the oxidations of  the eumelanin precursors 5,6‐dihydroxyindole and 5,6‐dihydroxyindole‐2‐carboxylic acid. 

Melanoma Res. 6, 341‐349. 

  37.   Pavel S and Smit NPM (1996) Detoxification processes in pigment‐producing cells. 

  38.   Halliwell, B. (2007) Biochemistry of oxidative stress. Biochem. Soc. Trans. 35, 1147‐1150. 

  39.   Day, R. M. and Y. J. Suzuki (2005) Cell proliferation, reactive oxygen and cellular glutathione. 

Dose. Response 3, 425‐442. 

  40.   Lander, H. M. (1997) An essential role for free radicals and derived species in signal  transduction. FASEB J. 11, 118‐124. 

  41.   Cross, C. E., B. Halliwell, E. T. Borish, W. A. Pryor, B. N. Ames, R. L. Saul, J. M. McCord, and D. 

Harman (1987) Oxygen radicals and human disease. Ann. Intern. Med. 107, 526‐545. 

  42.   Kadekaro, A. L., R. Kavanagh, H. Kanto, S. Terzieva, J. Hauser, N. Kobayashi, S. Schwemberger, J. 

Cornelius, G. Babcock, H. G. Shertzer, G. Scott, and Z. A. bdel‐Malek (2005) alpha‐Melanocortin  and endothelin‐1 activate antiapoptotic pathways and reduce DNA damage in human  melanocytes. Cancer Res. 65, 4292‐4299. 

(19)

  43.   Sies, H. and E. Cadenas (1985) Oxidative stress: damage to intact cells and organs. Philos. Trans. 

R. Soc. Lond B Biol. Sci. 311, 617‐631. 

  44.   Borovansky, J., P. Mirejovsky, and P. A. Riley (1991) Possible relationship between abnormal  melanosome structure and cytotoxic phenomena in malignant melanoma. Neoplasma 38, 393‐

400. 

  45.   Monks, T. J. and D. C. Jones (2002) The metabolism and toxicity of quinones, quinonimines,  quinone methides, and quinone‐thioethers. Curr. Drug Metab 3, 425‐438. 

  46.   Conger, A. D. and L. M. FAIRCHILD (1952) Breakage of Chromosomes by Oxygen. Proc. Natl. 

Acad. Sci. U. S. A 38, 289‐299. 

  47.   Loft, S. and H. E. Poulsen (1996) Cancer risk and oxidative DNA damage in man. J. Mol. Med. 74,  297‐312. 

  48.   Valko, M., M. Izakovic, M. Mazur, C. J. Rhodes, and J. Telser (2004) Role of oxygen radicals in  DNA damage and cancer incidence. Mol. Cell Biochem. 266, 37‐56. 

  49.   Pollock, P. M., U. L. Harper, K. S. Hansen, L. M. Yudt, M. Stark, C. M. Robbins, T. Y. Moses, G. 

Hostetter, U. Wagner, J. Kakareka, G. Salem, T. Pohida, P. Heenan, P. Duray, O. Kallioniemi, N. K. 

Hayward, J. M. Trent, and P. S. Meltzer (2003) High frequency of BRAF mutations in nevi. Nature  Genetics 33, 19‐20. 

  50.   Bauer, J., J. A. Curtin, D. Pinkel, and B. C. Bastian (2007) Congenital melanocytic nevi frequently  harbor NRAS mutations but no BRAF mutations. J. Invest Dermatol. 127, 179‐182. 

  51.   Davies, H., G. R. Bignell, C. Cox, P. Stephens, S. Edkins, S. Clegg, J. Teague, H. Woffendin, M. J. 

Garnett, W. Bottomley, N. Davis, E. Dicks, R. Ewing, Y. Floyd, K. Gray, S. Hall, R. Hawes, J. 

Hughes, V. Kosmidou, A. Menzies, C. Mould, A. Parker, C. Stevens, S. Watt, S. Hooper, R. Wilson,  H. Jayatilake, B. A. Gusterson, C. Cooper, J. Shipley, D. Hargrave, K. Pritchard‐Jones, N. Maitland,  G. Chenevix‐Trench, G. J. Riggins, D. D. Bigner, G. Palmieri, A. Cossu, A. Flanagan, A. Nicholson, J. 

W. Ho, S. Y. Leung, S. T. Yuen, B. L. Weber, H. F. Seigler, T. L. Darrow, H. Paterson, R. Marais, C. J. 

Marshall, R. Wooster, M. R. Stratton, and P. A. Futreal (2002) Mutations of the BRAF gene in  human cancer. Nature 417, 949‐954. 

  52.   Peyssonnaux, C. and A. Eychene (2001) The Raf/MEK/ERK pathway: new concepts of activation. 

Biol. Cell 93, 53‐62. 

  53.   Goel, V. K., A. J. Lazar, C. L. Warneke, M. S. Redston, and F. G. Haluska (2006) Examination of  mutations in BRAF, NRAS, and PTEN in primary cutaneous melanoma. J. Invest Dermatol. 126,  154‐160. 

  54.   Indsto, J. O., S. Kumar, L. Wang, K. A. Crotty, S. M. Arbuckle, and G. J. Mann (2007) Low  prevalence of RAS‐RAF‐activating mutations in Spitz melanocytic nevi compared with other  melanocytic lesions. J. Cutan. Pathol. 34, 448‐455. 

  55.   Albino, A. P., D. M. Nanus, I. R. Mentle, C. Cordon‐Cardo, N. S. McNutt, J. Bressler, and M. 

Andreeff (1989) Analysis of ras oncogenes in malignant melanoma and precursor lesions: 

correlation of point mutations with differentiation phenotype. Oncogene 4, 1363‐1374. 

(20)

  56.   Hocker, T. and H. Tsao (2007) Ultraviolet radiation and melanoma: a systematic review and  analysis of reported sequence variants. Hum. Mutat. 28, 578‐588. 

  57.   Maldonado, J. L., J. Fridlyand, H. Patel, A. N. Jain, K. Busam, T. Kageshita, T. Ono, D. G. Albertson,  D. Pinkel, and B. C. Bastian (2003) Determinants of BRAF mutations in primary melanomas. J. 

Natl. Cancer Inst. 95, 1878‐1890. 

  58.   Michaloglou, C., L. C. Vredeveld, M. S. Soengas, C. Denoyelle, T. Kuilman, C. M. van der Horst, D. 

M. Majoor, J. W. Shay, W. J. Mooi, and D. S. Peeper (2005) BRAFE600‐associated senescence‐like  cell cycle arrest of human naevi. Nature 436, 720‐724. 

   

Referenties

GERELATEERDE DOCUMENTEN

License: Licence agreement concerning inclusion of doctoral thesis in the Institutional Repository of the University of Leiden. Downloaded

  After receiving informed consent and approval by local ethics committee, 

polymerize with each other forming a polymer network. The redox‐cycling of the 

categories (organellar ribosome (P=1x10 ‐5 ), mitochondrial ribosome (P=1x10 ‐5 ),  hydrogen ion transporter activity (P=9.22x10 ‐5

After approval by the Review Board of Leiden University Medical Centre, 18 

Also the lower expression of genes in atypical melanocytes compared to 

License: Licence agreement concerning inclusion of doctoral thesis in the Institutional Repository of the. University

Het aantal gevallen van huidkanker, waaronder melanoom, neemt nog