Με την εργασία έγινε μελέτη του σηματοδοτικού μονοπατιού Sonic Hedgehog σε 96 περιστατικά καρκίνου πνεύμονα με τη μέθοδο της ανοσοϊστοχημείας. Επίσης μελετήσαμε την πιθανή συμμετοχή του μεταγραφικού παράγοντα FoxM1 στο καρκίνωμα του πνεύμονα και την πιθανή συσχέτισή του με το μονπάτι του Hedgehog. Έγινε μελέτη της έκφρασης των μορίων Shh, Ptch1, Smo, Gli1, Gli2 και FoxM1. Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν μια έντονη έκφραση των μορίων του μονοπατιού και αυξημένα ποσοστά ενεργοποίησής του. Επίσης βρέθηκε στατιστικά σημαντική συσχέτιση με τα πλακώδη καρκινώματα και με τα χαμηλού grade καρκινώματα. Ανάλογη σημαντική συσχέτιση βρέθηκε και με το φύλο,συχνότερα ενεργοποιημένο μονοπάτι στους άντρες. Ακόμα ανιχνεύτηκε μια συσχέτιση της έκφρασης του FoxM1 με το ενεργοποιημένο μονοπάτι. / The hedgehog (HH)-signaling pathway is implicated in developmental processes and its aberrant activation in adult tissues has been associated with malignancy. The aim of this study was to determine the expression pattern of HH-signaling molecules in lung carcinomas, as well as the involvement of the transcription factor FOXM1, that controls cell proliferation, in this process. Paraffin-embedded tissue sections of 96 lung cancer cases and adjacent non-neoplastic lung parenchyma were immunohistochemically analyzed with anti-SHH, anti-Patched1 (PTCH1), anti-Smoothened (SMO), anti-GLI1, anti-GLI2 and anti-FOXM1 antibodies. Correlations of HH molecules with clinicopathological parameters and FOXM1 expression were evaluated. All the HH-signaling molecules examined were overexpressed in lung cancer compared with the adjacent non-neoplastic lung parenchyma. HH pathway activity and expression of PTCH1 and SMO were significantly higher in squamous cell carcinomas compared to other histological types. Activation of HH pathway and PTCH1 expression were correlated with tumor grade being higher in low grade tumors. There was a significant correlation of lymph node metastases with expression of SMO in all histological types and with the gender higher in men. Overexpression of FOXM1 in lung cancer was also significantly correlated with PTCH1, SMO and GLI1 expression. In conclusion, HH-signaling pathway is activated in lung cancer and correlates with histological type, prognostic parameters of the tumors as well as with the increased expression of FOXM1.

Ο καρκίνος του μαστού αποτελεί τον πιο συχνό τύπο καρκίνου των γυναικών. Παρότι η σχετική έρευνα είναι αρκετά εκτεταμένη, οι υποκείμενοι μηχανισμοί δεν έχουν πλήρως αποσαφηνιστεί. Πρόσφατες μελέτες έχουν αναδείξει τη σημαντικότητα της διαντίδρασης των καρκινικών κυττάρων και του καρκινικού μικροπεριβάλλοντος ως μια κομβική συνιστώσα στη παθοφυσιολογίας της νόσου. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η διερεύνηση της ανοσοϊστοχημικής έκφραση του υποδοχέα CXCR4, της χημοκίνης SDF-1, της μεταλλοπρωτεϊνάσης MMP-9 και του παράγοντα HIF-1α σε διηθητικά καρκινώματα του μαστού και στον παρακείμενο μη καρκινικό ιστό (τόσο στο επιθηλιακό όσο και στο στρωματικό στοιχείο), καθώς και οι συσχετίσεις των ποικίλων ανοσοεντοπίσεων με τις κλινικοπαθολογοανατομικές παραμέτρους και την επιβίωση. η επιλογή των μορίων έγινε βάσει της σημαντικότητάς τους σε ποικίλα στάδια της παθογένειας της νόσου (υποξία, νεοαγγείωση, ανάπτυξη κτλ). Η έκφραση όλων των υπό εξέταση μορίων ήταν στατιστικά σημαντικότερη στον καρκινικό ιστό σε σχέση με τον παρακείμενο μη νεοπλασματικό. Από τα αποτελέσματα προκύπτει επίσης συσχέτιση μεταξύ ανοσοϊστοχημικών εντοπίσεων της MMP-9 και των υπολοίπων υπό διερεύνηση μορίων. Προέκυψαν επίσης ποικίλες συσχετίσεις μεταξύ συγκεκριμένων προτύπων έκφρασης (pattern) και προγνωστικών παραγόντων. Η έκφραση της MMP-9 στο κυτταρόπλασμα των καρκινικών κυττάρων σχετίστηκε θετικά με τη λεμφαδενική προσβολή, αλλά αρνητικά με το μέγεθος του όγκου. Επίσης, η έκφραση του CXCR4 και της SDF-1 στα καρκινικά κύτταρα σχετίστηκε με την παρουσία οστικών μεταστάσεων και με τον ιστολογικό βαθμό κακοήθειας, αντίστοιχα. Επιπλέον, η ανοσοεντόπιση της SDF-1 στους ινοβλάστες του καρκινικού στρώματος συσχετίστηκε θετικά με την έκφραση του Ki67 και με το στάδιο κατά ΤΝΜ, ενώ η ανοσοεντόπιση της SDF-1 στα ενδοθηλιακά κύτταρα του καρκινικού στρώματος με την έκφραση του Her2. Η ανοσοϊστοχημική έκφραση του HIF-1α συσχετίστηκε αρνητικά με την έκφραση των στεροειδικών υποδοχέων ER και PR. Επιπλέον, η έκφραση της MMP-9 στους ινοβλάστες του καρκινικού στρώματος και η έκφραση της SDF-1 στα επιθηλιακά κύτταρα και στους ινοβλάστες του παρακείμενου μη καρκινικού ιστού συσχετίστηκαν με δυσμενέστερη επιβίωση. Το εύρημα αυτό τονίζει τη σημαντικότητα τόσο του στρώματος όσο και του ξενιστή στην παθογένεια του καρκίνου. Τα αποτελέσματα αυτά αναδεικνύουν τη σημαντικότητα των υπό μελέτη μορίων στην καρκινογένεση και στην εξέλιξη της νόσου. Για την επαλήθευση των αποτελεσμάτων αυτών απαιτείται η διενέργεια μελετών μεγαλύτερης κλίμακας ενώ προσεγγίσεις με λειτουργικές μεθοδολογίες θα μπορούσαν να αναδείξουν πιθανώς κοινά ή διαπλεκόμενα υποκείμενα μηνυματοδοτικά μονοπάτια στα οποία εμπλέκονται τα ως άνω μόρια. / Breast cancer is the most frequently diagnosed cancer in women. Despite the ongoing research in breast cancer tumorigenesis the underlying mechanisms are not yet well elucidated. In recent years, the interaction between tumour cells and tumour microenvironment has gained appreciation as an active participant in cancer pathophysiology. In the present study we attempt to investigate the immunohistochemical staining of CXCR4, SDF-1, MMP-9 and HIF-1a in invasive breast cancer and adjacent normal breast tissue (including epithelial and stromal components) and to determine the relationship between different expression patterns and various tumor clinicopathological parameters and survival. The understudy molecules where chosen due to their crucial role in different steps of breast cancer progression (tumor growth, hypoxia, neovascularisation, invasiveness etc). All molecules showed statistically significant higher expression in cancer tissue compared to expression in the adjacent noncancerous tissue. Our results reveal a correlation between expression patterns of MMP9 and the other understudy molecules (SDF1, CXCR4 and HIF-1a). Furthermore, MMP9 expression in fibroblasts of cancer stroma and SDF1 expression in normal epithelial cells and fibroblasts of adjacent normal stroma were associated with poorer survival, underscoring the importance of tumor microenvironment and host derived molecules in tumor progression. There were also various correlations between specific expression patterns and prognostic factors: MMP9 expression in cancer cells was positively correlated with lymph node involvement, but negatively with tumor size,¬ while CXCR4 and SDF-1 expression in cancer cells was positively correlated with bone metastases and tumor grade, respectively. Furthermore, SDF-1 immunoexpression of cancer stromal fibroblasts was positively correlated with Ki67 expression and TNM stage, whereas SDF1 immunoexpression in endothelial cells of cancer stroma was positively correlated with Her2 expression. HIF-1a expression in cancer cells was negatively correlated with expression of steroid receptors. The abovementioned results underline the importance of the understudy molecules in carcinogenesis and tumor progression. Larger scale studies are necessary to confirm our results, while functional approaches could possibly reveal common or interwoven molecular pathways for the understudy molecules.

Ο καρκίνος εκ του επιθηλίου επιφανείας των ωοθηκών είναι η 5η πιο κοινή αιτία θανάτου σε γυναίκες στο Δυτικό κόσμο και είναι υπεύθυνος για τους περισσότερους θανάτους από ότι όλες οι γυναικολογικές κακοήθειες μαζί. Τόσο ο μηχανισμός του νεοπλαστικού μετασχηματισμού όσο και τα μοριακά μονοπάτια που οδηγούν στο ωοθηκικό επιθηλιακό καρκίνωμα δεν έχουν εξακριβωθεί πλήρως. Ένα πρόσφατα αναγνωρισμένο γονίδιο, η μετατχερίνη (MTDH), γνωστή και ως AEG-1 ή LYRIC ενοχοποιείται ως πιθανός σημαντικός διαμεσολαβητής κατά την καρκινογένεση, την μετάσταση και την αντίσταση στις χημειοθεραπείες. Ωστόσο, η κλινική σημασία και ο βιολογικός ρόλος της μετατχερίνης (MTDH), στο επιθηλιακό καρκίνωμα των ωοθηκών δεν έχουν γίνει αποσαφηνισθεί πλήρως. Η υπερέκφραση της MTDH/AEG-1 μπορεί να ενεργοποιήσει πολλά σηματοδοτικά μονοπάτια, όπως για παράδειγμα το NF-κΒ σηματοδοτικό μονοπάτι σε διάφορους καρκινικούς τύπους. Ο NF-κΒ έχει πρόσφατα συσχετισθεί με την ανάπτυξη και την εξέλιξη των όγκων και επιπλέον τα διμερή του NF-κΒ ενισχύουν την έκφραση ποικίλων γονιδίων που αφορούν την κυτταρική αύξηση, τη διαφοροποίηση, τις φλεγμονώδεις αντιδράσεις και τη ρύθμιση της απόπτωσης. Η παρούσα μελέτη σχεδιάστηκε προκειμένου να διερευνηθεί η έκφραση των πρωτεϊνών MTDH και NF-kB (p65/p50) σε επιθηλιακά ωοθηκικά καρκινώματα (καλοήθεις, οριακής κακοήθειας και διηθητικά καρκινώματα). Για το σκοπό αυτό μελετήθηκαν τμήματα επιθηλιακών νεοπλασμάτων ωοθηκών από 76 ασθενείς (15/46 οριακής κακοήθειας όγκοι, 30/46 διηθητικά αδενοκαρκινώματα και 31/76 κυσταδενώματα), μονιμοποιημένα σε ουδέτερη φορμόλη και εγκλεισμένα σε παραφίνη με τη μέθοδο της ανοσοϊστοχημείας για την έκφραση των πρωτεϊνών MTDH και NF-κB (p50/p65). Επίσης εκτιμήθηκε η σχέση της MTDH/AEG-1 με τον NF-κB και με κλινικοπαθολογοανατομικές παραμέτρους όπως ο βαθμός κακοήθειας του όγκου, το στάδιο, η μέγιστη διάμετρος του όγκου και η ηλικία της ασθενούς. Τα αποτελέσματα της ανοσοϊστοχημείας αναλύθηκαν με τη χρήση του στατιστικού πακέτου SPSS. Ο φυσιολογικός ωοθηκικός ιστός και τα κυσταδενώματα ήταν κυρίως αρνητικά για τις πρωτεΐνες MTDH/AEG-1 και NF-κB (p50, p65). Η έκφραση των MTDH/AEG-1 και NF-kappa B/ p50, πρωτεϊνών ήταν σημαντικά αυξημένες στα αδενοκαρκινώματα σε σχέση με τους οριακής κακοήθειας όγκους. Σε αντίθεση η έκφραση της NF-kappa B/ p65 πρωτεΐνης δεν έδειξε σημαντικές διαφορές μεταξύ των οριακής κακοήθειας όγκων και των αδενοκαρκινωμάτων. Σημαντική στατιστική συσχέτιση παρατηρήθηκε στην έκφραση των πρωτεϊνών MTDH/AEG-1, NF-kappa B/p50 και NF-kappaB/p65 στα αδενοκαρκινώματα. Καμία στατιστική συσχέτιση δεν παρατηρήθηκε στην έκφραση μεταξύ του NF-κB, της MTDH πρωτεΐνης και κλινικοπαθολογοανατομικών παραμέτρων. Συμπερασματικά, τα αποτελέσματα μας υποδεικνύουν ότι η MTDH/AEG-1 ίσως παίζει ένα σημαντικό ρόλο στην παθογένεια του ανθρώπινου ωοθηκικού καρκίνου, πιθανώς μέσω της ενεργοποίησης του σηματοδοτικού μονοπατιού του πυρηνικού μεταγραφικού παράγοντα NF-κB. Επειδή η MTDH συσχετίζεται σημαντικά με την αντίσταση στη χημειοθεραπεία, θα μπορούσε ενδεχομένως να αποτελέσει σημαντικό στόχο για θεραπεία, ενισχύοντας την αποτελεσματικότητα της χημειοθεραπείας στον επιθηλιακό ωοθηκικό καρκίνο. / Epithelial ovarian cancer is the fifth most common cause of cancer death in women in the Western world and the leading cause of death from gynaecological malignancies. Little is known about the mechanism of neoplastic transformation and the molecular events leading to epithelial ovarian cancer are poorly understood. A recently discovered gene, metadherin (MTDH, also known as AEG-1 or LYRIC) has emerged as a potentially crucial mediator of tumor progression, metastasis, and resistance to chemotherapies. The clinical significance and biological role of metadherin (MTDH), in epithelial ovarian carcinoma however, remains unclear. Overexpression of MTDH/AEG-1 can activate several downstream pathways, including the NFκB pathway in various types of cancer cells. Recently, NF-kB has been related to cancer development and progression and NF-kB dimers (p50/p65) could induce the expression of various genes regarding cell growth, differentiation, inflammatory responses and the regulation of apoptosis. This study was designed in order to determine the expression of the MTDH and NF-kB (p65/p50) proteins in epithelial ovarian tumors (benign, borderline and malignant). Formalin-fixed and paraffin embedded tissue blocks from 76 patients with epithelial ovarian neoplasms (15/46 borderline tumors, 30/46 invasive adenocarcinomas and 31/76 cystadenomas) were studied. Expressions of MTDH/AEG-1, NF-κB (p50, p65) were investigated immunohistochemically. The relationship of MTDH/AEG-1 with NF-κB and clinicopathological parameters such as tumor grade, stage, tumor maximal diameter and patient age were evaluated. The results of immunohistochemistry were analyzed with the SPSS statistic analyze protocol. Normal ovarian tissue and benign ovarian cystadenomas were mostly MTDH/AEG-1, NF-κB (p50, p65) negative. The expression of MTDH/AEG-1 and NF-kappaB p50, proteins were significantly higher in adenocarcinoma tissue in comparison with borderline tumors. In contast NF-kappaB p65 expession shows no significant differences between borderline tumors and adenocarcinomas. A statistical significant correlation was observed between MTDH/AEG-1 and NF-kappaB p50, p65 protein expression in adenocarcinomas. No statistical correlation was observed between the NF-Kb and MTDH protein expression and clinicopathological parameters. In conclusion our data indicate that the upregulation of MTDH/AEG-1 may play an important role in the pathogenesis of human ovarian cancer possibly through activation of Nuclear factor-κB signalling pathway. Since MTDH has also a significant correlation with chemoresistance could be an important therapeutic target enhancing chemotherapy efficacy in ovarian epithelial cancer.

Οι καρκίνοι του γαστρεντερικού συστήματος είναι από τους πιο συνηθισμένους τύπους καρκίνου στον αναπτυγμένο κόσμο. Ο καρκίνος του παχέος εντέρου είναι εκείνος με τη μεγαλύτερη συχνότητα εμφάνισης, αλλά αντιμετωπίζεται με αρκετά καλή πρόγνωση. Αντίθετα, ο καρκίνος του παγκρέατος είναι εκείνος με τη χειρότερη πρόγνωση και πολλές φορές δεν αντιμετωπίζεται. Τα τελευταία χρόνια αναπτύσσεται εκτεταμένη έρευνα στα εξωκυττάρια μακρομόρια των καρκινικών ιστών και στο ρόλο τους στην ανάπτυξη και εξέλιξη του καρκίνου, όπως επίσης και στις δυνατότητες επηρεασμού των παραγόντων αυτών φαρμακευτικά. Η παρούσα Διατριβή έχει δύο στόχους, ο πρώτος σχετίζεται με τη μελέτη των εξωκυττάριων πρωτεογλυκανών στον καρκίνο του παγκρέατος και ο δεύτερος με τη μελέτη του μεταβολισμού του υαλουρονικού οξέος στον καρκίνο του παχέος εντέρου μέσω της μελέτης των βιοσυνθετικών και καταβολικών του ενζύμων. Ο πρώτος στόχος διερευνήθηκε με συνδυασμό βιοχημικών και ανοσοϊστοχημικών τεχνικών, από τα αποτελέσματα των οποίων διαπιστώθηκε ότι μόνο δύο πρωτεογλυκανικά μόρια ανευρίσκονται στο παγκρεατικό καρκίνωμα, η versican και η decorin. Και οι δύο πρωτεογλυκάνες εντοπίστηκαν στο στρώμα και απουσίαζαν πλήρως από τα καρκινικά κύτταρα, γεγονός που υποστηρίζει ότι παράγονται από τις ινοβλάστες του στρώματος. Ήταν σημαντική η αύξηση των ποσοτήτων των δύο πρωτεογλυκανών στο παγκρεατικό καρκίνωμα, σε σχέση με το φυσιολογικό πάγκρεας και μεγάλη η διαφορά που εμφάνιζαν μεταξύ τους. Η versican αυξήθηκε 27 φορές και η decorin 7 φορές, σε σχέση με το φυσιολογικό πάγκρεας. Η μεγαλύτερη αύξηση της versican σχετίζεται με τις ιδιότητες της πρωτεογλυκάνης, τόσο δομικές, ενυδατικές, χωροπληρωτικές, όσο και λειτουργικές, εφ’ όσον πρόκειται για πολυλειτουργικό μόριο. Επί πλέον, η versican συμβάλλει στην κατακόρυφη αύξηση του κυτταρικού πολλαπλασιασμού, ενώ παράλληλα συμβάλλει και στις αντι-προσκολλητικές ιδιότητες των κυττάρων, παρέχοντας τη δυνατότητα για υπέρμετρη, και πολλές φορές ανεξέλεκτη, κυτταρική ανάπτυξη σε τοπικό επίπεδο. Το γεγονός της χαμηλότερης αύξησης της συγκέντρωσης της decorin, σε σχέση με εκείνη της versican, θα μπορούσε να αποτελεί ένα μέτρο της επιθετικότητας του καρκίνου ή ακόμα, ένα μέτρο της κακοήθειας. Η αύξηση των πρωτεογλυκανών συνοδευόταν από σημαντικότατες αλλαγές στη βιοχημική δομή τους σε επίπεδο υδροδυναμικού μεγέθους, βαθμού και προτύπου θείωσης, όπως επίσης και επιμερίωσης του γλυκουρονικού σε ιδουρονικό. Οι αλλαγές αυτές θα μπορούσε να οφείλονται σε πολλαπλές αλλοιώσεις των βιοσυνθετικών μονοπατιών τους. Ο δεύτερος στόχος διερευνήθηκε με συνδυασμό ενζυμολογικών, ανοσοενζυμικών και μοριακών τεχνικών, από τα αποτελέσματα των οποίων διαπιστώθηκε σε όλα τα δείγματα η παρουσία των ισομορφών υαλουρονιδάσης Hyal1 και ΡΗ20, και σε πολλαπλές μορφές, αλλά και των Hyal2 και Hyal3, όμως μόνο σε προχωρημένο στάδιο, ως επίσης και η παρουσία των τριών συνθασών του υαλουρονικού. Παρατηρήθηκε σημαντική μεταβολή της έκφρασης με το καρκινικό στάδιο. Η Hyal1 εκφραζόταν σε πολύ χαμηλά επίπεδα σε μακροσκοπικώς φυσιολογικά δείγματα παχέος εντέρου με καρκίνο σταδίου Α, όμως η έκφρασή της ήταν πάνω από δέκα φορές μεγαλύτερη στα αντίστοιχα καρκινικά, υποστηρίζοντας ότι η Hyal1 παράγεται από τα καρκινικά κύτταρα. Το γεγονός ότι η έκφραση της Hyal1 στα καρκινικά δείγματα εμφάνιζε σταδιο-εξαρτώμενη μείωση, σε συνδυασμό με το δεδομένο ότι η δράση της οδηγεί στην παραγωγή αγγειογενετικών θραυσμάτων υαλουρονικού, έρχεται σε συμφωνία με το δεδομένο ότι η διαδικασία της αγγειογένεσης απαιτείται κυρίως στα αρχικά στάδια της καρκινικής εξαλλαγής. Από την άλλη πλευρά, η ΡΗ20 εμφάνιζε υψηλότερη έκφραση, σε σχέση με την Hyal1, στα μακροσκοπικώς φυσιολογικά δείγματα σταδίου Α, η οποία όμως αυξανόταν τέσσερις φορές στα αντίστοιχα καρκινικά, υποδεικνύοντας και τη δική της συμμετοχή στη 10 διαδικασία της αγγειογένεσης. Στα επόμενα στάδια υπήρχε μεν αύξηση στην έκφραση της ΡΗ20, αυτή όμως ήταν μικρή, και πιθανόν να λειτουργεί με σκοπό την ακόμα μεγαλύτερη αποικοδόμηση του υαλουρονικού ώστε να χαλαρώσει η δομή του εξωκυττάριου χώρου και να δοθεί η δυνατότητα ανάπτυξης του καρκίνου ή μετάστασης των καρκινικών κυττάρων. Παράλληλα, διαπιστώθηκε μικρή αύξηση της έκφρασης της ΡΗ20 στα μακροσκοπικώς φυσιολογικά δείγματα σταδίου Β και πολύ μεγαλύτερη σε εκείνα σταδίου C. Από τον έλεγχο της έκφρασης των συνθασών του υαλουρονικού διαπιστώθηκε ότι υπάρχει σημαντική σταδιο-εξαρτώμενη αύξηση της HAS1, η οποία οδηγεί στη βιοσύνθεση υαλουρονικού μεγάλου μοριακού μεγέθους, υποστηρίζοντας ότι ο καρκίνος συντονίζει την παραγωγή υαλουρονικού με μέγεθος τέτοιο που, σύμφωνα με τις χωροπληρωτικές και ενυδατικές του ιδιότητες, μπορεί να βοηθήσει την ενυδάτωση του εξωκυττάριου χώρου και την κυτταρική ανάπτυξη. Από την άλλη πλευρά, η HAS2 εμφάνιζε μικρή σταδιο-εξαρτώμενη αύξηση, μόνο στα καρκινικά δείγματα, η οποία μπορεί να οδηγήσει στη βιοσύνθεση μεγαλομοριακού υαλουρονικού, που απαιτείται για τη σωστή και οργανωμένη ανάπτυξη του καρκινικού όγκου. Τέλος, η HAS3 εμφάνιζε μικρή σταδιο-εξαρτώμενη μείωση, υποδηλώνοντας ότι η παρουσία της είναι απαραίτητη σε σχεδόν σταθερό βαθμό για την ανάπτυξη και εξέλιξη του καρκίνου και τούτο γιατί το προϊόν της είναι μικρότερου μοριακού μεγέθους σε σχέση με τις υπόλοιπες συνθάσες. Αυτό εξ άλλου υποστηρίζεται και από το γεγονός ότι η HAS3 εμφανίζει τη μεγαλύτερη έκφραση σε σχέση με τις άλλες συνθάσες σε δείγματα σταδίου Α, στάδιο που είναι κρίσιμο για την αγγειογένεση και την υποβοήθηση της διατροφής των καρκινικών κυττάρων. Συμπερασματικά, γίνεται φανερό ότι τα καρκινικά κύτταρα συνδυάζουν πολλούς μηχανισμούς για την ανάπτυξη, τη διήθηση και την επέκταση του καρκίνου και τα εξωκυττάρια μακρομόρια μπορεί να έχουν κομβικό ρόλο σ’ αυτούς. Οι μηχανισμοί αυτοί, όπως μελετήθηκαν στην παρούσα διατριβή, είναι: ελεγχόμενη αύξηση της συγκέντρωσης των πρωτεογλυκανών versican και decorin, εξειδικευμένες τροποποιήσεις στη βιοχημική δομή των γλυκοζαμινογλυκανών, ελεγχόμενη έκφραση των βιοσυνθετικών και καταβολικών ενζύμων του υαλουρονικού. Όλες αυτές οι μεταβολές συντονίζονται κατά τέτοιο τρόπο ώστε να εξυπηρετήσουν τις απαιτήσεις του καρκίνου είτε στο επίπεδο της αγγειογένεσης είτε στο επίπεδο της οργάνωσης του εξωκυττάριου χώρου. Οι μελλοντικές μελέτες θα πρέπει να προσανατολιστούν ακόμα περισσότερο στη συσχέτιση χημικής δομής και λειτουργικότητας των αλυσίδων θειικής χονδροϊτίνης/δερματάνης, ώστε να γίνουν πλήρως αντιληπτοί οι ρόλοι αυτών των μακρομορίων, όπως επίσης στους ρυθμιστικούς μηχανισμούς που ελέγχουν την έκφραση των ενζύμων του μεταβολισμού του υαλουρονικού, με απώτερο στόχο την ειδικότερη και πληρέστερη φαρμακευτική αντιμετώπιση του καρκίνου. / Cancers of gastrointestinal tract are the most common type of cancers in developed world. Colorectal cancer has the highest incidence, however it is treated with rather good prognosis. On the other hand, pancreatic cancer has very bad prognosis and in most cases it cannot be treated. The last years extended research focused to the extracellular macromolecules of cancer, their role in cancer progression and their possible use as drug targets. The present Thesis aimed to study the extracellular proteoglycans structure in pancreatic cancer and the hyaluronan metabolism in colorectal cancer. The first was investigated by using a combination of biochemical and immunohistochemical techniques, and from their results it was found that two extracellular proteoglycans were present in pancreatic carcinoma, versican and decorin. Both proteoglycans were detected in the stroma and were absent from cancer cells, suggesting their biosynthesis from normal fibroblasts. In addition, their amounts were highly increased in pancreatic carcinoma, as compared with normal pancreas. Their increase in cancer was disproportional. Versican was increased 27 times and decorin 7 times, as compared with normal pancreas. Versican increase is related to its structural, hydration and space-filling properties, as well as to its function, since it is a multifunctional macromolecule. Versican enhances cell proliferation, and together with its anti-adhesive properties, allows mainly uncontrolled cellular growth locally. The lower increase of decorin, as compared with that of versican, could explain aggressiveness and malignancy of pancreatic cancer. Proteoglycans increase was followed by extensive alterations in their biochemical structure, namely, hydrodynamic size, sulphation pattern, and epimerization of glucuronate to iduronate. These should be attributed to multiple alterations of their biosynthetic pathways. The second was investigated by using a combination of enzymatic, immunoenzymatic and molecular techniques, and from their results it was found that multiple forms of Hyal1 and PH20 were present in all samples, as well as all hyaluronan synthases (HASs). Hyal2 and Hyal3 were present in some samples of advanced stage of cancer. Changes in expression with cancer stage were observed. Hyal1 expressed in low levels in apparently macroscopically normal parts of stage A samples, and its expression was 10 times greater in the respective cancerous. This finding suggested that Hyal1 is produced from cancer cells. Hyal1 expresssion showed a stage-related decrease and since its activity results to hyaluronan fragments of angiogenetic size, it could be concluded that Hyal1 is required at early stage of cancer. PH20 expressed in a higher rate than Hyal1 in apparently macroscopically normal parts of stage A samples, and its expression was 4 times greater in the respective cancerous, suggesting its participation in angiogenesis. In advanced stages, PH20 expression was slightly increased, suggesting its participation in extracellular matrix disorganization to permit cancer growth and progression, as well as metastasis. This was also observed in apparently macroscopically normal parts of samples of advanced stages. From the examination of the expression of the various HASs, a great and stage-related increase of HAS1 was found. This enzyme is responsible for the biosynthesis of hyaluronan of very high molecular size and thus it could be suggested that cancer regulates hyaluronan biosynthesis in such a way to fulfill cancer requirements in matrix hydration. HAS2 expression was also increased in a stage-related order only in cancerous samples, but the increase was lower than that of HAS1. This enzyme is responsible for the biosynthesis of hyaluronan of high molecular size which might be required for well-organized cancer growth. HAS3 expression was slightly decreased in a stage-related order, suggesting that its presence is stably required for the correct cancer growth and progression, since its biosynthetic product is of lower hydrodynamic size, as compared with that of HAS1 and 12 HAS2. Moreover, HAS3 expression was higher than that of both other HASs in samples of stage A, a stage very critical for angiogenesis. From the results obtained, it could be concluded that cancer cells combine a variety of multiple mechanisms for cancer growth, progression and invasion, and that extracellular macromolecules might play a very critical role. The mechanisms, as studied in the present Thesis, are: selective and highly regulated increase of the proteoglycans versican and decorin, selective modifications of glycosaminoglycans biochemical structure, selective and highly regulated expression of biosynthetic and catabolic enzymes related to hyaluronan. All these changes coordinate to fulfill cancer requirements for either angiogenesis or extracellular matrix organization, depending on its stage. Future studies will be oriented to chondroitin/dermatan sulphate structure/function relationship for better understanding of the role of these macromolecules in cancer, and of the regulatory mechanisms implicated in the expression of the enzymes involved in hyaluronan metabolism, aiming at the cancer treatment.