Modulation of cell adhesion is essential to the cell rearrangements that characterize Xenopus gastrulation. The spatial and temporal regulation of cell movement requires a highly coordinated cross-talk between cadherin and integrin adhesion receptors. Beta-parvin is an integrin associated scaffolding protein consisting of two calponin homology (CH) domains. Xenopus beta-parvin is highly conserved being ~95% similar to mammalian orthologs. Beta-parvin is expressed in the blastocoel roof and dorsal marginal zone of the embryo during gastrulation, suggesting a potential role in morphogenesis. Over-expression of full-length beta-parvin has no effect on embryogenesis, however, over-expression of either CH domain causes a failure in gastrulation. When over-expressed the CH1 domain causes a failure in fibronectin (FN) matrix assembly, epiboly and convergent extension in vivo. CH1 domain over-expression also inhibits tissue separation (TS) and Brachet’s cleft formation. The CH1 domain of beta-parvin localizes to sites of cell-cell adhesion, and down-regulates C-cadherin adhesion through activation of Rac1, independent of receptor expression. Significantly, the CH1 domain can rescue convergent extension downstream of integrin ex vivo suggesting a role for beta-parvin in the integrin mediated control of cell intercalation. Over-expression of the CH2 domain also inhibits morphogenesis in a similar fashion as CH1. However, the CH2 domain localizes to sites of integrin adhesion and inhibits integrin function resulting in a loss of FN assembly. The CH2 domain binds ILK and inhibits integrin function. When over-expressed the CH2 domain promotes TS in the pre-involution mesoderm through the activation of Rho. While the CH1 domain inhibits TS through Rac and the CH2 domain promotes TS through Rho, full-length beta-parvin over-expression has no embryonic phenotype and its signaling properties appear to be intermediate between expression of either isolated CH domain. At the dorsal lip full-length beta-parvin shuttles between integrin in the pre-involution mesoderm and cell-cell adhesion sites in the post-involution mesoderm indicating it plays significant roles in the previously characterized integrin-cadherin cross talk. My research has defined novel roles for beta-parvin as a key player in the regulation of integrin-cadherin cross-talk during tissue morphogenesis.

Η αναδιοργάνωση του κυτταροσκελετού ακτίνης έχει κρίσιμο ρόλο στη διήθηση και τη μετάσταση των καρκινικών κυττάρων. Οι πρωτεΐνες κοφιλίνη και N-WASP συνδέονται με την ακτίνη και ρυθμίζουν τη δυναμική του κυτταροσκελετού, ενώ η πρωτεΐνη β-παρβίνη εντοπίζεται στις εστιακές συνδέσεις και διαμεσολαβεί τη σηματοδότηση διαμέσου των ιντεγκρινών με επίσης σημαντική επίδραση στον κυτταροσκελετό ακτίνης. Μεταβολή της έκφρασης των παραπάνω πρωτεϊνών έχει παρατηρηθεί σε διάφορα νεοπλάσματα στον άνθρωπο. Η παρούσα μελέτη επιχειρεί να προσδιορίσει το ρόλο τους στον καρκίνο του λάρυγγα. Για αυτό το λόγο μελετήθηκε με ανοσοϊστοχημεία η έκφραση των πρωτεϊνών κοφιλίνη, N-WASP β-παρβίνη σε 72 ιστικά δείγματα ασθενών με πλακώδες καρκίνωμα του λάρυγγα και αξιολογήθηκε η συσχέτιση της έκφρασης τους με κλινικές και παθολογοανατομικές παραμέτρους καθώς και με την επιβίωση. Θετική ανοσοϊστοχημικη έκφραση των πρωτεϊνών κοφιλίνη, N-WASP β-παρβίνη παρατηρήθηκε στο 86,1%, 93,1% και 94,4% των περιπτώσεων καρκινώματος του λάρυγγα αντίστοιχα, σε αντίθεση με τον παρακείμενο φυσιολογικό ιστό όπου η έκφραση ήταν ασθενής ή απούσα. Η κυταροπλασματική έκφραση της κοφιλίνης έδειξε τάση συσχέτισης με τα προχωρημένα στάδια της νόσου (p=0,063), ενώ η πυρηνική της έκφραση συσχετίστηκε σε στατιστικά σημαντικό βαθμό (p=0,031) με την προχωρημένη ηλικία (>65 ετών) των ασθενών. Η κυτταροπλασματική έκφραση του N-WASP ήταν μεγαλύτερη στα γλωττιδικά καρκινώματα (p=0,068) και συσχετίστηκε σε στατιστικά σημαντικό βαθμό με τα καλά διαφοροποιημένα καρκινώματα (p=0,031). Η κυτταροπλασματική έκφραση της β-παρβίνης συσχετίστηκε σε στατιστικά σημαντικό βαθμό (p=0,038) με τα προχωρημένα στάδια της νόσου. Παρόλο που οι ασθενείς με υψηλότερη έκφραση του N-WASP εμφάνιζαν καλύτερες επιβιώσεις, δεν επιβεβαιώθηκαν στατιστικά σημαντικές συσχετίσεις της έκφρασης των 3 υπό μελέτη πρωτεϊνών με την επιβίωση. Η αυξημένη έκφραση των πρωτεϊνών κοφιλίνη, N-WASP και β-παρβίνη στον καρκίνο του λάρυγγα μπορεί να υποδεικνύει την πιθανή συμμετοχή τους στην παθογένεση της νόσου. Ενώ η υψηλή έκφραση της κοφιλίνης και της β-παρβίνης φάνηκε να ευνοεί την προαγωγή/εξέλιξη του καρκίνου, τα αυξημένα επίπεδα της πρωτεΐνης N-WASP συσχετιστήκαν με ευνοϊκούς προγνωστικούς παράγοντες. / Actin cytoskeleton dynamics are critically implicated in cancer invasion and metastasis. Actin binding proteins cofilin and N-WASP regulate actin filament turnover and the focal adhesion protein β-parvin mediates integrin signaling to actin cytoskeleton. Altered expression of these proteins has been implicated in human malignancies. This study addresses their role in human laryngeal cancer. Protein expression of cofilin, N-WASP and β-parvin were investigated by immunohistochemistry in 72 FFPE samples of human laryngeal squamous cell carcinoma. Correlations with clinicopathological data and survival were evaluated. Positive immunostaining of cofilin, N-WASP and β-parvin were observed in 86.1%, 93,1% and 94,4% cases respectively, in contrast to the weak or absent staining at the non neoplastic adjacent mucosa. Cytoplasmic cofilin immunoreactivity tended to correlate with advanced disease stage (p=0.063), while its nuclear immunoreactivity correlated significantly with advanced (>65 years) patient age (p=0,031). N-WASP immunoreactivity was higher in glottic laryngeal carcinomas (p=0.068) and significantly correlated with low grade tumors (p=0.031). Expression of β-parvin also correlated significantly with advanced disease stage (p= 0.038). Although patients with high N-WASP expression showed higher survival rates no statistical significant correlation between cofilin, N-WASP or β-parvin immunoreactivity and survival was found. Overexpression of cofilin, N-WASP and β-parvin may be implicated in human laryngeal carcinogenesis. While high expression of cofilin and β-parvin seems to favor tumor progression increased levels of N-WASP associated with favorable prognostic factors.

Το ετεροτριμερές πρωτεϊνικό σύμπλεγμα IPP (ILK-PINCH-Parvin) εντοπίζεται στις εστιακές συνδέσεις και ρυθμίζει την σηματοδότηση από την εξωκυττάρια ουσία μέσω ιντεγκρινών και αυξητικών παραγόντων, αλληλεπιδρώντας με τον κυτταροσκελετό ακτίνης και με ποικίλες σηματοδοτικές οδούς. Οι πρωτεΐνες του συμπλεγματος IPP ελέγχουν σημαντικές κυτταρικές λειτουργίες όπως ο πολλαπλασιασμός, η επιβίωση, η κυτταρική κίνηση-μετανάστευση και ενέχονται σημαντικά στην καρκινογένεση (Legate et al., 2006). Συγκεκριμένα η πρωτεΐνη ILK (integrin-linked kinase) έχει συσχετιστεί με την εξέλιξη-προαγωγή του όγκου και δυσμενή πρόγνωση στο μη μικροκυτταρικό καρκίνωμα του πνεύμονα (Ζhao et al., 2013). Η πρωτεΐνη Ras supressor protein 1 (Rsu-1), γνωστή για την ογκοκατασταλτική της δράση και την συμμετοχή της στη σηματοδοτική οδό του ογκογονιδίου Ras, πρόσφατα βρέθηκε οτι αλληλεπιδρά με την πρωτεΐνη PINCH του ΙPP συμπλέγματος και μέσω αυτής της αλληλεπίδρασης ρυθμίζει διεργασίες όπως η κυτταρική μετανάστευση και διήθηση(Gonzalez-Nieves et al., 2013). Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η διερεύνηση του ρόλου του IPP συμπλέγματος και της πρωτεΐνης Rsu-1 στο μη μικροκυτταρικό καρκίνωμα του πνεύμονα στον άνθρωπο καθώς και της συμμετοχής του ΙPP συμπλόκου στην σηματοδότηση από το ογκογονιδίο Ras. Για το σκοπό αυτό μελετάται η πρωτεϊνική έκφραση των ILK, PINCH, α-Parvin, β- Parvin και Rsu-1 1) σε ιστικά δείγματα μη-μικροκυτταρικού καρκινώματος του πνεύμονα σε σχέση με κλινικοπαθολογοανατομικές παραμέτρους της νόσου και 2) σε καρκινικές κυτταρικές σειρές με διαφορετικά επίπεδα ενεργοποίησης της Ras σηματοδότησης. Για τα στοιχεία του ΙΡΡ συμπλέγματος παρατηρήθηκε αυξημένη ανοσοϊστοχημική έκφραση ενώ για την πρωτεΐνη Rsu1 βρέθηκε μειωμένη στα μη μικροκυτταρικά καρκινώματα του πνεύμονα σε σχέση με το μη νεοπλασματικό παρέγχυμα του πνεύμονα. Η έκφραση των ILK και PARVA ήταν σημαντικά υψηλότερη στα χαμηλής διαφοροποίησης νεοπλάσματα και σε όγκους προχωρημένου pT αντίστοιχα. Η έκφραση της πρωτεΐνης PINCH σχετίστηκε στατιστικώς σημαντικά με την παρουσία λεμφαδενικών μεταστάσεων. Δεν παρατηρήθηκε εξάρτηση της πρωτεϊνικής έκφρασης των Rsu-1 και PINCH από τη σηματοδοτική οδό Ras. Τα αποτελέσματα υποστηρίζουν ότι η υπερέκφραση των στοιχείων του ΙΡΡ συμπλέγματος και η μειωμένη έκφραση του Rsu1 ενέχονται στην παθογένεια του καρκίνου του πνεύμονα. / The integrin-linked kinase (ILK)-PINCH-parvin (IPP) complex at integrin adhesion sites is a critical regulator of cell migration, invasion and metastasis. Deregulation of the IPP complex has been implicated in human carcinogenesis (Legate et al, 2006). Recent observations suggest that RSU-1, a protein first identified as a suppressor of v-Ras mediated cell transformation is a PINCH-binding partner that regulates PINCH mediated adhesion and migration (Gonzalez-Nieves et al., 2013). This study aims to evaluate the expression of the IPP complex and RSU-1 in human non-small cell lung carcinomas (NSCLC). Protein expression of ILK, PINCH, alpha-parvin, beta-parvin and RSU-1 in relation to clinicopathological parameters was evaluated by immunohistochemistry in 82 FFPE tissue samples of non-small cell lung cancer (NSCLC). All components of the IPP complex were overexpressed while RSU-1 was downregulated in lung cancer cells compared to non-neoplastic lung parenchyma. ILK and alpha-parvin expression was significantly higher in high grade (p=0.002) and high pT (p=0.047) tumors respectively. Expression of PINCH associated significantly with lymph node metastasis (p=0.045). Our results suggest that overexpression of the IPP complex and downregulation of RSU-1 may be implicated in lung carcinogenesis.