| License: Publishing license for publications excluding print on demand (3MB) |
- URN to cite this document:
- urn:nbn:de:bvb:355-epub-265379
- DOI to cite this document:
- 10.5283/epub.26537
| Item type: | Thesis of the University of Regensburg (PhD) |
|---|---|
| Open Access Type: | Primary Publication |
| Date: | 25 October 2012 |
| Referee: | Prof. Dr. Dr. Torsten E. Reichert |
| Date of exam: | 15 October 2012 |
| Institutions: | Medicine > Lehrstuhl für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie |
| Keywords: | P-Cadherin, Zell-Zell-Adhäsion, orales Plattenepithelkarzinom |
| Dewey Decimal Classification: | 500 Science > 570 Life sciences |
| Status: | Published |
| Refereed: | Yes, this version has been refereed |
| Created at the University of Regensburg: | Yes |
| Item ID: | 26537 |
Abstract (German)
Die Auflösung der epithelialen Architektur durch Reduzierung der Zell-Zell- und Zell-Matrix-Verbindungen gehört zu den ersten Schritten der Metastasierung von Karzinomzellen. Der Verlust von Zelladhäsionsmolekülen –Cadherine sind einige davon– trägt entscheidend zum Loslösen der Karzinomzellen aus dem Tumorverband bei. So ermöglicht im oralen Plattenepithelkarzinom (OSCC) der Verlust der ...
Abstract (German)
Die Auflösung der epithelialen Architektur durch Reduzierung der Zell-Zell- und Zell-Matrix-Verbindungen gehört zu den ersten Schritten der Metastasierung von Karzinomzellen. Der Verlust von Zelladhäsionsmolekülen –Cadherine sind einige davon– trägt entscheidend zum Loslösen der Karzinomzellen aus dem Tumorverband bei. So ermöglicht im oralen Plattenepithelkarzinom (OSCC) der Verlust der Adhäsions¬funktion von P-Cadherin das Auswandern dieser Karzinomzellen.
Um Einblicke in die Funktion dieses Adhäsionsproteins zu erhalten, sollten daher im Rahmen dieser Dissertation die funktionellen Aspekte von P-Cadherin bei der Progression des OSCC sowie bei der Differenzierung gesunder, oraler Keratinozyten untersucht werden.
Im ersten Teil dieser Dissertation wurde in einer oralen, Cadherin-defizienten Plattenepithelkarzinomzelllinie die Reversion der epithelial-mesenchymalen Transition, induziert durch P-Cadherin-Expression, analysiert. Die Re-Expression von P Cadherin war imstande, die Migration dieser OSCC-Zellen zu reduzieren sowie die Translokation des zytoplasmatischen Transkriptionsfaktors beta-Catenin an die Zellmembran zu initiieren. Desweiteren bewirkte die P-Cadherin-Expression die zytoplasmatische Translokation des mesenchymalen Transkriptionsfaktors Snail, infolgedessen die Re-Expression von E-Cadherin in diesen OSCC-Zellen induziert wurde. Im zweiten Teil dieser Dissertation wurde der Zusammenhang zwischen P-Cadherin und dem Slit/Robo-Signalweg untersucht. Durch Bindung sezernierter Slit-Proteine an ihre transmembranen Robo-Rezeptoren wird die Migration diverser Zellen kontrolliert. Experimente mit den P Cadherin exprimierenden OSCC-Zellen ergaben, dass die Slit-2-Expression und -Sekretion von der Funktionalität von P Cadherin abhängig war. Zusätzlich regulierte Slit-2 über den Wnt-Signalweg seine eigene Expression, indem Slit-2 negativ auf den Transkriptionsfaktor beta-Catenin wirkte. Funktionell inhibierte Slit-2 die Migration von P-Cadherin exprimierenden OSCC-Zellen durch Verstärkung der Interaktion von seinem Rezeptor Robo-3 mit dem Adhäsionsprotein P-Cadherin.
In dritten Teil dieser Dissertation wurden die Auswirkungen des P-Cadherin-Knockdowns auf die Differenzierung von gesunden, primären, oralen Keratinozyten untersucht. Dabei zeigte sich, dass der Verlust von P-Cadherin zur Differenzierung der gesunden, oralen Keratinozyten führte, was in einem signifikanten Anstieg der K1- und K10-Expression zu beobachten war. Interessanterweise zeigten OSCC-Keratinozyten nach P Cadherin-Knockdown keine Veränderung in der K1/10-Expression. Als weiterer Beweis für die Beteiligung von P-Cadherin an der Keratinozytendifferenzierung zeigten FACS-Analysen, dass sich der Verlust von P Cadherin negativ auf die Proliferation von gesunden, undifferenzierten Keratinozyten aus der oralen Mukosa auswirkte. Der zusätzliche Knockdown von C/EBP-beta hob in gesunden, oralen Keratinozyten diesen verzögerten Proliferationseffekt wieder auf, was beweist, dass P-Cadherin über C/EBP-beta die Differenzierung der gesunden oralen Keratinozyten kontrolliert.
Translation of the abstract (English)
Cadherins belong to a family of Ca2+-dependent hemophilic cell–cell adhesion proteins that are important for correct cellular localization and tissue integrity. They play a major role in the development and homeostasis of epithelial architecture. To analyze the role of P-cadherin in oral squamous cell carcinoma (OSCC), a cell line deficient of the classical cadherins was used. This cell line was ...
Translation of the abstract (English)
Cadherins belong to a family of Ca2+-dependent hemophilic cell–cell adhesion proteins that are important for correct cellular localization and tissue integrity. They play a major role in the development and homeostasis of epithelial architecture. To analyze the role of P-cadherin in oral squamous cell carcinoma (OSCC), a cell line deficient of the classical cadherins was used. This cell line was transfected with full-length P-cadherin (PCI52_PC). After overexpression of P-cadherin, PCI52_PC gained an epithelial-like brickstone morphology in contrast to the mock-transfected cells with a spindle-shaped mesenchymal morphology. Immunohistochemical analysis revealed a strong nuclear Snail staining in mock-transfected cells compared with a significantly reduced nuclear staining and translocation to the cytoplasm in P-cadherin-overexpressing cells. Additional investigations showed a reexpression of E-cadherin in all P-cadherin-transfected cell clones in contrast to the mock controls. Analyzing the signaling mechanism behind it, we found glycogen-synthase-kinase-3beta (GSK-3beta) bound to Snail in all cell clones. Furthermore, P-cadherin-overexpressing cell lines showed activated GSK-3beta that phosphorylated Snail leading to its cytoplasmic translocation.
In the second part the migration of OSCC cells was analyzed. In this study, we show that Slit-2 a secreted glycoprotein is expressed in basal cell layers of normal oral mucosa colocalized with P-cadherin expression. In contrast, there is a loss of Slit-2
and P-cadherin expression in mucosa of OSCC. Our in vitro investigations reveal a correlation of P-cadherin and Slit-2 expression: OSCC cells with induced P-cadherin expression (PCI52_PC) display an increased Slit-2 expression. However, abrogating P-cadherin function with a function-blocking antibody decreases Slit-2 secretion confirming a direct link between P-cadherin and Slit-2. Moreover, experiments with OSCC cells show that Slit-2 interferes with a Wnt related signalling pathway, which in turn affects Slit-2 expression in a feedback loop. Functionally, transwell migration assays demonstrate a Slit-2 dose-dependent decrease of PCI52_PC cell migration. However, there is no influence on migration in mock control cells. Responsible for this migration block might be an interaction of P-cadherin with Roundabout (Robo)-3, a high affinity receptor of Slit-2. Indeed, proximity ligation assays exhibit P-cadherin/Robo-3 interactions on PCI52_PC cells. Additionally, we detect a modulation of this interaction by addition of recombinant Slit-2. Down-regulation of Robo-3 expression via small interfering RNA neutralizes Slit-2 induced migration block in PCI52_PC cells.
In the third part, we show for the first time that P-cadherin controls differentiation by regulating cytokeratin (CK) 1/10 expression in primary oral keratinocytes (POK) from normal, but interestingly not in POKs from oral squamous cell carcinoma (OSCC) tissue. SiRNA knockdown of P-cadherin in normal POKs revealed a strong upregulation of CK1/10 expression on mRNA and protein level. In contrast, E-cadherin knockdown in normal oral keratinocytes did not show any influence on CK1/10 expression. Moreover, in comparison with normal control keratinocytes normal oral keratinocytes with reduced P-cadherin expression displayed an enhanced expression and a stronger nuclear staining of C/EBP-beta, a well-known regulator of CK1/10 expression in keratinocytes. Furthermore, after P-cadherin knockdown in normal POKs the promoter activity of a C/EBP-responsive luciferase construct was significantly higher than in normal POKs with regular P-cadherin expression. Additionally, we noticed a proliferation advantage in normal oral keratinocytes in contrast to keratinocytes with diminished P-cadherin expression. However, the inverted effect was seen in tumor derived primary oral keratinocytes.
Metadata last modified: 26 Nov 2020 03:54
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