Die epithelial zu mesenchymale Transition (EMT) ist ein wichtiger Prozess in der Tumorprogression und Metastasierung. Mehrere Studien untersuchten die Mechanismen der EMT in verschiedenen Modellsystemen mit unterschiedlichen Induktionen. Es wurde jedoch noch kein Versuch unternommen die Studien zu kombinieren und die Effektoren der EMT in einer zusammenfassenden Metaanalyse zu untersuchen. Dafür sammelten wir 24 öffentlich verfügbare und publizierte EMT Datensätze, um ihre Relationen zueinander zu untersuchen und eine Liste von EMT-Genen zu extrahieren, die in der Mehrheit der Studien vorkamen. Diese Metaanalyse wurde mit dem hepatozellulären Karzinom (HCC) Modell 3p und 3sp verglichen. Diese Zellen stammen von einem HCC Patienten, dessen Hepatomzellen eine EMT gezeigt haben. Ein Gen von speziellem Interesse war Neuropilin 2 (NRP2). Dieses Gen zeigte, im Vergleich zu ihren epithelialen 3p Pendant, eine erhöhte Regulation in der Metaanalyse sowie in EMT-transformierten 3sp Zellen. NRP2 wurde mit Modulation und Verstärkung verschiedener Signalwege, wie den Signalwegen des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor (VEGF) und dem transformierenden Wachstumsfaktor (TGF-β) in Verbindung gesetzt. Es ergab sich daraus die Frage, ob NRP2 einen funktionellen Einfluss auf den EMT Prozess oder in mesenchymalen Zellen, die bereits die EMT durchlaufen hatten, besitzt. Wir konnten zeigen, dass der „Knockdown“ von NRP2 zur Verringerung der Zellmigration, Zellinvasion, Proliferation und Adhäsion in 3sp Zellen führt. Es war weiters möglich, signifikante Korrelationen zwischen der NRP2 Expression und der HCC Differenzierung in Patienten sowohl auf mRNA als auch auf Proteinebene zu finden. Neben diesen funktionellen Implikationen von NRP2 untersuchten wir ebenfalls die Signalwege von NRP2 in HCC Zelllinien und fanden eine reduzierte Phosphorylierung von FAK, Smad2 und JNK/SAPK nach „Knockdown“ von NRP2. Zudem wurden mehrere Zelllinien mit einer konstitutiven Überexpression beziehungsweise mit einem stabilen „Knockdown“ von NRP2 generiert, um die positive und negative Modulation der NRP2 Expression in vitro und in vivo zu untersuchen. Zusammenfassend lässt sich anhand der Meta-analyse, der in vitro Charakterisierung und in den klinischen Daten sagen, dass NRP2 eine wichtige Rolle in der EMT und HCC Entwicklung innehaben könnte.

The epithelial mesenchymal transition (EMT) is a major process involved in tumor progression and metastasis. Several studies have investigated the mechanisms of EMT in different cell models utilizing different modes of inductions and cell lines of various origins. Nevertheless, no attempt has been made to combine these studies and investigate the effectors of EMT in a comprehensive meta-analysis. Therefore, we gathered 24 publicly available and published EMT datasets, elaborated their relationships between each other and extracted an EMT-core gene list defining the majority of the shared EMT regulated genes within these studies. Consequently, we correlated this meta-analysis with a hepatocellular carcinoma (HCC) cell model termed 3p and 3sp. These cells were isolated from a single HCC patient and the 3sp cells were found to derive from 3p cells through EMT. One gene of particular interest was Neuropilin 2 (NRP2). This gene showed a moderate number of upregulations in the meta-analysis as well as a high upregulation in 3sp cells compared to their epithelial 3p counterpart. NRP2 has been implicated in modulating and enhancing various signaling pathways such as vascular endothelial growth factor (VEGF) and transforming growth factor beta (TGF-β) signaling. We addressed the question whether NRP2 exhibits a functional role during EMT or in mesenchymal cells that have undergone EMT. We were able to show that NRP2 knockdown reduced cell migration, invasion, proliferation and adhesion in mesenchymal 3sp cells. Furthermore, we found significant correlations of NRP2 expression with grading in HCC patient samples both on mRNA and on protein level. Besides this functional impact, we found reduced phosphorylation of focal adhesion kinase (FAK), Smad2 and c-Jun N-terminal kinase/stress-activated protein kinase (JNK/SAPK) upon NRP2 knockdown. Several cell lines with NRP2 overexpression constructs as well as shRNA against NRP2 have been generated to elucidate the effect of NRP2 overexpression or knockdown in vitro and in vivo. In conclusion, NRP2 might play an important role in EMT and cancer progression as indicated by the meta-analysis, by in vitro characterization and clinical data.