Interleukin 33 als negativer Regulator des Tumorsuppressorproteins p53 im Modell des kolorektalen Adenokarzinoms

Hintergrund Das kolorektale Karzinom gehört weltweit mit einer Inzidenz von 9,8 % (2020) zu den häufigsten Entitäten. Dabei spielt der hier zu über 43 % mutierte Tumorsuppressor p53 als „guardian of the genome“ eine Schlüsselrolle. Interleukin 33 (IL-33) gilt als „guardian of the barriers“, da es von Barrierezellen als Alarmin freigesetzt die Immunantwort koordiniert. Zudem wird es als Resistenzfaktor unter Tumortherapie diskutiert. In welcher Verbindung diese beiden Wächterproteine im Kontext des kolorektalen Karzinoms stehen, wurde mit Hilfe einer IL 33-Expression in HCT 116 Zellen untersucht.

Methoden Humanes IL-33 wurde in HCT 116 Zellen mittels Plasmid-DNA für 24-72 h exprimiert. Als Kontrolle diente ein Leervektor. Für die Immunfluoreszenzanalysen wurden die Zellen auf Chamber Slides mit 4 % Paraformaldehyd fixiert und mit anti-IL-33 (Isotypkontrolle: Kaninchenserum) gefärbt. Protein- und mRNA-Mengen von p53 und IL-33 wurden mittels Western Blot und qPCR bestimmt. Die Analyse der DNA-Bindungsaktivität von p53 erfolgte mit einem ELISA-basierten Aktivitätsassay. Zur Blockierung von MDM2 wurde vor der Zellernte 10 µM Nutlin-3 für 2 h zugegeben (Lösungsmittelkontrolle: 0,1 % Ethanol).

Ergebnisse Das mittels Plasmid-Transfektion induzierte IL-33 reicherte sich in den Zellkernen, insbesondere der Kernperipherie, der HCT 116 Zellen an. Nach 48-stündiger Überexpression von IL-33 war p53 um 53,4 % ± 36,1 % (n = 4, p < 0,03) reduziert. Eine vergleichbare Reduktion wurde auch nach 72 h detektiert. Der Effekt war ausschließlich auf Proteinebene, nicht aber auf mRNA-Ebene zu beobachten. Neben der reinen Reduktion des Proteinlevels war auch Bindung von p53 an seine DNA-Konsensussequenz leicht verringert. Nach Blockierung des p53-Regulatorproteins MDM2 mittels Nutlin-3 war der IL-33-vermittelte negative Effekt auf p53 um 19,7 % ± 7,5 % (n = 4) reduziert.

Schlussfolgerung IL-33 reduziert die Menge an p53 Protein in HCT 116 Zellen. Dieser Effekt beruht zumindest teilweise auf der Aktivität von MDM2, welches als E3-Ubiquitin-Ligase den proteasomalen Abbau von p53 fördert. IL-33 ist somit ein negativer Regulator von p53 im kolorektalen Adenokarzinom.

Publikationsverlauf

Artikel online veröffentlicht:
07. September 2021