p63-Expression in Kombination mit verschiedenen Therapeutika führt zu einer Induktion tumorsuppressiver microRNAs im hepatozellulären Karzinom

Einleitung:

Transkriptionsfaktoren der p53-Familie (p53, p63, p73) sind essentielle Tumorsuppresoren. Mutationen oder Deletionen dieser Gene spielen eine kritische Rolle bei der Tumorentstehung (u.a. beim hepatozellulären Karzinom[HCC]). Die p53-Familienmitglieder werden durch zellulären Stress, wie z.B. DNA-Schäden induziert und lösen dann durch die Aktivierung verschiedener Zielgene Zellzyklusarrest oder aber auch programmierten Zelltod (Apoptose) aus. Auch wenn schon einige Mechanismen zur p53 vermittelten Apoptose identifiziert wurden, so sind dennoch viele Fragen zur genauen Regulation des Zelltods und die Rolle der anderen Familienmitglieder p63 und p73 ungeklärt.

Hier untersuchen wir die Rolle von p63 als Regulator tumorsuppresiver microRNAs (miRNAs) im HCC. miRNAs sind hoch konservierte nicht kodierende RNAs von ca. 22 nt Länge, die durch Anlagerung an Ziel-mRNAs deren Translation hemmen und somit die Expression von verschiedenen Zielgenen unterbinden.

Methoden:

Hep3B Zellen wurden mit adenoviralen Vektoren (rAd-p63, rAd-GFP) transfiziert. Nach 24h, 48h und 72h wurden die Zellen geerntet und mittels qPCR die relative Expression von miRNA 34a, miRNA 149, miRNA 192 und miRNA 194 bestimmt. In einem zweiten Schritt wurden transfizierte Zellen in vitro mit HCC-relevanten Therapeutika (Doxorubicin, Bleomycin, Sorafenib, Tivantinib und Regorafenib) behandelt. Die relative miRNA-Expression 24h, 48h und 72h nach der Behandlung wurde mittels qPCR bestimmt.

Ergebnisse:

Die Überexpression von p63 führte nach 24h zu einem moderaten Anstieg der Expression von miR34a (1,9-fach) und miR149 (1,96-fach) sowie einer Induktion der Expression von miR192 (3,85-fach) und miR194 (5,25-fach). Bei basaler p63-Expression hatte die in vitro Inkubation mit HCC-relevanten Therapeutika keinen Effekt auf die Expressionsprofile der untersuchten microRNAs. In Kombination mit p63-Überexpression hingegen führten Doxorubicin, Sorafenib, Tivantinib und Bleomycin nach 72h zu einer bis zu 8-fachen Steigerung von miR34a und miR149 im Vergleich zu den rAd-GFP-transfizierten Kontrollen. Darüber hinaus induzierten Sorafenib und Tivantinib nach 72h einen zusätzlichen Anstieg der miR192- (3,0- bzw. 2,7-fach) und miR194-Level (2,2- bzw. 3,4-fach) in p63-überexprimierenden Hep3B-Zellen.

Schlussfolgerung:

Unsere Ergebnisse zeigen erstmals die Induktion tumorsuppressiver miRNAs durch p63 im HCC. Darüber hinaus weisen die Daten darauf hin, dass p63 im Zusammenspiel mit HCC-relevanten Therapeutika die Expressionsmuster dieser microRNAs kontrolliert. Diese Erkenntnisse erweitern das Verständnis der komplexen Generegulation und auch der Steuerung von Zellzyklusarrest und Apoptose durch die p53 Familie. Somit bieten diese Befunde eine mögliche Grundlage für neue prognostische und therapeutische Ansätze bei der Behandlung des HCC.