Molekulare Grundlage der Hepatitis B Virus (HBV) -induzierten Apoptose: Aktivierung von Todesrezeptoren und Mitochondrien und Kooperation mit Wildtyp p53

Hintergrund/Einleitung: Eine chronische HBV-Infektion zählt zu den Hauptursachen für das Hepatozelluläre Karzinom (HCC). In über 40% aller HCCs ist das Tumorsuppressorgen p53 mutiert. Unser Ziel ist es, die Interaktion von HBV und p53 und deren Einfluss auf das Apoptoseverhalten von Hepatozyten zu untersuchen.

Material und Methoden: Mit adenoviralen Vektoren wurde in primären humanen Hepatozyten (PHH) sowie der Zelllinie Hep3B die HBV-Replikation induziert und die Apoptoserate bestimmt. Die beteiligten Apoptose-Signalwege wurden untersucht. Neben einem HBV-Wildtyp-Konstrukt wurden auch HBV-Konstrukte verwendet, bei denen ein oder mehrere HBV-Proteine ausgeschaltet waren.

Ergebnisse: HBV löst in PHH und in Hep3B-Zellen Apoptose aus. Kombinierter Transfer von HBV mit Wildtyp (wt) p53 führt zu einer synergistischen Wirkung hinsichtlich der Apoptose-Induktion. Molekulare Grundlage der Apoptose-Induktion von HBV ist die Transaktivierung des CD95-Gens. Dies führt zu einer Sensitivierung gegenüber CD95-mediierter Apoptose. Darüber hinaus transaktiviert HBV mit dem proapoptotischen Bax-Gen ein wichtiges Regulatorgen des mitochondrialen Apoptose-Signalweges. wt p53 wirkt sowohl bei der Transaktivierung des CD95-Gens als auch bei der Transaktivierung des Bax-Gens synergistisch mit HBV. Durch Verwendung der HBV-Knockout-Konstrukte und Transkomplementierung von HBVx konnten wir HBx als das für die Kooperation mit wt p53 verantwortliche HBV-Protein identifizieren. Ko-Transfektion von HBV mit mutantem p53 führte zum Verlust der synergistischen Transaktivierung des CD95- und des Bax-Gens und zu einer verminderten Apoptoserate.

Diskussion: HBV und wt p53 transaktivieren sowohl die Expression des CD95 Gens als auch die Expression von Genen, die den mitochondrialen Apoptose-Signalweg induzieren. Eine HBV-Replikation kann bei intaktem p53 Apoptose-Signalwege induzieren und somit die Elimination der Virus-infizierten Zelle herbeiführen. Ist p53 mutiert, resultiert hieraus ein Verlust der Kooperativität mit HBV, und die Zellen weisen eine Apoptoseresistenz auf. Dies könnte ein molekularer Mechanismus sein, der Viruspersistenz und damit verbundene Karzinomentstehung erklärt.