Regulation von microRNAs durch die p53-Familie beim hepatozellulären Karzinom

Hintergrund:

Die Mitglieder der p53-Familie von Transkriptionsfaktoren (p53, p63, p73) reagieren auf zelluläre Stresssignale und regulieren daraufhin die Transkription eines speifischen Genprogramms. Durch die induzierten Effekte werden Fehler im Teilungsprozess potentiell geschädigter Zellen und damit die Entstehung von Tumoren verhindert. Bei einer Reihe von Tumoren, wie auch dem Hepatozellulären Karzinom (HCC) haben die Mitglieder der p53-Familie je nach Splice-Variante kanzerogene oder tumorsuppressive Funktionen. MicroRNAs sind kleine, nicht-codierende RNA-moleküle, die eine wichtige Rolle in der Genregulation, insbesondere beim Silencing von Genen spielen. Es ist bekannt, dass auch die Expressionsmuster von microRNAs durch die p53-Familie beeinflusst werden. Abhängig vom zellulären Hintergrund und Krankheitsbild wurden bisher unterschiedliche microRNAs identifiziert, die von der p53-Familie induziert werden. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Identifizierung von microRNAs, die im HCC durch Mitglieder der p53-Familie reguliert werden.

Methoden:

Hep3B-Zellen wurden mit rAd-p53 und -p73 transfiziert. Zur Identifikation p53- bzw. p73-regulierter microRNAs wurden Microarray-Analysen durchgeführt. Die Verifizierung der p53- bzw. p73-abhängigen microRNA-Expression erfolgte mittels real-time qPCR. Um den Effekt HCC-relevanter Chemotherapeutika auf die p53-abhängige Regulation von microRNAs zu evaluieren, wurden transfizierte Hep3B-Zellen in vitro mit den Wirkstoffen Doxorubicin, Sorafenib, Tivantinib und Regorafenib inkubiert.

Ergebnisse:

Die induzierte Überexpression von p53 und p73 führte zur Induktion einer Reihe von microRNAs in Hep3B-Zellen. In rAd-p53-transfizierten Zellen wurde eine 2,4-fache Induktion von miR-34a, eine 2,7-fache Induktion von miR-145 und eine geringe Reduktion von miR-149 beobachtet. In rAd-p73-transfizierten Zellen betrugen die Induktionsraten 5,4 für miR-34a, 3,2 für miR-145 und 55 für miR-149. Die p53-abhängige Expression von miR-34a wurde in Anwesenheit mit Doxorubicin (5,7-fach), Regorafenib (2,5-fach) und Tivantinib (1,9-fach) gegenüber den Kontrollen deutlich gesteigert.

Schlussfolgerung:

p53-Proteine beeinflussen die microRNA-Signatur beim HCC. Neben der bereits bekannten Induktion von miR-34a zeigen wir erstmals die Regulation von miR-145 und miR-149 durch p53 und p73. Unsere Hypothese ist daher, dass die p53-Familie ihre bedeutende Rolle bei Tumorentstehung und Therapieansprechen des HCCs unter anderem über die Regulation tumorsuppressiver microRNAs ausübt. Die synergistische Wirkung von p53 und HCC-relevanten Therapeutika auf die microRNA-Expression eröffnet möglicherweise neue Ansatzpunkte für die Entwicklung verbesserter therapeutischer und prognostischer Optionen beim klinischen Management des HCC.