Z Gastroenterol 2006; 44 - P300
DOI: 10.1055/s-2006-950904

p53-unabhängige Apoptose: Charakterisierung der Irinotecan-induzierten mitotischen Katastrophe in Kolonkarzinomzellen

M Bhonde 1, ML Hanski 1, J Budczies 2, M Cao 1, B Gillissen 3, D Moorthy 1, F Simonetta 4, H Scherübl 1, M Truss 5, C Hagemeier 5, HW Mewes 2, P Daniel 3, M Zeitz 1, C Hanski 1
  • 1Charité Campus Benjamin Franklin, Gastroenterologie, Berlin, Germany
  • 2GSF, Neuherberg, Germany
  • 3MDC, Berlin, Germany
  • 4University of Genoa, Department of Internal Medicine, Genoa, Italy
  • 5Charité Campus Mitte, Kinderklinik, Berlin, Germany

Einleitung: DNA Schädigung durch den Topoisomerase I Inhibitor Irinotecan (CPT-11) löst in p53wt Kolonkarzinomzellen einen langfristigen G2/M Arrest und in p53mut Zellen einen transienten Arrest, gefolgt von der mitotischen Katastrophe und Apoptose (Magrini et al., Int. J. Cancer 2002, Bhonde et al., Oncogene 2005) aus.

Ziele: Wir untersuchten den Mechanismus der p53-unabhängigen Apoptose.

Methodik: Genexpression nach Behandlung mit SN-38, einem Metaboliten von CPT-11, wurde in fünf p53wt und fünf p53mut etablierten Kolonkarzinomzelllinien mittels Affymetrix arrays und real time RT-PCR untersucht. Morphologie der Zellkerne wurde durch DAPI-Färbung und mikroskopische Auswertung dargestellt. Zellzyklus wurde im FACS analysiert. Veränderungen in Proteinexpression wurden mittels Western blot verfolgt.

Ergebnis: Die behandelten p53wt Zelllinien führten einen tetraploiden Arrest und die p53mut Zelllinien eine mitotische Katastrophe und Apoptose durch. Mikroarray Analyse zeigte, dass 21 Mitose-assoziierte Gene in den p53mut Zellen während der mitotischen Katastrophe mindestens zweifach stärker exprimiert wurden als in den arretierten, p53wt Zellen. Die Überexpression der hMps1 Kinase (human ortholog of the yeast monopolar spindle 1 kinase) war mit Apoptose stark assoziiert. hMps1 mRNA- und Proteinexpression konnte sowohl durch das behandlungsinduzierte als auch durch das exogen exprimierte p53 Protein supprimiert werden. Die direkte Suppression von hMps1 sowie der hMps1- Kinaseaktivität hatte ebenfalls eine Apoptosesuppression zur Folge.

Schlussfolgerung: Wir zeigen erstmalig, dass die p53-unabhängige Apoptose nach DNA Schädigung mit der Überexpression von mitoseregulierenden Genen assoziiert ist. Ihre Suppression durch p53 ist in p53wt Zellen ein Sicherheitsmechanismus, der vorzeitiges Eintreten in die Mitose nach DNA Schädigung und damit die mitotische Katastrophe verhindert. Die hMps1 Kinase ist eines der Moleküle, die an der mitotischen Katastrophe beteiligt sind und zur p53-unabhängigen Apoptose beitragen.