Micro RNAs of Epstein-Barr Virus Promote Cell Cycle Progression and Prevent Apoptosis of Primary Human B Cells

Cellular and viral microRNAs (miRNAs) are involved in many different processes of key importance and more than 10,000 miRNAs have been identified so far. In general, relatively little is known about their biological functions in mammalian cells because their phenotypic effects are often mild and many of their targets still await identification. The recent discovery that Epstein-Barr virus (EBV) and other herpesviruses produce their own, barely conserved sets of miRNAs suggests that these viruses usurp the host RNA silencing machinery to their advantage in contrast to the antiviral roles of RNA silencing in plants and insects. We have systematically introduced mutations in EBV's precursor miRNA transcripts to prevent their subsequent processing into mature viral miRNAs. Phenotypic analyses of these mutant derivatives of EBV revealed that the viral miRNAs of the BHRF1 locus inhibit apoptosis and favor cell cycle progression and proliferation during the early phase of infected human primary B cells. Our findings also indicate that EBV's miRNAs are not needed to control the exit from latency. The phenotypes of viral miRNAs uncovered by this genetic analysis indicate that they contribute to EBV-associated cellular transformation rather than regulate viral genes of EBV's lytic phase

Die Rolle des Epstein-Barr-Virus bei der Entstehung des Burkitt-Lymphoms : virale microRNA-Expression und Erkennung viraler Genprodukte durch das angeborene Immunsystem

Das Burkitt Lymphom ist ein aggressives B-Zelllymphom, das in tropischen Regionen Afrikas und in Neu Guinea endemisch auftritt und vor allem bei Kindern vorkommt. Die sporadische Form des Burkitt Lymphoms tritt weltweit in geringerer Häufigkeit auf und betrifft alle Altersschichten. In nahezu allen endemischen Fällen ist das Epstein-Barr Virus in den Tumorzellen nachweisbar, jedoch nur in ca. 20 % der sporadischen Fälle. Der Beitrag von EBV zur Entstehung EBV-positiver Burkitt Lymphome ist seit über 50 Jahren EBV-Forschung ungeklärt. Im Jahr 2004 wurden im Genom des Epstein-Barr Virus eine Reihe von microRNAs entdeckt, die potentiell für die Pathogenese des EBV-positiven Burkitt Lymphoms relevant sein könnten. Da die Expression der viralen microRNAs seither für das Burkitt Lymphom nur unvollständig beschrieben worden sind, wurden sie in dieser Arbeit systematisch analysiert und dadurch ein vollständiges Expressionsprofil erstellt. Es konnte dabei keine Unterscheidung zwischen endemischen und sporadischen Fällen erreicht werden, jedoch wurden hierbei erstmals Fälle identifiziert, die trotz nachgewiesener EBV-Assoziation keine viralen microRNAs enthielten. Neben den viralen microRNAs könnten im Burkitt Lymphom auch die zellulären microRNAs für die Tumorentstehung von Bedeutung sein. Deshalb wurde in dieser Arbeit auch die Expression der zellulären microRNAs aus Burkitt Lymphom-Biopsien charakterisiert. Durch hierarchisches „Clustering“ bildeten sich drei Gruppen, die hauptsächlich durch An- und Abwesenheit von zwei microRNAs (miR21 und miR92a) definiert wurden, denen onkogenes Potential zugeschrieben wird. Die Expressionsmuster der einzelnen Gruppen weisen auf zelluläre Mechanismen der Pathogenese des Burkitt Lymphoms hin. Die genetische Charakteristik des Burkitt Lymphoms ist eine Chromosomentranslokation, welche das Protoonkogen c MYC unter die Kontrolle von regulatorischen Elementen der Immunglobulingene bringt. Durch die somit erhöhte Transkription von c-MYC entfaltet das Genprodukt sein onkogenes Potential. Mutationen im offenen Leserahmen können dieses Potential zusätzlich verstärken. Da c MYC ein pleiotroper Transkriptionsfaktor ist und somit auf eine ganze Reihe zellulärer Prozesse Einfluss hat, bewirkt die Translokation massive Veränderungen in der Zelle. Vorangegangene Untersuchungen der Arbeitsgruppe zeigten, dass die antivirale Interferonantwort durch hohe c MYC-Expression unterdrückt wird. Diese Beobachtung liefert eine mögliche Erklärung für die Immunevasion von Burkitt Lymphom-Zellen, trotz Anwesenheit des EBV-Genoms. In Zelllinien, die aus Burkitt Lymphom-Biopsien generiert wurden, konnte gezeigt werden, dass EBV eine Interferoninduktion auslöst, die durch c-MYC unterdrückt wird. In dieser Arbeit konnte auch gezeigt werden, dass Epstein-Barr-virale Nukleinsäureprodukte durch den zytosolischen Rezeptor RIG-I Interferon induzieren, dieser aber durch die hohe c-MYC-Expression transkriptionell gehemmt wird. Neben RIG-I wurden weitere Rezeptoren und Mediatoren der Interferoninduktionskaskade identifiziert, die ebenfalls transkriptionell von c-MYC unterdrückt werden. Diese Ergebnisse stützen die Hypothese, dass c-MYC durch Unterdrückung der angeborenen Immunität die Immunevasion von Burkitt Lymphom-Zellen ermöglicht

Fetal Aneuploidy Detection by Cell-Free DNA Sequencing for Multiple Pregnancies and Quality Issues with Vanishing Twins

Non-invasive prenatal testing (NIPT) by random massively parallel sequencing of maternal plasma DNA for multiple pregnancies is a promising new option for prenatal care since conventional non-invasive screening for fetal trisomies 21, 18 and 13 has limitations and invasive diagnostic methods bear a higher risk for procedure related fetal losses in the case of multiple gestations compared to singletons. In this study, in a retrospective blinded analysis of stored twin samples, all 16 samples have been determined correctly, with four trisomy 21 positive and 12 trisomy negative samples. In the prospective part of the study, 40 blood samples from women with multiple pregnancies have been analyzed (two triplets and 38 twins), with two correctly identified trisomy 21 cases, confirmed by karyotyping. The remaining 38 samples, including the two triplet pregnancies, had trisomy negative results. However, NIPT is also prone to quality issues in case of multiple gestations: the minimum total amount of cell-free fetal DNA must be higher to reach a comparable sensitivity and vanishing twins may cause results that do not represent the genetics of the living sibling, as described in two case reports

c-Myc and Rel/NF-κB Are the Two Master Transcriptional Systems Activated in the Latency III Program of Epstein-Barr Virus-Immortalized B Cells ▿ †

The Epstein-Barr virus (EBV) latency III program imposed by EBNA2 and LMP1 is directly responsible for immortalization of B cells in vitro and is thought to mediate most immunodeficiency-related posttransplant lymphoproliferative diseases in vivo. To answer the question whether and how this proliferation program is related to c-Myc, we have established the transcriptome of both c-Myc and EBV latency III proliferation programs using a Lymphochip specialized microarray. In addition to EBV-positive latency I Burkitt lymphoma lines and lymphoblastoid cell lines (LCLs), we used an LCL expressing an estrogen-regulatable EBNA2 fusion protein (EREB2-5) and derivative B-cell lines expressing a constitutively active or tetracycline-regulatable c-myc gene. A total of 897 genes were found to be fourfold or more up- or downregulated in either one or both proliferation programs compared to the expression profile of resting EREB2-5 cells. A total of 661 (74%) of these were regulated similarly in both programs. Numerous repressed genes were known targets of STAT1, and most induced genes were known to be upregulated by c-Myc and to be involved in cell proliferation. In keeping with the gene expression patterns, inactivation of c-Myc by a chemical inhibitor or by conditional expression of dominant-negative c-Myc and Max mutants led to proliferation arrest of LCLs. Most genes differently regulated in both proliferation programs corresponded to genes induced by NF-κB in LCLs, and many of them coded for immunoregulatory and/or antiapoptotic molecules. Thus, c-Myc and NF-κB are the two main transcription factors responsible for the phenotype, growth pattern, and biological properties of cells driven into proliferation by EBV