Einfluss der Bortezomib-induzierten p53-Reaktivierung auf die Strahlen- und Chemosensibilität HPV-assoziierter Plattenepithelkarzinome der Kopf-Hals-Region

Beim Plattenepithelkarzinom der Kopf-Hals-Region (HNSCC) hat sich die Einteilung in zwei ätiologisch verschiedene Subgruppen etabliert. Während Noxen-assoziierte HNSCC vorwiegend auf den Konsum von Tabak und Alkohol zurückzuführen sind, ist die Tumorprogression in mit Humanen Papillomaviren (HPV) assoziierten HNSCC durch das Wirken viraler Proteine vorangetrieben. Letztere zeigten in den vergangenen Jahren einen deutlichen Inzidenzanstieg, insbesondere im Bereich des Oropharynx. HPV-assoziierte HNSCC weisen eine deutlich bessere Prognose auf, was vor allem auf die höhere Sensibilität gegenüber Chemotherapeutika und Bestrahlung zurückgeführt wird. Die zugrundeliegenden Mechanismen hierfür sind bisher noch nicht genau be-kannt. Eine mögliche Ursache ist der in HPV-assoziierten HNSCC charakteristisch durch das Wirken viraler Proteine inhibierte Signalweg des Tumorsuppressorproteins p53, welches – im Gegensatz zu Noxen-assoziierten HNSCC – hier im Wildtyp vorliegt. Ziel war es, durch Behandlung mit dem Proteasom-Inhibitor Bortezomib in vitro eine Reaktivierung des p53-Signalwegs sowie dessen Auswirkungen auf die Therapiesensibilität von vier HPV-positiven und drei HPV-negativen HNSCC-Zelllinien zu untersuchen. Hierfür wurden die Zellviabilität, Proteinexpression, Zellzyklusprogression, Induktion von Apoptose sowie das klonogene Überleben nach Behandlung mit Bortezomib, Cisplatin und Bestrahlung analysiert. Bortezomib führte, entsprechend dem konstatierten Modell, nur in HPV-positiven HNSCC-Zelllinien zu einer funktionellen Reaktivierung von p53 mit Anstieg des Effektorproteins p21, was durch Kombination mit Bestrahlung verstärkt wurde. Konkordant zu diesen Ergebnissen zeigten sich zelluläre Veränderungen wie ein Zellzyklusarrest in der G1-Phase sowie die Induktion von Apoptose, die mit der Wirkung des reaktivierten p53 vereinbar sind, nur in HPV-positiven HNSCC-Zelllinien. Das klonogene Überleben wurde in allen Zelllinien durch Behandlung mit Bortezomib unabhängig vom HPV-Status reduziert. Eine Strahlensensibilisierung sowie Chemosensibilisierung ge-genüber Cisplatin war in beiden Gruppen nicht nachweisbar. Die Ergebnisse zeigen, dass der p53-Metabolismus in HPV-positiven HNSCC charakteristisch gestört ist, jedoch potentiell reaktiviert werden kann. Die divergenten Ergebnisse beim klonogenen Überleben und die ausbleibende Therapiesensibilisierung machen jedoch deutlich, dass die erhöhte Therapiesensibilität HPV-positiver HNSCC vermutlich durch andere Mechanismen determiniert ist, als nur durch das Wirken von intaktem p53

Einfluss der Bortezomib-induzierten p53-Reaktivierung auf die Strahlen- und Chemosensibilität HPV-assoziierter Plattenepithelkarzinome der Kopf-Hals-Region

Beim Plattenepithelkarzinom der Kopf-Hals-Region (HNSCC) hat sich die Einteilung in zwei ätiologisch verschiedene Subgruppen etabliert. Während Noxen-assoziierte HNSCC vorwiegend auf den Konsum von Tabak und Alkohol zurückzuführen sind, ist die Tumorprogression in mit Humanen Papillomaviren (HPV) assoziierten HNSCC durch das Wirken viraler Proteine vorangetrieben. Letztere zeigten in den vergangenen Jahren einen deutlichen Inzidenzanstieg, insbesondere im Bereich des Oropharynx. HPV-assoziierte HNSCC weisen eine deutlich bessere Prognose auf, was vor allem auf die höhere Sensibilität gegenüber Chemotherapeutika und Bestrahlung zurückgeführt wird. Die zugrundeliegenden Mechanismen hierfür sind bisher noch nicht genau be-kannt. Eine mögliche Ursache ist der in HPV-assoziierten HNSCC charakteristisch durch das Wirken viraler Proteine inhibierte Signalweg des Tumorsuppressorproteins p53, welches – im Gegensatz zu Noxen-assoziierten HNSCC – hier im Wildtyp vorliegt. Ziel war es, durch Behandlung mit dem Proteasom-Inhibitor Bortezomib in vitro eine Reaktivierung des p53-Signalwegs sowie dessen Auswirkungen auf die Therapiesensibilität von vier HPV-positiven und drei HPV-negativen HNSCC-Zelllinien zu untersuchen. Hierfür wurden die Zellviabilität, Proteinexpression, Zellzyklusprogression, Induktion von Apoptose sowie das klonogene Überleben nach Behandlung mit Bortezomib, Cisplatin und Bestrahlung analysiert. Bortezomib führte, entsprechend dem konstatierten Modell, nur in HPV-positiven HNSCC-Zelllinien zu einer funktionellen Reaktivierung von p53 mit Anstieg des Effektorproteins p21, was durch Kombination mit Bestrahlung verstärkt wurde. Konkordant zu diesen Ergebnissen zeigten sich zelluläre Veränderungen wie ein Zellzyklusarrest in der G1-Phase sowie die Induktion von Apoptose, die mit der Wirkung des reaktivierten p53 vereinbar sind, nur in HPV-positiven HNSCC-Zelllinien. Das klonogene Überleben wurde in allen Zelllinien durch Behandlung mit Bortezomib unabhängig vom HPV-Status reduziert. Eine Strahlensensibilisierung sowie Chemosensibilisierung ge-genüber Cisplatin war in beiden Gruppen nicht nachweisbar. Die Ergebnisse zeigen, dass der p53-Metabolismus in HPV-positiven HNSCC charakteristisch gestört ist, jedoch potentiell reaktiviert werden kann. Die divergenten Ergebnisse beim klonogenen Überleben und die ausbleibende Therapiesensibilisierung machen jedoch deutlich, dass die erhöhte Therapiesensibilität HPV-positiver HNSCC vermutlich durch andere Mechanismen determiniert ist, als nur durch das Wirken von intaktem p53

Bi-allelic variants in CELSR3 are implicated in central nervous system and urinary tract anomalies

CELSR3 codes for a planar cell polarity protein. We describe twelve affected individuals from eleven independent families with bi-allelic variants in CELSR3. Affected individuals presented with an overlapping phenotypic spectrum comprising central nervous system (CNS) anomalies (7/12), combined CNS anomalies and congenital anomalies of the kidneys and urinary tract (CAKUT) (3/12) and CAKUT only (2/12). Computational simulation of the 3D protein structure suggests the position of the identified variants to be implicated in penetrance and phenotype expression. CELSR3 immunolocalization in human embryonic urinary tract and transient suppression and rescue experiments of Celsr3 in fluorescent zebrafish reporter lines further support an embryonic role of CELSR3 in CNS and urinary tract formation.</p

In HPV-Positive HNSCC Cells, Functional Restoration of the p53/p21 Pathway by Proteasome Inhibitor Bortezomib Does Not Affect Radio- or Chemosensitivity

Human papillomavirus (HPV) associated squamous cell carcinomas of the head and neck region (HPV+ HNSCCs) harbor diverging biological features as compared to classical noxa-induced (HPV−) HNSCC. One striking difference between subtypes is that the tumor suppressor gene TP53 is usually not mutated in HPV+ HNSCCs. However, p53 is inhibited by viral oncoprotein E6, leading to premature proteasomal degradation. We asked whether bortezomib (BZM), a clinically approved inhibitor of the proteasome, can functionally restore p53 and investigated in how far this will result in an enhanced radio- or chemosensitivity of HPV+ HNSCC cell lines. For all four HPV+ cell lines tested, BZM led to functional restoration of p53 and transactivation of downstream protein p21. In HPV+ cells, BZM also restored the radiation-induced p53/p21 transactivation. Consistently, in HPV+ cells, a restored G1 arrest as well as enhanced apoptosis were seen when BZM was given prior to irradiation (IR) or cisplatin (CDDP). BZM alone reduced the clonogenic survival of both HPV− and HPV+ cells. However, if BZM was combined with IR or CDDP, BZM did not significantly enhance radio- or chemosensitivity of HPV+ or HPV− HNSCC cell lines

Bi-allelic variants in CELSR3 are implicated in central nervous system and urinary tract anomalies

CELSR3 codes for a planar cell polarity protein. We describe twelve affected individuals from eleven independent families with bi-allelic variants in CELSR3. Affected individuals presented with an overlapping phenotypic spectrum comprising central nervous system (CNS) anomalies (7/12), combined CNS anomalies and congenital anomalies of the kidneys and urinary tract (CAKUT) (3/12) and CAKUT only (2/12). Computational simulation of the 3D protein structure suggests the position of the identified variants to be implicated in penetrance and phenotype expression. CELSR3 immunolocalization in human embryonic urinary tract and transient suppression and rescue experiments of Celsr3 in fluorescent zebrafish reporter lines further support an embryonic role of CELSR3 in CNS and urinary tract formation

Mutations of the Transcriptional Corepressor ZMYM2 Cause Syndromic Urinary Tract Malformations

International audienceCongenital anomalies of the kidney and urinary tract (CAKUT) constitute one of the most frequent birth defects and represent the most common cause of chronic kidney disease in the first three decades of life. Despite the discovery of dozens of monogenic causes of CA-KUT, most pathogenic pathways remain elusive. We performed whole-exome sequencing (WES) in 551 individuals with CAKUT and identified a heterozygous de novo stop-gain variant in ZMYM2 in two different families with CAKUT. Through collaboration, we identified in total 14 different heterozygous loss-of-function mutations in ZMYM2 in 15 unrelated families. Most mutations occurred de novo, indicating possible interference with reproductive function. Human disease features are replicated in X. tropicalis larvae with morpho-lino knockdowns, in which expression of truncated ZMYM2 proteins, based on individual mutations, failed to rescue renal and cranio-facial defects. Moreover, heterozygous Zmym2-deficient mice recapitulated features of CAKUT with high penetrance. The ZMYM2 protein is a component of a transcriptional corepressor complex recently linked to the silencing of developmentally regulated endoge-nous retrovirus elements. Using protein-protein interaction assays, we show that ZMYM2 interacts with additional epigenetic silencing complexes, as well as confirming that it binds to FOXP1, a transcription factor that has also been linked to CAKUT. In summary, our findings establish that loss-of-function mutations of ZMYM2, and potentially that of other proteins in its interactome, as causes of human CAKUT, offering new routes for studying the pathogenesis of the disorder