Nadekspresja Cyclin D1 i inaktywacja p53 unieśmiertelniają pierwotne keratynocyty doustne za pomocą mechanizmu niezależnego od telomerazy ad 7

Telomery w tych unieśmiertelnionych komórkach są długie i niejednorodne, co sugeruje, że takie komórki utrzymują długość telomerów przez ALT. Chociaż uważa się, że większość nieśmiertelnych linii komórkowych i ludzkich nowotworów utrzymuje długość telomerów poprzez aktywację telomerazy, 10%. 15% guzów (39) i do 40% unieśmiertelnionych linii komórkowych SV40 nie ma wykrywalnej telomerazy (40). Mechanizm ALT w komórkach ssaków nie jest jeszcze zrozumiały, podczas gdy w drożdżach ALT osiąga się przez rekombinację z udziałem rekombinacji DNA za pośrednictwem RAD 52 (41, 42). Fakt, że długość telomerów, a nie aktywacja telomerazy, jest cechą biochemiczną najbliżej związaną z unieśmiertelnianiem, ilustrują unieśmiertelnione komórki telomerazy (39, 40) i jest dalej wspierany przez badania z dysfunkcyjnymi myszami telomerazy (43). Chociaż biologia telomerów może być inna u myszy, komórki z myszy z niedoborem telomerazy późnej generacji są również zmuszone do stosowania alternatywnych mechanizmów zdolnych do utrzymywania telomerów. Badania mysich fibroblastów zarodkowych (MEF) u myszy z niedoborem telomerazy i p53 wykazują, że p53 pośredniczy w niekorzystnych skutkach bardzo krótkich telomerów (44). W połączeniu z ostrym skróceniem telomerów i związaną z tym niestabilnością genetyczną, p53 jest aktywowany, co prowadzi do zatrzymania wzrostu i / lub apoptozy (45). Progresywne skracanie telomerów w doustnych keratynocytach może indukować p53 i prawdopodobnie szlaki pRb. Wysoki poziom ekspresji p16 w starzejących się komórkach OKF6-D1 w naszym badaniu potwierdza ten pogląd, ponieważ wykazano, że starzeniu towarzyszy zwiększona ekspresja p16 (4, 46). Zakłócenie funkcji p53 w połączeniu z nadekspresją cykliny D1 umożliwia odtworzenie starzenia się keratynocytów w jamie ustnej, prowadząc tym samym do unieśmiertelnienia pomimo utrzymujących się poziomów p16. Skrócenie telomeru w komórkach myszy z niedoborem telomerazy powoduje utratę funkcji telomerów iw konsekwencji niestabilność genetyczną z chromosomowymi fuzjami koniec-koniec (47). Komórki z krótkimi telomerami i nienaruszoną odpowiedzią p53 można skutecznie wyeliminować z hodowli na drodze apoptozy lub zatrzymania wzrostu. W konsekwencji, komórki z niedoboru telomerazy i p53 (3 /. lub p53 + /. myszy wykazują zwiększoną niestabilność chromosomową (44, 48). Chociaż myszy te mogą nie stanowić idealnego modelu dla ludzkiej kancerogenezy ze względu na różnice w biologii telomerów (49, 50), to przekonujące jest to, że myszy z niedoborem dla telomerazy i p53, które nabywają niestabilności genetycznej i zmuszają komórki do stosowania ALT, w szczególności rozwijają płaskonabłonkowe raki nabłonkowe wśród innych typów nowotworów (48). Analogicznie, zakłócenie funkcji p53 w połączeniu z nadekspresją cykliny D1 w ludzkich doustnych keratynocytach indukuje taki sam rodzaj niestabilności genetycznej, w tym fuzje koniec-koniec i translokacje. Te rearanżacje chromosomowe są zgodne z wyborem zmian chromosomalnych w komórkach zawierających krytycznie krótkie telomery, co również mogło doprowadzić do wyboru ALT. Zaskakująco, nie wykryliśmy powszechnej śmierci komórek lub apoptozy charakterystycznej dla kryzysu podczas przejścia komórek OKF6-D1 / p53. Zamiast tego zaobserwowaliśmy, że długość telomerów skraca się w tych komórkach aż do PD 120. Następnie zaobserwowaliśmy uderzające wydłużenie telomerów za pomocą PD 160. Chociaż nie wykryliśmy dowodów na kryzys, analiza kariotypu tych nieśmiertelnych komórek wykazała wyraźne dowody na fuzje end-to-end często spotykane w komórkach, które przetrwały kryzys. Podejrzewamy, że ekspresja cykliny D1 i dominującej negatywnej p53 pozwoliła na aktywację ALT z wysoką częstotliwością w naszych kulturach; jednak nie możemy jeszcze ustalić, czy ekspresja tych genów stworzyła jedynie środowisko, które sprzyja aktywacji ALT lub jeśli bezpośrednio wywołało ALT. Co ważne, mimo że linie komórkowe ALT pochodzą z komórek eksprymujących duży antygen T SV40, przedstawione tutaj unieśmiertelnione komórki są pierwszymi ludzkimi nabłonkowymi genami, które zostały wygenerowane przy użyciu genów, o których wiadomo, że są zmienione w ludzkich nowotworach. Oznacza to, że podobne mechanizmy mogą działać podczas carcinogenezy komórek płaskonabłonkowych. Podsumowując, nadekspresja cykliny D1 wraz z dominującą negatywną formą p53 doprowadziła do immortalizacji doustnych keratynocytów z wysoką częstotliwością poprzez niezależny od telomerazy mechanizm ALT. Ten system reprezentuje pierwszy model, w którym wytworzono ALT, stosując zmiany genetyczne powszechnie obserwowane w rakach u ludzi. Przewidujemy, że ten model systemu umożliwi nam zrozumienie nie tylko mechanizmu aktywacji ALT, ale także dalszego określenia dyskretnych kroków prowadzących do transformacji złośliwej komórek płaskonabłonkowych. PodziękowaniaTo dzieło było wspierane przez granty od NIH (R01-DK53377 i P01-DE12467 do AK Rustgi), przez Abramson Family Cancer Research Institute (AK Rustgi), przez granty od Deutsche Krebshilfe (D / 96/17197 i 10-1656-Op do OG Opitz), przez Howard Hughes Medical Institute Postdoctoral Fellowship (WC Hahn) oraz nagrodę Doris Duke Charitable Foundation Clinical Scientist Development Award (WC Hahn). Jesteśmy wdzięczni Stevenowi Reevesowi za retrowirusowy wektor ekspresyjny cyclin D1; Edowi Harlowowi za przeciwciała cyklin D1 i p16; i do Hiroshi Nakagawy, Felixa Brembecka i Jun-ichi Okano do dyskusji. Gita Goessel zapewniła doskonałą pomoc techniczną. Jesteśmy także wdzięczni za radę i wsparcie Roberta A. Weinberga. Przypisy Zobacz odnośny komentarz od strony 665.
[patrz też: inteligencja interpersonalna, dawstwo komórek jajowych, łyżeczka cukru ile to gram ]
[podobne: dawstwo komórek jajowych, eve forum, nowotwór pęcherzykowy tarczycy ]