MDA5は神経芽細胞腫の抑制においてTLR3を補完する

MDA5 complements TLR3 in suppression of neuroblastoma.

• Wen-Ming Hsu
• Chao-Cheng Huang
• Hsin-Yu Lee
• Pei-Yi Wu
• Min-Tsui Wu
• Hui-Ching Chuang
• Li-Ling Lin
• Jiin-Haur Chuang

抄録

Toll-like receptor3（TLR3）は、神経芽腫（NB）において異なる発現を示すことが確認されており、腫瘍組織において高い発現を示すことで良好な予後を予測している。TLR3アゴニストであるポリイノシンポリシジル酸[polyinosinic-polycytidylic acid [poly(I:C)]を投与すると、TLR3を発現した神経芽腫細胞において、有意なアポトーシスを誘導することができたが、限定的なアポトーシスを誘導することができた。MDA5とRIG-Iは、6つのNB細胞株のうち2つ、SK-N-AS（AS）とSK-N-FIで発現するようにポリ(I:C)によって誘導され、これらはカスパーゼ9と活性カスパーゼ3のアップレギュレーションと関連していた。MDA5やRIG-Iのノックダウンだけではカスパーゼ9や活性型カスパーゼ3を減少させることはできなかったが、MDA5とTLR3を同時に標的とすることで、ミトコンドリア抗ウイルスシグナル伝達タンパク質（MAVS）、カスパーゼ9、活性型カスパーゼ3のアップレギュレーション、アポトーシスを抑制する効果を示した。FaDu細胞でMDA5を過剰発現させると、コロニー形成が有意に減少し、ポリ(I:C)誘発細胞死が増加した。さらに、ヒト乳腺組織サンプルを用いた研究により、乳腺組織におけるMDA5の発現はTLR3と相乗的に良好な予後を予測することが明らかになった。我々の知見は、MDA5がTLR3の活性化されたNBの抑制において補完的な役割を果たしている可能性を示唆している。

Toll-like receptor3 (TLR3) has been confirmed to be differentially expressed in neuroblastoma (NB), and predicts a favorable prognosis with a high expression in tumor tissues. Treatment with TLR3 agonist--polyinosinic-polycytidylic acid [poly(I:C)] could induce significant but limited apoptosis in TLR3-expressing NB cells, suggesting that other viral RNA sensors, including melanoma differentiation-associated gene 5 (MDA5) and retinoic acid-inducible gene-I (RIG-I) in the cytosolic compartment might also be implicated in poly(I:C)-induced NB cell death. MDA5 and RIG-I were induced by poly(I:C) to express in two of six NB cell lines, SK-N-AS (AS) and SK-N-FI, which were associated with up-regulation of caspase9 and active caspase3. While knockdown of either MDA5 or RIG-I alone is ineffective to decrease caspase9 and active caspase3, simultaneously targeting MDA5 and TLR3 showed the best effect to rescue poly(I:C) induced up-regulation of mitochondrial antiviral signaling protein (MAVS), caspase9, active caspase3, and apoptosis in AS cells. Over-expression of MDA5 in FaDu cells resulted in significantly less colony formation and more poly(I:C)-induced cell death. Further studies in human NB tissue samples revealed that MDA5 expression in NB tissues predicted a favorable prognosis synergistically with TLR3. Our findings indicate that MDA5 may serve as a complementary role in the TLR3 activated suppression of NB.