G2 DNA損傷チェックポイントの制御によるヒトMDA-MB-231乳がん細胞の紫外線抵抗性の向上

Enhanced UV Resistance Role of Death Domain-Associated Protein in Human MDA-MB-231 Breast Cancer Cells by Regulation of G2 DNA Damage Checkpoint.

• Zhiyan Shan
• Li Liu
• Jingling Shen
• Haiyue Hao
• Honghong Zhang
• Lei Lei
• Feng Liu
• Zhipeng Wang

抄録

目的:

デスドメイン関連タンパク質（DAXX）は、アポトーシス、転写、デオキシリボ核酸損傷応答、腫瘍形成に関与する多機能核タンパク質である。しかし、乳がんの発生・進行におけるDAXXの役割はいまだに不明な点が多い。本研究では、ヒト乳癌サンプルおよび細胞株における DAXX の発現パターンと機能を検討した。

PURPOSE: Death domain-associated protein (DAXX) is a multifunctional nuclear protein involved in apoptosis, transcription, deoxyribonucleic acid damage response, and tumorigenesis. However, the role of DAXX in breast cancer development and progression remains elusive. In this study, we examined the expression patterns and function of DAXX in human breast cancer samples and cell lines.

方法:

DAXX の発現および局在パターンを免疫組織化学的に解析した。さらに、M.D.アンダーソン研究所で浸潤性乳管癌患者の胸水から分離されたMDA-MB-231乳癌細胞において、紫外線照射によるダメージに対する細胞応答にDAXXが内在的な役割を果たしているかどうかを調べた。

METHODS: Immunohistochemistry was used to analyze the expression and localization patterns of DAXX. Additionally, we investigated whether DAXX played an intrinsic role in the cellular response to damage induced by ultraviolet (UV) irradiation in MDA-MB-231 breast cancer cells (isolated at M D Anderson from a pleural effusion of a patient with invasive ductal carcinoma).

結果:

その結果、乳がん組織では、対照組織と比較して、核サイズ、クロマチン組織、DAXX局在が変化していることが明らかになった。良性乳癌組織の細胞質および核内発現と比較して、DAXXは前骨髄球性白血病の核内に粒状分布で局在していた。MDA-MB-231細胞では、紫外線照射により内因性メッセンジャーリボ核酸レベルが上昇した。DAXX欠損細胞は対照細胞よりも照射に対して敏感になる傾向があった。逆に、DAXX過剰発現細胞は、リン酸化ヒストンH2AX（γ-H2AX）蓄積量の減少、細胞生存率の向上、および紫外線誘発損傷に対する抵抗性を示した。DAXXの保護効果は、Gap2/M（G/M）チェックポイントにおける失調毛細血管拡張症変異体（ATM）-チェックポイントキナーゼ2（ATM-CHK2）-細胞分裂サイクル25c（CDC25c）シグナル伝達経路の活性化、および最終的にはG/M段階での細胞周期停止に関連している可能性がある。

RESULTS: Our results showed that nucleus size, chromatin organization, and DAXX localization were altered in breast cancer tissues compared with those in control tissues. Compared with cytoplasmic and nuclear expression in benign breast tissues, DAXX was colocalized with promyelocytic leukemia in nuclei with a granular distribution. Endogenous messenger ribonucleic acid levels were upregulated upon UV radiation in MDA-MB-231 cells. DAXX-deficient cells tended to be more sensitive to irradiation than control cells. Conversely, DAXX-overexpressing cells exhibited reduced phosphorylated histone H2AX (γ-H2AX) accumulation, increased cell survival, and resistance to UV-induced damage. The protective effects of DAXX may be related to the activation of the ataxia telangiectasia mutated (ATM)-checkpoint kinase 2 (ATM-CHK2)-cell division cycle 25c (CDC25c) signaling pathways in Gap2/Mitosis (G/M) checkpoint and ultimately cell cycle arrest at G/M phase.

結論:

これらの結果から、DAXX は乳がんの発生、悪性化、放射線抵抗性に不可欠な要素である可能性が示唆された。

CONCLUSIONS: Taken together, these results suggested that DAXX may be an essential component in breast cancer initiation, malignant progression, and radioresistance.