The role of the tumor suppressor p53 in the biogenesis and function of extracellular vesicles.

Die Progression und Metastasierung von Eierstockkrebs werden maßgeblich durch das komplexe Zusammenspiel von Krebszellen mit ihrer umgebenden Tumormikroumgebung beeinflusst. Innerhalb dieses hochkomplexen Ökosystems spielen verschiedene Zelltypen, insbesondere Fibroblasten, eine entscheidende Rolle. Die Tumormikroumgebung setzt sich außerdem aus verschiedenen löslichen Bestandteilen zusammen, darunter Zytokine, extrazelluläre Matrix (ECM) und extrazelluläre Vesikel (EVs). EVs die als innovative Vermittler der zellulären Kommunikation hervorstechen, haben die einzigartige Fähigkeit, eine breite Palette von Molekülen, darunter Proteine, Lipide und Nukleinsäuren, zu transportieren und zu präsentieren. Die Biogenese von EVs ist komplex und involviert verschiedene Mechanismen und Faktoren. In den letzten Jahren hat sich das Tumorprotein p53, welches in fast allen Fällen von Eierstockkrebs mutiert ist, als potentiell wichtiger Faktor in der Biogenese von EVs herauskristallisiert. Allerdings ist die genaue Rolle von p53 nach wie vor unklar, weshalb diese Studie das Ziel hat, diese Funktionen und dessen Auswirkungen auf die Tumormikroumgebung, insbesondere im Zusammenhang mit krebsassoziierten Fibroblasten weiter zu erforschen. Um dies zu untersuchen, haben wir Eierstockkrebszelllinien (OVCAR8) mit einem bestimmten p53-Status genetisch erzeugt, sodass sie entweder, einen p53-Knockout (KO), ein p53-Wildtyp (WT) oder eine von zwei spezifischen Hotspot-Mutationen (mutp53, R175H oder R273H) exprimieren. Bei der Charakterisierung der sekretierten EVs wurden keine signifikanten Unterschiede in Partikelgröße und EV Marker Expression zwischen Knockout- und mutierten Zellen beobachtet. Die transkriptomische Analyse zeigte jedoch eine höhere Expression von Genen in p53WT-Zellen, die an der Exosom-Biogenese, wie z.B. verschiedene ESCRT-Komponenten, beteiligt sind. Außerdem sekretierten diese Zellen erhöhte Mengen an EVs. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass WTp53 bevorzugt in EVs geladen wird, und diese von Zielzellen, wie z.B. Krebszellen oder Fibroblasten, aufgenommen werden können. Die Behandlung von humanen Fibroblasten mit EVs von p53WT Zellen resultierte in einen entzündlichen Phänotyp, welcher zumindest teilweise durch NFκB und STAT3 Aktivität vermittelt wird. Eine Sekretome-Analyse zeigte außerdem eine erhöhte Ausschüttung von Zytokinen und Chemokinen wie z.B. IL6, CXCL1 und CXCL8 durch die mit WT-EVs behandelten Fibroblasten was somit die Ergebnisse in den Transkriptomanalysen bestärken. Im Gegensatz dazu zeigten p53KO EV-behandelte Fibroblasten einen Phänotyp der mit der Modellierung der extrazellulären Matrix assoziiert ist, wie zum Beispiel durch Sekretion von COMP, POSTN oder TGFB1. Interessanterweise, zeigten Fibroblasten die mit EVs von mutierten p53 Zellen behandelt wurden keinen gesonderten Phänotyp. Zusammenfassend zeigen unsere Ergebnisse, dass EVs von Eierstockkrebszellen, die WTp53 exprimieren, den Phänotyp von humanen Fibroblasten beeinflussen, was darauf hindeutet, dass p53 an einer spezifische EV Biogenese beteiligt ist. Diese Erkenntnisse bilden eine Grundlage für weitere Untersuchungen von p53 als einen wichtigen Vermittler der EV-Biogenese.