Improvement of the p53 diagnosis in human breast cancer

Mutation des TP53 Gens ist die häufigste genetische Änderung in humanen Tumoren und tritt in 20-40% aller Brusttumore auf. In Österreich wird p53 routinemäßig im Rahmen der Brustkrebsbehandlung mittels Immunhistochemie (IHC) diagnostiziert. In Brusttumoren ist die Übereinstimmung zwischen p53 Proteinakkumulation, wie sie durch IHC nachgewiesen wird, und TP53 Mutation, die durch DNA Sequenzierung detektiert wird, geringer als 75%. Deshalb wird die klinische und prognostische Wertigkeit der p53 Diagnose durch IHC kontroversiell diskutiert. In dieser Studie wurde TP53 in 116 österreichischen Brustkrebspatientinnen sequenziert. Außerdem wurde IHC und/oder qRT PCR von p53 und mehreren p53 Targetgenen und qPCR von Negativregulatoren wie MDM2/4 ausgeführt, um den funktionellen Status von p53 weiter zu präzisieren. Darüber hinaus wurde die Expression der TP53 [gamma]-Isoform, und von miRNA125b bestimmt, einem negativen Regulator von p53. Die Anwendung einer alternativen Auswertemethode für die p53 IHC Diagnose zeigte eine bessere Korrelation mit dem p53 Aktivitätsstatus, als die gegenwärtige Standardmethode. 32 von 116 Brustkrebspatientinnen zeigten eine p53 Mutation (27,6%). Inaktiver p53 Status korrelierte mit negativem Östrogen (ER) und Progesteron Rezeptor (PgR), jüngerem Erkrankungsalter, prämenopausalem Status, höherem Tumorgrad, duktalem Tumortyp, höherer Ki67 Expression und signifikant schlechterem Überleben. In Tumoren mit inaktiviertem p53 war die mRNA Expression mehrerer p53 Targetgene signifikant reduziert. Hohe mRNA Expression von p53 Targetgenen korrelierte mit guter Prognose. Genexpressionsprofile wurden analysiert, um potentielle Marker für p53 Aktivität zu identifizieren. Genexpressionsanalysen von 130 Patienten und einem externen Brustkrebsdatensatz mit mehr als 250 Patienten zeigten, dass die beiden Faktoren E74-like factor 5 (ELF5) and N-acetyltransferase type 1 (NAT1) zwischen p53 wildtyp und mutiert in beiden Kohorten signifikant unterschiedlich exprimiert werden. Niedrige zytoplasmatische NAT1 Proteinexpression, detektiert durch IHC, konnte mit mit inaktivem p53 Status und ER und PgR Negativität korreliert werden. Hohe ELF5 Proteinexpression konnte bei grenzwertiger Signifikanz mit schlechter Prognose assoziiert werden. Unterschiedlich hohe Proteinlevels von ELF5 und NAT1 hatten jedoch keine Auswirkungen auf die mRNA Expression bekannter p53 Targetgene wie p21 oder MDM2. Weder ELF5 noch NAT1 IHC konnte die Standard p53 IHC in der Beurteilung des p53 Aktivitätsstatus übertreffen. Mehrere Medikamente, die mutiertes p53 reaktivieren oder wildtyp p53 aktivieren, sind bereits in klinischen Studien, weshalb neue, einfache Detektionsmethoden für den funktionellen p53 Status erforderlich sein werden.Mutation of the TP53 gene is the most frequent genetic alteration in human cancer and occurs in approximately 20-40% of all human breast tumors. p53 is routinely diagnosed in clinical breast cancer care by immunohistochemistry (IHC). However, the concordance between p53 protein accumulation detected by IHC and TP53 mutation detected by sequencing is less than 75% in breast tumors. Thus, the clinical and prognostic utility of p53 diagnosis by IHC is still debated. In this study, the TP53 gene was sequenced in 116 Austrian breast cancer patients. Moreover, IHC and/or qRT-PCR for p53 and several p53 target genes, and qPCR to detect amplifications of negative regulators such as MDM2/4 were performed to further refine the functional status of p53. Additionally, expression of the TP53 [gamma]-isoform and the p53 negative regulator miRNA125b was determined. An alternative scoring method of IHC diagnosis of p53 mutation revealed a better correlation with sequencing results than the current standard scoring method. We found inactivating TP53 mutations in 32 out of 116 breast cancer patients (27.6%). Inactive p53 significantly correlated with estrogen (ER) and progesterone receptor (PgR) negativity, younger age of onset, premenopausal status, high tumor grade, a ductal tumor type, higher Ki67 expression, and significantly poorer disease free survival. In tumors with inactive p53, the mRNA expression of p53 targets was significantly reduced. High expression of p53 targets was associated with better outcome. Microarray analyses of gene expression of 130 breast cancer patients following laser-capture microdissection, and of an external data set including more than 250 patients was applied to identify potential markers of p53 activity. Ets transcription factor E74-like factor 5 (ELF5) and N-acetyltransferase type 1 (NAT1) were differentially expressed between p53 wildtype and mutated patients in both cohorts. Low cytoplasmatic NAT1 protein expression was significantly correlated with inactive p53 status, and ER and PgR negativity. High nuclear ELF5 protein expression was associated with poor prognosis at borderline significance. However, expression of several well characterized key p53 target genes was not significantly altered in patients with high vs. low intratumoral ELF5 or NAT1 expression. Neither ELF5 nor NAT1 IHC could outperform the standard p53 IHC in detection of p53 activity status. Several drugs reactivating mutant p53 or activating wildtype p53 are already in clinical trials, and thus new scoring methods for p53 functional status are needed.submitted by Kathrina PröstlingAbweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersZsfassung in dt. SpracheWien, Med. Univ., Diss., 2014OeBB(VLID)171500