The oncogenic role of Stat3 in hepatocellular carcinoma

Veränderungen in mehreren zellulären Signalwegen tragen zur Hepatokarzinogenese bei. Die konstitutive Aktivierung von "signal transducer and activator of transcription" 3 (Stat3) wurde in mehr als 40% der untersuchten Proben aus heptozellulären Karzinomen (HCC) festgestellt, die durch die epigenetische Stilllegung von "suppressors of cytokine signaling" Proteinen verursacht sind. Verschiedene molekulare Änderungen sind für die Aktivierung von Ras während der Entstehung von HCC verantwortlich. Dazu gehört die Überexpression und Amplifikation von Onkogenen sowie die anomale Methylierung von Schlüsselgenen in diesem Signalweg. Der häufigste Inaktivierungsmechanismus von p14ARF, den man in HCC Proben detektiert hat, ist die Hypermethylierung der Promotorregion. Die Deregulierung von Ras und Stat3 Signalen sowie die Inaktivierung von p14ARF scheinen eine entscheidende Rolle in der HCC Entstehung einzunehmen. In dieser Studie wurde die Rolle von Stat3 während der Ras-abhängigen HCC Entwicklung in der An- und Abwesenheit von p19ARF/p14ARF untersucht. Dabei konnten wir zeigen, dass konstitutiv-aktives (ca)Stat3 tumor-supprimierend in p19ARF-/- Hepatozyten wirkt, während die Expression von dominant-negativem Stat3 im gleichen Kontext die subkutane und orthotope Tumorentstehung sowie die pulmonale metastasierende Kolonisierung erhöht. In Übereinstimmung mit diesen Daten, verursachten Stat3/p19ARF negative Hepatozyten, die mit onkogenem Ras transformiert wurden, ein verstärktes Tumorwachstum im Vergleich zu Ras-transformierten p19ARF-/- Zellen. Bemerkenswerterweise wies die Expression von caStat3 in Ras-transformierten Hepatozyten, die endogenes p19ARF exprimieren, auf eine tumor-fördernde Rolle von Stat3 hin. Der "Knock-down" von p14ARF in humanen Hep3B Hepatomazellen, die eine Phosphorylierung von Stat3 (pY-Stat3) und Expression von p14ARF zeigen, verringerte das Tumorwachstum im Vergleich zu den Kontrollen. Zusätzlich konnte eine signifikante Reduktion von pY-Stat3 in den Hep3B-Tumoren nach Intervention mit p14ARF festgestellt werden. Diese Daten deuten damit erstmals darauf hin, dass p19ARF/p14ARF die tumor-fördernde Aktivität von Stat3 in der Ras-abhängigen HCC Entwicklung kontrolliert. Abnahme oder Verlust von p19ARF/p14ARF bedingt eine tumor- supprimierende Wirkung von Stat3.Alterations in several cellular signaling pathways contribute to hepatocarcinogenesis. Constitutive activation of signal transducer and activator of transcription 3 (Stat3) has been detected in more than 40% of hepatocellular carcinoma (HCC) specimen which is frequently caused by an epigenetic silencing of suppressor of cytokine signaling protein. Ras activation during HCC development results from several molecular alterations including over-expression and amplification of oncogenes in addition to aberrant methylation of key genes in this pathway. The most frequent inactivation mechanism of the tumor suppressor p14ARF detected in HCC samples is hypermethylation of the promoter region. Together, deregulation of Ras and Stat3 signaling as well as silencing of p14ARF are considered to play a pivotal role in HCC development. We adressed the role of Stat3 in Ras-dependent HCC progression with or without p19ARF/p14ARF. We found that constitutive active (ca)Stat3 acts tumor-suppressive in p19ARF-/- hepatocytes, whereas expression of dominant negative Stat3 in the same context enhances subcutaneous and orthotopic tumor formation as well as pulmonary metastatic colonization. In accordance with these data, Stat3/p19ARF double null hepatocytes transformed with oncogenic Ras showed increased tumor formation as compared to parental Ras-transformed p19ARF-/- hepatocytes. Most remarkably, expression of caStat3 in Ras-transformed hepatocytes expressing endogenous p19ARF exhibited a tumor-promoting role of Stat3 through enhanced tumor formation and elevated metastatic colonization. Knock-down of p14ARF in human Hep3B hepatoma cells showing Tyr705 phosphorylated Stat3 (pY-Stat3) as well as expression of p14ARF decreased tumor formation as compared to control. In addition, Hep3B-derived tumors revealed a significant downregulation of pY-Stat3 after intervention with p14ARF. These data show for the first time that p19ARF/p14ARF controls the tumor-promoting activity of Stat3 in Ras-dependent HCC progression. Downregulation or loss of p19ARF/p14ARF causes a tumor-suppressive action of Stat3.submitted by Doris SchnellerAbweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersZsfassung in dt. SpracheWien, Med. Univ., Diss., 2010OeBB(VLID)171546