[Biologic mechanisms of mitotic abnormalities and chromosome number changes in malignant tumors]
- PMID: 26665199
[Biologic mechanisms of mitotic abnormalities and chromosome number changes in malignant tumors]
Abstract
The main goal of this work was to study the effect of Aurora kinase expression on cell ploidy and tumorigenesis. Fifty invasive breast cancer, 50 diffuse large B-cell lymphoma and 10 reactive lymph node samples were recruited in the study. Because of the significant correlation with the overall cell proliferation rate, the overexpression of Aurora B could not be stated on the basis of kinase expressing tumor cell fractions alone. The relative expression of Aurora B kinase is better reflected by the AMI index which represents the Aurora B expression in relation to the whole proliferative fraction of the tumor. A higher relative Aurora B expression was associated with higher mitotic activity in B-cell lymphoma. FISH analysis of the AURKB locus did not show any gains or amplifications in the samples analyzed. On the other hand, we have observed the loss of the gene in breast carcinoma and lymphoma samples as well. A strong correlation was shown between AURKB and TP53 copy numbers: AURKB loss was associated with TP53 deletion in all samples. According to our results on breast carcinoma, losses at 17p13.1 and chromosome 17 aneusomy determined by FISH showed a statistically significant correlation. Our study presents the frequent occurrence of chromosome 17 aneusomy in breast carcinoma and B-cell lymphoma samples. Chromosome 17 aneusomy evaluated by FISH correlated with aneuploidy determined by flow cytometry. Direct correlation between kinase expression and ploidy could not be shown. The highest AMI values were seen in B-ALCL samples, and it was associated with high chromosome 17 copy numbers and mitotic activity. The damaged Aurora B kinase function results in regulatory deficiencies in the CPC complex leading to mitotic errors, while p53 deficiency helps malignant cells to survive due to insufficient activation of the intrinsic apoptotic pathways. The upregulation of Aurora kinase B function may cause error in an important mitotic checkpoint, thus resulting in induction of aneuploid cell populations. These parallel effects finally increase the complexity of mitotic abnormalities and generate aneuploid cell populations.
Kísérleteink során emlõdaganatos (N=50) és agresszív B-sejtes limfóma (N=50) szöveti mintákban elemeztük az Aurora B kináz overexpressziójának a kromoszóma-rendellenességek kialakulására gyakorolt hatását. Eredményeink szerint az Aurora B overexpressziója önállóan, csak a kinázt expresszáló tumorsejtek arányának figyelembevételével nem értelmezhetõ. Az overexpresszió szövettani körülmények közötti definiálására egy új indexet (AMI index) vezettünk be, mely figyelembe veszi az adott mintára jellemzõ sejtproliferációs (mitotikus) aktivitást. Megfigyelésünk szerint az analizált limfómamintákban az Aurora B relatív overexpressziója magasabb mitotikus aktivitással társul. Az overexpresszió hátterében génamplifikációt nem figyeltünk meg. Invazív emlõtumoroknál és limfómamintáknál is a kinázt kódoló gén deléciója volt jellemzõ, mely minden esetben TP53-delécióval társult. Erõs kapcsolatot találtunk a TP53 és az AURKB génkópiaszámok között. Emlõtumormintákban a két gén együttes vesztése erõs korrelációt mutatott az aneuszóm sejtpopulációk megjelenésével. A 17-es kromoszóma aneuszómiája a vizsgált betegcsoportok szöveti mintáiban gyakori jelenségnek bizonyult. A minták FISH-sel kimutatható aneuszómiája jól reprezentálta az egyes minták áramlási citometriával meghatározott ploiditását. Az Aurora B fehérje expressziója és a daganatsejtek ploiditása között direkt összefüggést nem találtunk. A vizsgált daganatok közül a B-ALCL-ben figyeltük meg a legmagasabb AMI-értékeket, ez magas 17-es kromoszómaszámmal és fokozott mitotikus aktivitással társult. Megfigyeléseink szerint az Aurora B és a malignus sejtklónok keletkezésének és fennmaradásának egy lehetséges magyarázata az alábbi: a kinázfunkció sérülése a CPC komplex nem megfelelõ mûködésén keresztül mitotikus szabályozási zavart eredményez. A kináz fokozott aktivitása egy fontos mitotikus ellenõrzési pont kiesését okozhatja, ezáltal aneuszómiás sejtpopulációk megjelenését eredményezheti. A TP53 deléciója pedig egy fontos apoptotikus útvonal sérülésének következtében valószínûleg a malignus sejtpopulációk túlélésének kedvez.
Similar articles
-
Aurora kinase B expression in breast carcinoma: cell kinetic and genetic aspects.Pathobiology. 2012;79(6):314-22. doi: 10.1159/000338082. Epub 2012 Jun 9. Pathobiology. 2012. PMID: 22688343
-
Aurora B expression and histone variant H1.4S27 phosphorylation are no longer coordinated during metaphase in aneuploid colorectal carcinomas.Virchows Arch. 2015 May;466(5):503-15. doi: 10.1007/s00428-015-1727-6. Epub 2015 Feb 14. Virchows Arch. 2015. PMID: 25680570
-
p53 deficiency enhances mitotic arrest and slippage induced by pharmacological inhibition of Aurora kinases.Oncogene. 2014 Jul 3;33(27):3550-60. doi: 10.1038/onc.2013.325. Epub 2013 Aug 19. Oncogene. 2014. PMID: 23955083
-
Unconventional Functions of Mitotic Kinases in Kidney Tumorigenesis.Front Oncol. 2015 Oct 27;5:241. doi: 10.3389/fonc.2015.00241. eCollection 2015. Front Oncol. 2015. PMID: 26579493 Free PMC article. Review.
-
Mitotic kinases: the key to duplication, segregation, and cytokinesis errors, chromosomal instability, and oncogenesis.Pharmacol Ther. 2006 Sep;111(3):974-84. doi: 10.1016/j.pharmthera.2006.02.006. Epub 2006 Apr 17. Pharmacol Ther. 2006. PMID: 16603252 Review.
Cited by
-
The mitotic checkpoint regulator RAE1 induces aggressive breast cancer cell phenotypes by mediating epithelial-mesenchymal transition.Sci Rep. 2017 Feb 9;7:42256. doi: 10.1038/srep42256. Sci Rep. 2017. PMID: 28181567 Free PMC article.
Publication types
LinkOut - more resources
Full Text Sources
Research Materials
Miscellaneous