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Ignacio Palmero Master de Oncología Molecular
p53: mutaciones y sus efectos
p53 funcional
estrés mitogénico, estrés genotóxico
parada ciclo celular apoptosis reparación
eliminación de células potencialmente tumorales
eliminación de daño génico
supresión tumoral
p53 no funcional
estrés mitogénico, estrés genotóxico
proliferación incontrolada no apoptosis
no reparación daño
proliferación de células potencialmente tumorales
inestabilidad genómica:
nuevas mutaciones
tumorogénesis
estrés mitogénico
estrés genotóxico
ARF
Mdm2
ATM/ATR
Chk1/2
p53
20 kb
El gen p53
17
p53 muestra un patrón de mutaciones atípico para un supresor tumoral
missense frameshift nonsense silent other splice
73%
9%
7%
5% 4% 2%
-C N-
175 248
273
245 282
1 % 2.3 % 80 % 3.4 % 0.3% Mutation
tetramerization DNA binding negative regulation proline-rich activation
Ac Ac P P P P P P P
0° 90° 180°
Codon 175 248 273 282 245 249 176 220 > > > > > > >
Frecuencia de mutaciones en p53 segun tipo de tumor
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
CERVIX TIROIDE TESTICULO RIÑON PROSTATA HEMATOL. HUESOS TEJ. BLANDOS UTERO MAMA HIGADO CEREBRO ESTOMAGO VEJIGA PIEL PULMON PANCREAS CAB & CUELLO COLORECTAL OVARIO ESOFAGO
p53 en cáncer hereditario: el sindrome de Li-Fraumeni
# Síndrome de predisposición a cáncer familiar. Casos de cáncer infantil y varios casos de parientes de primer grado afectados, frecuentemente varios tumores primarios por afectado. Tumores más abundantes son sarcomas, cáncer de mama, tumor cerebral. # Portadores de mutaciones de p53 en la línea germinal (50-70% de los casos). # Frecuente (pero no universal) pérdida del alelo normal en el tumor.
missense frameshift nonsense silent other splice 73%
9%
7%
5% 4% 2%
somatic
72%
8%
7% 0%
7% 6%
germline
175
248 273
282 245
175
248 273
282 245
the p53 web site http://p53.free.fr
IARC p53 mutation database
http://www-p53.iarc.fr/
the p53 knowledgebase http://p53.bii.a-star.edu.sg
p53 mutado p53
Mdm2 p21,bax
acumulación
apoptosis, parada
p53 wt p53
Mdm2 p21, bax
degradación
apoptosis, parada p53 activo, p53 inestable
p53 inactivo, p53 estable
p53 WT p53 mutante
transactivacion normal
transactivacion alterada
p53 WT
+
p53+/+ p53+/-
dominante negativo? ganancia de función?
p53 mutante
p53 wild-type
genes implicados en supresión tumoral
p63/p73 p53 mutante
genes diana de p63/p73 implicados en tumorogénesis
genes implicados en tumorogénesis
p53 mutante
genes implicados en supresion tumoral
espectro de tumores comentarios p53 -/- linfomas (70%) latencia 3 meses sarcoma (25%) p53 +/- sarcomas (60%) latencia 9 meses linfomas (25%) LOH en tumores p53R175H, linfomas, sarcomas metástasis frecuentes p53R270H carcinomas
Modelos animales de inactivación de p53
p53
Mdm2
ARF
protección antitumoral
Alteraciones de la via ARF/Mdm2 en tumores humanos
E1alfa E2 E3 E1beta
p14ARF N C N
p16INK4a C
metilación promotor 1
mutación exon 2 inactivación ARF
4 mutación exon 1beta 3
deleción exon 1 beta 2
p14ARF y cáncer
metilación del promotor de p14ARF
frecuente (40-60%) glioblastoma, vejiga, SCC oral. moderada (20-40%) colorectal, gastrico, mama.
alteraciones en exon 1beta
deleción de exón 1 beta T-ALL, melanoma familiar deleción en exón 1 beta melanoma familiar inserción en exón 1 beta melanoma familiar
mutaciones en exon 2
mutación puntual melanoma esporádico y familiar
Alteraciones de p14ARF en tumores humanos
p53
Mdm2
ARF
protección antitumoral
Amplificación de Mdm2 en tumores humanos
Histiocitomas 21 Liposarcomas 20 Schwannoma 19 Osteosarcoma 16 Esofago 13 Cerebro 7 Mama 6 Pulmón 6 Testículo 5 Leucemias/linfomas 0 Tiroides 0 Wilms 0 General 7%
tumor amplificación (%)
Amplificación de Mdm2 y mutación de p53
neur
obla
stom
a
cerv
ix
Wilm
s
urot
elia
l tir
oide
s
test
icul
o te
jidos
bla
ndos
panc
reas
ovar
io
oste
osar
com
a
naso
farin
geo
pulm
on
leuc
emia
/linf
oma
esof
ago
mam
a ce
rebr
o
8
2 5
14
20 16
7 1 2 2
6
13
7 1
30 25
7 6
10 -30
3
44
70
42 44 44
61
0 0 0 0
p53 Mdm2
frec
uenc
ia d
e al
tera
cion
gen
etic
a (%
)
70
25
50
0 0
p53
Mdm2
ARF
protección antitumoral
+
metilación mutacion exon 1 beta
amplificación SNP promotor
mutación
p53
Chk2
ATM
Alteraciones de la vía de estrés genotóxico en cáncer
Mutación en síndrome de Li-Fraumeni “variante”
Mutación en el síndrome de ataxia-telangiectasia.
p53
Chk2
ATM ARF
Mdm2
activación
inactivación
Alteraciones de la vía de p53 en cáncer
oncogenes
estrés replicativo hiperproliferación
ARF
estímulos mitogénicos ROS
ATM/ATR
p53 P
Mdm2 P
radiación
ATM / ATR
p53
ARF
p53
daño a DNA activación de oncogenes
protección antitumoral Christophorou, Nature 2006 Efeyan, Nature 2006 Ventura, Nature 2007 Xue, Nature 2007
Inactivación de p53 por proteínas virales
Antígeno T de virus SV40 (inactivación de p53 y Rb) Proteína E1A de adenovirus (inactivación de p53 y Rb) Proteína E6 de papilomavirus (HPV16). Implicación en carcinoma de útero.
p53
Mdm2
degradación
HPV16 E6
p53-Ub
Acumulación aberrante de p53 en citoplasma
p53 citoplasmico p53 nuclear
A B
p53 citoplasmico p53 nuclear
Para ver esta película, debedisponer de QuickTime™ y de
un descompresor TIFF (sin comprimir).
Bourdon, 2005
Alteraciones de isoformas de p53 en tumores.
gen fenotipo alteración ratón knockout en tumores humanos ARF predisposición a tumores inactivación por deleción y metilación Mdm2 letalidad embrionaria amplificación en tumores ATM predisposición a tumores mutado en el síndrome de ataxia-telangiectasia ATR letalidad embrionaria mutación infrecuente en tumores Chk1 letalidad embrionaria mutación infrecuente en tumores Chk2 mayor sensibilidad a mutación en algunos casos carcinogénesis por DMBA de síndrome de Li-Fraumeni
p53 en la clínica:
1. p53 como marcador pronóstico.
2. p53 como diana terapeutica.
radiación, oncogenes...
stress
p53 resistencia
quimioterapia
apoptosis, parada permanente
p53 y quimioterapia
Mutación en p53 y prognosis
p53
apoptosis eliminación de células tumorales
reparación expansión de células
potencialmente tumorales.
daño leve daño intenso
distintos efectos de p53 durante progresión tumoral?
Reactivación de p53 in vivo (1)
p53LSL:CreER
p53 OFF p53 ON
irradiación 4OHT
detección de tumores
regresión?
linfomas
p53
apoptosis
sarcomas
p53
senescencia
Estrategias de reactivación de p53
tumores con p53 mutado
tumores con p53 salvaje
modificación post-traduccional
p53
Ac
p53
tenovin SIRT1
p53
p53
leptomycin CRM1
localización nuclear
Reactivación terapéutica de la vía de p53
ATM/ATR ARF
Mdm2 adeno-p53
(terapia génica)
reactivación p53 mutante
estabilización de p53
p53
Cicloterapia
activador de p53
(p53 mutante)
(p53 salvaje)
antimitótico
parada
proliferación muerte
tumor
p53
apoptosis clearance of altered cells
senescence no division of altered cells