We describe the cloning of p63, a gene at chromosome 3q27–29 that bears strong homology to the tumor suppressor p53 and to the related gene, p73. p63 was detected in a variety of human and mouse tissues, including proliferating basal cells of epithelial layers in the epidermis, cervix, urothelium, and prostate. Unlike p53, the p63 gene encodes multiple isotypes with remarkably divergent abilities to transactivate p53 reporter genes and induce apoptosis. Importantly, the predominant p63 isotypes in many epithelial tissues lack an acidic N terminus corresponding to the transactivation domain of p53. We demonstrate that these truncated p63 variants can act as dominant-negative agents toward transactivation by p53 and p63, and we suggest the possibility of physiological interactions among members of the p53 family.

Abstract Langerhans cell histiocytosis (LCH) has a broad spectrum of clinical behaviors; some cases are self-limited, whereas others involve multiple organs and cause significant mortality. Although Langerhans cells in LCH are clonal, their benign morphology and their lack (to date) of reported recurrent genomic abnormalities have suggested that LCH may not be a neoplasm. Here, using 2 orthogonal technologies for detecting cancer-associated mutations in formalin-fixed, paraffin-embedded material, we identified the oncogenic BRAF V600E mutation in 35 of 61 archived specimens (57%). TP53 and MET mutations were also observed in one sample each. BRAF V600E tended to appear in younger patients but was not associated with disease site or stage. Langerhans cells stained for phospho-mitogen–activated protein kinase kinase (phospho-MEK) and phospho-extracellular signal-regulated kinase (phospho-ERK) regardless of mutation status. High prevalence, recurrent BRAF mutations in LCH indicate that it is a neoplastic disease that may respond to RAF pathway inhibitors.

The Belgrade ( b ) rat has an autosomal recessively inherited, microcytic, hypochromic anemia associated with abnormal reticulocyte iron uptake and gastrointestinal iron absorption. The b reticulocyte defect appears to be failure of iron transport out of endosomes within the transferrin cycle. Aspects of this phenotype are similar to those reported for the microcytic anemia ( mk ) mutation in the mouse. Recently, mk has been attributed to a missense mutation in the gene encoding the putative iron transporter protein Nramp2. To investigate the possibility that Nramp2 was also mutated in the b rat, we established linkage of the phenotype to the centromeric portion of rat chromosome 7. This region exhibits synteny to the chromosomal location of Nramp2 in the mouse. A polymorphism within the rat Nramp2 gene cosegregated with the b phenotype. A glycine-to-arginine missense mutation (G185R) was present in the b Nramp2 gene, but not in the normal allele. Strikingly, this amino acid alteration is the same as that seen in the mk mouse. Functional studies of the protein encoded by the b allele of rat Nramp2 demonstrated that the mutation disrupted iron transport. These results confirm the hypothesis that Nramp2 is the protein defective in the Belgrade rat and raise the possibility that the phenotype shared by mk and b animals is unique to the G185R mutation. Furthermore, the phenotypic characteristics of these animals indicate that Nramp2 is essential both for normal intestinal iron absorption and for transport of iron out of the transferrin cycle endosome.

A number of genetic mutations have been identified in human breast cancers, yet the specific combinations of mutations required in concert to form breast carcinoma cells remain unknown. One approach to identifying the genetic and biochemical alterations required for this process involves the transformation of primary human mammary epithelial cells (HMECs) to carcinoma cells through the introduction of specific genes. Here we show that introduction of three genes encoding the SV40 large-T antigen, the telomerase catalytic subunit, and an H-Ras oncoprotein into primary HMECs results in cells that form tumors when transplanted subcutaneously or into the mammary glands of immunocompromised mice. The tumorigenicity of these transformed cells was dependent on the level of ras oncogene expression. Interestingly, transformation of HMECs but not two other human cell types was associated with amplifications of the c- myc oncogene, which occurred during the in vitro growth of the cells. Tumors derived from the transformed HMECs were poorly differentiated carcinomas that infiltrated through adjacent tissue. When these cells were injected subcutaneously, tumors formed in only half of the injections and with an average latency of 7.5 weeks. Mixing the epithelial tumor cells with Matrigel or primary human mammary fibroblasts substantially increased the efficiency of tumor formation and decreased the latency of tumor formation, demonstrating a significant influence of the stromal microenvironment on tumorigenicity. Thus, these observations establish an experimental system for elucidating both the genetic and cell biological requirements for the development of breast cancer.

Abstract Erythropoietin (Epo) controls red cell production in the basal state and during stress. Epo binding to its receptor, EpoR, on erythroid progenitors leads to rapid activation of the transcription factor Stat5. Previously, fetal anemia and increased apoptosis of fetal liver erythroid progenitors were found in Stat5a−/−5b−/− mice. However, the role of Stat5 in adult erythropoiesis was not clear. The present study shows that some adult Stat5a−/−5b−/− mice have a near-normal hematocrit but are deficient in generating high erythropoietic rates in response to stress. Further, many adult Stat5a−/−5b−/− mice have persistent anemia despite a marked compensatory expansion in their erythropoietic tissue. Analysis of erythroblast maturation in Stat5a−/−5b−/− hematopoietic tissue shows a dramatic increase in early erythroblast numbers, but these fail to progress in differentiation. Decreased expression of bcl-xLand increased apoptosis in Stat5a−/−5b−/−early erythroblasts correlate with the degree of anemia. Hence, Stat5 controls a rate-determining step regulating early erythroblast survival.

The reduction of iron is an essential step in the transferrin (Tf) cycle, which is the dominant pathway for iron uptake by red blood cell precursors. A deficiency in iron acquisition by red blood cells leads to hypochromic, microcytic anemia. Using a positional cloning strategy, we identified a gene, six-transmembrane epithelial antigen of the prostate 3 (Steap3), responsible for the iron deficiency anemia in the mouse mutant nm1054. Steap3 is expressed highly in hematopoietic tissues, colocalizes with the Tf cycle endosome and facilitates Tf-bound iron uptake. Steap3 shares homology with F(420)H(2):NADP(+) oxidoreductases found in archaea and bacteria, as well as with the yeast FRE family of metalloreductases. Overexpression of Steap3 stimulates the reduction of iron, and mice lacking Steap3 are deficient in erythroid ferrireductase activity. Taken together, these findings indicate that Steap3 is an endosomal ferrireductase required for efficient Tf-dependent iron uptake in erythroid cells.

The anemia of chronic disease is a prevalent, poorly understood condition that afflicts patients with a wide variety of diseases, including infections, malignancies, and rheumatologic disorders. It is characterized by a blunted erythropoietin response by erythroid precursors, decreased red blood cell survival, and a defect in iron absorption and macrophage iron retention, which interrupts iron delivery to erythroid precursor cells. We noted that patients with large hepatic adenomas had severe iron refractory anemia similar to that observed in anemia of chronic disease. This anemia resolved spontaneously after adenoma resection or liver transplantation. We investigated the role of the adenomas in the pathogenesis of the anemia and found that they produce inappropriately high levels of hepcidin mRNA. Hepcidin is a peptide hormone that has been implicated in controlling the release of iron from cells. We conclude that hepcidin plays a major, causative role in the anemia observed in our subgroup of patients with hepatic adenomas, and we speculate that it is important in the pathogenesis of the anemia of chronic disease in general.