Abstract Integration of a virus genome into human chromosomal DNA is critical in viral carcinogenesis. In this report, we discovered that virus-host fusion transcripts are characteristically originated mainly from a single integration site in three cervical cancer cell lines, CaSki and SiHa cells with multiple HPV16 DNA integration sites and HeLa cells with multiple HPV18 DNA integration sites. The host genomic elements surrounding the integrated HPV genome are critical for efficient expression of the viral oncogenes. We found that HPV E6 and E7 are expressed by hijacking a host 3’ splice site and/or RNA polyadenylation signal for their production. The viral-host fusion transcripts may encode a chimeric viral-host fusion protein through alternative RNA splicing. One such E6* protein in SiHa cells was found to antagonize E6 function and knockdown of its expression further decreased p53 protein level and increased cell growth by promoting S phase entry. Together, our findings of the integrated virus genome expression only from a given integrated host genomic site will shed new light on possible application of precision medicine and the understanding of HPV carcinogenesis.

ABSTRACT While better management of loco-regional prostate cancer (PC) has greatly improved survival, advanced PC remains a major cause of cancer deaths. Identification of novel, targetable, pathways that contribute to tumor progression of PC could open new therapeutic options. The di-ganglioside GD2 is a target of FDA-approved antibody therapies in neuroblastoma, but the role of GD2 in PC has been only little explored. Here, we show that GD2 is expressed on a small subpopulation of PC cells in a subset of patients, especially in metastatic PC. Variable levels of cell surface GD2 expression are seen in most PC cell lines, and the expression is highly upregulated by experimental induction of lineage progression or enzalutamide resistance in CRPC cell models. GD2 high cell fraction is enriched upon growth of PC cells as tumorspheres and GD2 high fraction is enriched in tumorsphere growth. CRISPR-Cas9 knockout (KO) of the rate-limiting GD2 biosynthetic enzyme GD3 Synthase (GD3S) in GD2-high CRPC cell models led to marked impairment of their in vitro oncogenic traits, reduced cancer stem cell (CSC) and epithelial-mesenchymal transition (EMT) marker expression and growth as bone-implanted xenograft tumors. Our results support the potential role of GD3S and its product GD2 in promoting PC tumorigenesis by maintaining cancer stem cells and suggest the potential for GD2 targeting in advanced PC.

Abstract With nearly all cancer deaths a result of metastasis, elucidating novel pro-metastatic cellular adaptations could provide new therapeutic targets. Here, we show that overexpression of the EPS15-Homology Domain-containing 2 (EHD2) protein in a large subset of breast cancers (BCs), especially the triple-negative (TNBC) and HER2+ subtypes, correlates with shorter patient survival. The mRNAs for EHD2 and Caveolin-1/2, structural components of caveolae, show co-overexpression across breast tumors, predicting shorter survival in basal-like BC. EHD2 shRNA knockdown and CRISPR-Cas9 knockout of EHD2, together with mouse EHD2 rescue, in TNBC cell line models demonstrate a major positive role of EHD2 in promoting tumorigenesis and metastasis. Mechanistically, we link these roles of EHD2 to store-operated calcium entry (SOCE), with EHD2-dependent stabilization of plasma membrane caveolae ensuring high cell surface expression of the SOCE-linked calcium channel Orai1. The novel EHD2-SOCE oncogenic axis represents a potential therapeutic target in EHD2 and CAV1/2-overexpressing BC.

ABSTRACT Overexpression of EPS15 Homology Domain containing 1 (EHD1) has been linked to tumorigenesis but whether its core function as a regulator of intracellular traffic of cell surface receptors plays a role in oncogenesis remains unknown. We establish that EHD1 is overexpressed in Ewing sarcoma (EWS), with high EHD mRNA expression specifying shorter patient survival. ShRNA and CRISPR-knockout with mouse Ehd1 rescue established a requirement of EHD1 for tumorigenesis and metastasis. RTK antibody arrays identified the IGF-1R as a target of EHD1 regulation in EWS. Mechanistically, we demonstrate a requirement of EHD1 for endocytic recycling and Golgi to plasma membrane traffic of IGF-1R to maintain its surface expression and downstream signaling. Conversely, EHD1 overexpression-dependent exaggerated oncogenic traits require IGF-1R expression and kinase activity. Our findings define the RTK traffic regulation as a proximal mechanism of EHD1 overexpression-dependent oncogenesis that impinges on IGF-1R in EWS, supporting the potential of IGF-1R and EHD1 co-targeting.

Among the signaling pathways that control the stem cell self-renewal and maintenance vs. acquisition of differentiated cell fates, those mediated by receptor tyrosine kinase (RTK) activation are well established as key players. CBL family ubiquitin ligases are negative regulators of RTKs but their physiological roles in regulating stem cell behaviors are unclear. While hematopoietic Cbl/Cblb knockout (KO) leads to a myeloproliferative disease due to expansion and reduced quiescence of hematopoietic stem cells, mammary epithelial KO led to stunted mammary gland development due to mammary stem cell depletion. Here, we examined the impact of inducible Cbl/Cblb double-KO (iDKO) selectively in the Lgr5-defined intestinal stem cell (ISC) compartment. Cbl/Cblb iDKO led to rapid loss of the Lgr5Hi ISC pool with a concomitant transient expansion of the Lgr5Lo transit amplifying population. LacZ reporter-based lineage tracing showed increased ISC commitment to differentiation, with propensity towards enterocyte and goblet cell fate at the expense of Paneth cells. Functionally, Cbl/Cblb iDKO impaired the recovery from radiation-induced intestinal epithelial injury. In vitro , Cbl/Cblb iDKO led to inability to maintain intestinal organoids. Single cell RNAseq analysis of organoids revealed Akt-mTOR pathway hyperactivation in iDKO ISCs and progeny cells, and pharmacological inhibition of the Akt-mTOR axis rescued the organoid maintenance and propagation defects. Our results demonstrate a requirement for Cbl/Cblb in the maintenance of ISCs by fine tuning the Akt-mTOR axis to balance stem cell maintenance vs. commitment to differentiation.