Circular RNAs (circRNAs) represent a class of widespread and diverse endogenous RNAs that may regulate gene expression in eukaryotes. However, the regulation and function of human circRNAs remain largely unknown. Here we generate ribosomal-depleted RNA sequencing data from six normal tissues and seven cancers, and detect at least 27,000 circRNA candidates. Many of these circRNAs are differently expressed between the normal and cancerous tissues. We further characterize one abundant circRNA derived from Exon2 of the HIPK3 gene, termed circHIPK3. The silencing of circHIPK3 but not HIPK3 mRNA significantly inhibits human cell growth. Via a luciferase screening assay, circHIPK3 is observed to sponge to 9 miRNAs with 18 potential binding sites. Specifically, we show that circHIPK3 directly binds to miR-124 and inhibits miR-124 activity. Our results provide evidence that circular RNA produced from precursor mRNA may have a regulatory role in human cells.

Exosomes, which are nanosized endocytic vesicles that are secreted by most cells, contain an abundant cargo of different RNA species that can modulate the behavior of recipient cells and may be used as circulating biomarkers for diseases. Here, we develop a web-accessible database (http://www.exoRBase.org), exoRBase, which is a repository of circular RNA (circRNA), long non-coding RNA (lncRNA) and messenger RNA (mRNA) derived from RNA-seq data analyses of human blood exosomes. Experimental validations from the published literature are also included. exoRBase features the integration and visualization of RNA expression profiles based on normalized RNA-seq data spanning both normal individuals and patients with different diseases. exoRBase aims to collect and characterize all long RNA species in human blood exosomes. The first release of exoRBase contains 58 330 circRNAs, 15 501 lncRNAs and 18 333 mRNAs. The annotation, expression level and possible original tissues are provided. exoRBase will aid researchers in identifying molecular signatures in blood exosomes and will trigger new exosomal biomarker discovery and functional implication for human diseases.

Abstract Purpose: The tumor microenvironment has a profound impact on prognosis and immunotherapy. However, the landscape of the triple-negative breast cancer (TNBC) microenvironment has not been fully understood. Experimental Design: Using the largest original multi-omics dataset of TNBC (n = 386), we conducted an extensive immunogenomic analysis to explore the heterogeneity and prognostic significance of the TNBC microenvironment. We further analyzed the potential immune escape mechanisms of TNBC. Results: The TNBC microenvironment phenotypes were classified into three heterogeneous clusters: cluster 1, the “immune-desert” cluster, with low microenvironment cell infiltration; cluster 2, the “innate immune-inactivated” cluster, with resting innate immune cells and nonimmune stromal cells infiltration; and cluster 3, the “immune-inflamed” cluster, with abundant adaptive and innate immune cells infiltration. The clustering result was validated internally with pathologic sections and externally with The Cancer Genome Atlas and METABRIC cohorts. The microenvironment clusters had significant prognostic efficacy. In terms of potential immune escape mechanisms, cluster 1 was characterized by an incapability to attract immune cells, and MYC amplification was correlated with low immune infiltration. In cluster 2, chemotaxis but inactivation of innate immunity and low tumor antigen burden might contribute to immune escape, and mutations in the PI3K-AKT pathway might be correlated with this effect. Cluster 3 featured high expression of immune checkpoint molecules. Conclusions: Our study represents a step toward personalized immunotherapy for patients with TNBC. Immune checkpoint inhibitors might be effective for “immune-inflamed” cluster, and the transformation of “cold tumors” into “hot tumors” should be considered for “immune-desert” and “innate immune-inactivated” clusters.

Abstract Purpose: MicroRNAs (miRNA) have been documented playing a critical role in cancer development and progression. In this study, we investigate the role of miR-148a in gastric cancer metastasis. Experimental Design: We examined miR-148a levels in 90 gastric cancer samples by qRT-PCR and analyzed the clinicopathologic significance of miR-148a expression. The gastric cancer cells stably expressing miRNA-148a were analyzed for migration and invasion assays in vitro and metastasis assays in vivo; the target genes of miR-148a were further explored. Results: We found that miR-148a expression was suppressed by more than 4-fold in gastric cancer compared with their corresponding nontumorous tissues, and the downregulated miR-148a was significantly associated with tumor-node-metastasis (TNM) stage and lymph node-metastasis. Functional assays showed that overexpression of miR-148a suppressed gastric cancer cell migration and invasion in vitro and lung metastasis formation in vivo. In addition, overexpression of miR-148a in GC cells could reduce the mRNA and protein levels of ROCK1, whereas miR-148a silencing significantly increased ROCK1 expression. Luciferase assays confirmed that miR-148a could directly bind to the 2 sites of 3′ untranslated region of ROCK1. Moreover, in gastric cancer tissues, we observed an inverse correlation between miR-148a and ROCK1 expression. Knockdown of ROCK1 significantly inhibited gastric cancer cell migration and invasion resembling that of miR-148a overexpression. We further found that ROCK1 was involved in miR-148a–induced suppression of gastric cancer cell migration and invasion. Conclusions: miR-148a functions as a tumor metastasis suppressor in gastric cancer, and downregulation of miR-148a contributes to gastric cancer lymph node-metastasis and progression. miR-148a may have a therapeutic potential to suppress gastric cancer metastasis. Clin Cancer Res; 17(24); 7574–83. ©2011 AACR.

Purpose: Long non-coding RNAs (lncRNAs) play key roles in human cancers. Here, FEZF1-AS1, a highly overexpressed lncRNA in colorectal cancer, was identified by lncRNA microarrays. We aimed to explore the roles and possible molecular mechanisms of FEZF1-AS1 in colorectal cancer.Experimental Design: LncRNA expression in colorectal cancer tissues was measured by lncRNA microarray and qRT-PCR. The functional roles of FEZF1-AS1 in colorectal cancer were demonstrated by a series of in vitro and in vivo experiments. RNA pull-down, RNA immunoprecipitation and luciferase analyses were used to demonstrate the potential mechanisms of FEZF1-AS1.Results: We identified a series of differentially expressed lncRNAs in colorectal cancer using lncRNA microarrays, and revealed that FEZF1-AS1 is one of the most overexpressed. Further validation in two expanded colorectal cancer cohorts confirmed the upregulation of FEZF1-AS1 in colorectal cancer, and revealed that increased FEZF1-AS1 expression is associated with poor survival. Functional assays revealed that FEZF1-AS1 promotes colorectal cancer cell proliferation and metastasis. Mechanistically, FEZF1-AS1 could bind and increase the stability of the pyruvate kinase 2 (PKM2) protein, resulting in increased cytoplasmic and nuclear PKM2 levels. Increased cytoplasmic PKM2 promoted pyruvate kinase activity and lactate production (aerobic glycolysis), whereas FEZF1-AS1-induced nuclear PKM2 upregulation further activated STAT3 signaling. In addition, PKM2 was upregulated in colorectal cancer tissues and correlated with FEZF1-AS1 expression and patient survival.Conclusions: Together, these data provide mechanistic insights into the regulation of FEZF1-AS1 on both STAT3 signaling and glycolysis by binding PKM2 and increasing its stability. Clin Cancer Res; 24(19); 4808-19. ©2018 AACR.

Cancer cells possess a unique metabolic phenotype that allows them to preferentially utilize glucose through aerobic glycolysis. This phenomenon is referred to as the “Warburg effect.” Accumulating evidence suggests that microRNAs (miRNAs), a class of small noncoding regulatory RNAs, interact with oncogenes/tumor suppressors and induce such metabolic reprograming in cancer cells. To systematically study the metabolic roles of miRNAs in cancer cells, we developed a gain‐of‐function miRNA screen in HeLa cells. Subsequent investigation of the characterized miRNAs indicated that miR‐199a‐5p acts as a suppressor for glucose metabolism. Furthermore, miR‐199a‐5p is often down‐regulated in human liver cancer, and its low expression level was correlated with a low survival rate, large tumor size, poor tumor differentiation status, high tumor‐node‐metastasis stage and the presence of tumor thrombus of patients. MicroRNA‐199a‐5p directly targets the 3′‐untranslated region of hexokinase 2 (HK2), an enzyme that catalyzes the irreversible first step of glycolysis, thereby suppressing glucose consumption, lactate production, cellular glucose‐6‐phosphate and adenosine triphosphate levels, cell proliferation, and tumorigenesis of liver cancer cells. Moreover, HK2 is frequently up‐regulated in liver cancer tissues and associated with poor patient outcomes. The up‐regulation of hypoxia‐inducible factor‐1α under hypoxic conditions suppresses the expression of miR‐199a‐5p and promotes glycolysis, whereas reintroduction of miR‐199a‐5p interferes with the expression of HK2, abrogating hypoxia‐enhanced glycolysis. Conclusion : miR‐199a‐5p/HK2 reprograms the metabolic process in liver cancer cells and provides potential prognostic predictors for liver cancer patients. (H epatology 2015;62:1132‐1144)

Long noncoding RNAs can serve as oncogenes or tumor suppressors in human cancer; however, their biological functions and underlying mechanism in hepatocarcinogenesis are largely unknown. Here, we report a novel tumor suppressor long noncoding RNA on chromosome 8p12 (termed TSLNC8 ) that is frequently deleted and down‐regulated in hepatocellular carcinoma (HCC) tissues. The loss of TSLNC8 is highly associated with the malignant features of HCC and serves as a prognostic indicator for HCC patients. TSLNC8 significantly suppresses the proliferation and metastasis of HCC cells in vitro and in vivo . TSLNC8 exerts its tumor suppressive activity by competitively interacting with transketolase and signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) and modulating the STAT3‐Tyr705 and STAT3‐Ser727 phosphorylation levels and STAT3 transcriptional activity, thus resulting in inactivation of the interleukin‐6–STAT3 signaling pathway in HCC cells. Conclusion: TSLNC8 is a promising prognostic predictor for patients with HCC, and the TSLNC8–transketolase–STAT3 axis is a potential therapeutic target for HCC treatment. (H epatology 2018;67:171‐187).

Recurrent chromosomal aberrations have led to the discovery of oncogenes or tumour suppressors involved in carcinogenesis. Here we characterized an oncogenic long intergenic non-coding RNA in the frequent DNA-gain regions in hepatocellular carcinoma (HCC), LINC01138 (long intergenic non-coding RNA located on 1q21.2). The LINC01138 locus is frequently amplified in HCC; the LINC01138 transcript is stabilized by insulin like growth factor-2 mRNA-binding proteins 1/3 (IGF2BP1/IGF2BP3) and is associated with the malignant features and poor outcomes of HCC patients. LINC01138 acts as an oncogenic driver that promotes cell proliferation, tumorigenicity, tumour invasion and metastasis by physically interacting with arginine methyltransferase 5 (PRMT5) and enhancing its protein stability by blocking ubiquitin/proteasome-dependent degradation in HCC. The discovery of LINC01138, a promising prognostic indicator, provides insight into the molecular pathogenesis of HCC, and the LINC01138/PRMT5 axis is an ideal therapeutic target for HCC treatment.