Abstract Glioblastoma multiforme (GBM) is the most severe primary brain cancer. Despite an aggressive treatment comprising surgical resection and radio/chemotherapy patient’s survival post diagnosis remains short. A limitation for success in finding novel improved therapeutic options for such dismal disease partly lies in the lack of a relevant animal model that accurately recapitulates patient disease and standard of care. In the present study, we have developed a novel immunocompetent GBM model that includes tumor surgery and a radio/chemotherapy regimen resembling the Stupp protocol and we have used this model to test the impact of the pharmacological inhibition of the endoplasmic reticulum (ER) stress sensor IRE1, on treatment efficacy.

ABSTRACT Most genetic alterations that drive melanoma development and resistance to targeted therapy have been uncovered. In contrast, and despite their increasingly recognized contribution, little is known about the non-genetic mechanisms that drive these processes. Here, we performed in vivo gain-of-function CRISPR screens and identified SMAD3 , BIRC3 and SLC9A5 as key actors of BRAFi-resistance and these genes promote the tumor growth capability of persister cells. We show that their expression levels increase during acquisition of BRAFi-resistance, and remain high in persister cells and during relapse. The upregulation of the SMAD3 transcriptional activity (SMAD3-signature) promotes a mesenchymal-like phenotype and BRAFi-resistance by acting as an upstream transcriptional regulator of potent BRAFi-resistance genes such as EGFR and AXL. This SMAD3-signature predicts resistance to both current melanoma therapies in different cohorts. Critically, chemical inhibition of SMAD3 may constitute amenable target for melanoma since it efficiently abrogates persister cells survival. Interestingly, decrease of SMAD3 activity can also be reached by inhibiting the aryl hydrocarbon receptor (AhR), another druggable transcription factor governing SMAD3 expression level. Our work expands our understanding of the biology of persister cells and highlight novel drug vulnerabilities that can be exploited to develop long-lasting antimelanoma therapies.

Background: Non-coding RNAs represent a large part of the human transcriptome and have been shown to play an important role in disease such as cancer. However, their biological functions are still incompletely understood. Among non-coding RNAs, circular RNAs (circRNAs) have recently been identified for their microRNA (miRNA) sponge function which allows them to modulate the expression of miRNA target genes by taking on the role of competitive endogenous RNAs (ce-circRNAs). Today, most computational tools are not adapted to the search for ce-circRNAs or have not been developed for the search for ce-circRNAs from user9s transcriptomic data. Results: In this study, we present Cirscan (CIRcular RNA Sponge CANdidates), an interactive Shiny application that automatically infers circRNA-miRNA-mRNA networks from human multi-level transcript expression data from two biological conditions (e.g. tumor versus normal conditions in the case of cancer study) in order to identify on a large scale, potential sponge mechanisms active in a specific condition. Cirscan ranks each circRNA-miRNA-mRNA subnetwork according to a sponge score that integrates multiple criteria based on interaction reliability and expression level. Finally, the top ranked sponge mechanisms can be visualized as networks and an enrichment analysis is performed to help its biological interpretation. We showed on two real case studies that Cirscan is capable of retrieving sponge mechanisms previously described, as well as identifying potential novel circRNA sponge candidates. Conclusions: Cirscan can be considered as a companion tool for biologists, facilitating their ability to prioritize sponge mechanisms for experimental validations and identifying potential therapeutic targets. Cirscan is implemented in R, released under the license GPL-3 and accessible on GitLab (https://gitlab.com/geobioinfo/cirscan_Rshiny). The scripts used in this paper are also provided on Gitlab (https://gitlab.com/geobioinfo/cirscan_paper).

Abstract Introduction Circulating Tumor Cells (CTC) have been studied in various solid tumors but clinical utility of CTC in Small Cell Lung Cancer (SCLC) remains unclear. The aim of the CTC-CPC study was to develop an EpCAM-independent CTC isolation method allowing isolation of a broader range of living CTC from SCLC and decipher their genomic and biological characteristics. Patients and methods CTC-CPC is a monocentric prospective non-interventional study including treatment-naïve newly diagnosed SCLC. CD56+CTC were isolated from whole blood samples, at diagnosis and relapse after first-line treatment and submitted to Whole-exome-sequencing (WES). Results Phenotypic study confirms tumor lineage and tumorigenic properties of isolated cells for the 4 patients analyzed with WES. WES of CD56+CTC and matched tumor biopsy reveal genomic alteration frequently impaired in SCLC. At diagnosis CD56+CTC were characterized by a high mutation load, a distinct mutational profile and a unique genomic, compared to match tumors biopsies. In addition to classical pathways altered in SCLC, we found new biological processes specifically affected in CD56+CTC at diagnosis. High numeration of CD56+CTC (>7/ml) at diagnosis was associated with ES-SCLC. Comparing CD56+CTC isolated at diagnosis and relapse, we identify differentially altered oncogenic pathways (e.g. DLL3 or MAPK pathway). Conclusions We report a versatile method of CD56+CTC detection in SCLC. Numeration of CD56+CTC at diagnosis is correlated with disease extension. Isolated CD56+CTC are tumorigenic and a distinct mutational profile. We report a minimal gene set as a unique signature of CD56+CTC and identify new affected biological pathways enriched in EpCAM-independent isolated CTC in SCLC.

Abstract Cholangiocarcinoma (CCA) is a poor prognosis liver cancer characterized by high aggressiveness and resistance to therapy. Long non-coding RNAs (lncRNAs) and signals imposed by oncogenic pathways, such as transforming growth factor β (TGFβ), contribute to cholangiocarcinogenesis. Here, we identified LINC00313 lncRNA as a novel target of TGFβ signalling in CCA cells. TGFβ induced LINC00313 expression in a TβRI/Smad-dependent manner. Gene expression and genome-wide chromatin accessibility profiling revealed that nuclear LINC00313 transcriptionally regulated genes involved in Wnt signalling, such as TCF7 . LINC00313 gain-of-function enhanced TCF/LEF-dependent transcription, promoted colony formation in vitro and accelerated tumour growth in vivo . Genes associated with LINC00313 over-expression in human CCA were characterized by KRAS and TP53 mutations and reduced patient’s overall survival. Mechanistically, actin-like 6A (ACTL6A), a subunit of SWI/SNF chromatin remodelling complex, interacted with LINC00313 and impacted on TCF7 and SULF2 transcription. We propose a model whereby TGFβ induces LINC00313 in order to regulate expression of hallmark Wnt pathway genes, in co-operation with SWI/SNF. By modulating key genes of the Wnt pathway, LINC00313 fine-tunes Wnt/TCF/LEF-dependent transcriptional responses and boosts cholangiocarcinogenesis.

Antisense oligonucleotides (ASOs) belong to promising therapeutic molecules for the treatment of neurologic, muscular and metabolic disorders. Several ASOs have been approved so far and more than a hundred clinical trials are currently underway covering a dozen therapeutic areas including cancer. Yet, the mechanisms of internalization, cell trafficking and action of these molecules remain poorly understood. Moreover, with only a small fraction of ASOs reaching the correct cellular compartment following systemic delivery, the majority of targeted diseases requires recurrent injections of ASOs. A deeper understanding of these mechanisms would guide the improvement of their potency and thus, reduce the amount of delivered ASOs and their potential side-effects. Here, using a CRISPR screen, we investigated intracellular proteins involved in ASOs efficiency using a whole genome approach and identified several potential regulators which could significantly impact ASOs potency in melanoma cells. From these proteins, we validated WD Repeat Domain 91 (WDR91), a regulator of endosomal maturation, as a modulator whose depletion significantly inhibits ASO productive activity. This study provides the first list of ASO modulators using a biologically relevant functional assay to estimate the role of these proteins. In conclusion, these data could lead to a better understanding of the mechanisms favoring productive uptake or improved endosomal escape of ASOs.

Abstract Uveal melanoma (UM), the most common primary intraocular tumor in adults, has been extensively characterized by omics technologies during the last 5 years. Despite the discovery of gene signatures, the molecular actors driving the cancer aggressiveness are not fully understood and UM is still associated to a dismal overall survival at metastatic stage. Here, we showed that microRNA-16 (miR-16) is involved in uveal melanoma by an unexpected mechanism. By defining the miR-16-interactome, we revealed that miR-16 mainly interacts via non-canonical base-pairing to a subset of RNAs, promoting their expression levels (sponge RNAs). Consequently, the canonical miR-16 activity, involved in the RNA decay of oncogenes such as cyclin D1 and D3, is impaired. This miR-16 non-canonical base-pairing to sponge RNAs can explain both the derepression of miR-16 targets and the promotion of oncogenes expression observed for patients with poor overall survival in two cohorts. miR-16 activity assessment using our sponge-signature discriminates the patient’s overall survival as efficiently as the current method based on copy number variations and driver mutations detection. To conclude, miRNA loss of function due to miRNA sequestration seems to promote cancer burden by two combined events – “loss of brake and an acceleration”. Our results highlight the oncogenic role of the non-canonical base-pairing between miRNAs/mRNAs in uveal melanoma.