Abstract The functional impact of recently discovered long noncoding RNAs (ncRNAs) in human cancer remains to be clarified. One long ncRNA which has attracted attention is the Hox transcript antisense intergenic RNA termed HOTAIR, a long ncRNA expressed from the developmental HOXC locus located on chromosome 12q13.13. In cooperation with Polycomb complex PRC2, the HOTAIR long ncRNA is reported to reprogram chromatin organization and promote breast cancer metastasis. In this study, we examined the status and function of HOTAIR in patients with stage IV colorectal cancer (CRC) who have liver metastases and a poor prognosis. HOTAIR expression levels were higher in cancerous tissues than in corresponding noncancerous tissues and high HOTAIR expression correlated tightly with the presence of liver metastasis. Moreover, patients with high HOTAIR expression had a relatively poorer prognosis. In a subset of 32 CRC specimens, gene set enrichment analysis using cDNA array data revealed a close correlation between expression of HOTAIR and members of the PRC2 complex (SUZ12, EZH2, and H3K27me3). Our findings suggest that HOTAIR expression is associated with a genome-wide reprogramming of PRC2 function not only in breast cancer but also in CRC, where upregulation of this long ncRNA may be a critical element in metastatic progression. Cancer Res; 71(20); 6320–6. ©2011 AACR.

A 200–300 kb region of chromosome 3p14.2, including the fragile site locus FRA3B, is homozygously deleted in multiple tumor-derived cell lines. Exon amplification from cosmids covering this deleted region allowed identification of the human FHIT gene, a member of the histidine triad gene family, which encodes a protein with 69% similarity to an S. pombe enzyme, diadenosine 5′, 5′′′ P1, P4-tetraphosphate asymmetrical hydrolase. The FHIT locus is composed of ten exons distributed over at least 500 kb, with three 5′ untranslated exons centromeric to the renal carcinoma–associated 3p14.2 breakpoint, the remaining exons telomeric to this translocation breakpoint, and exon 5 within the homozygously deleted fragile region. Aberrant transcripts of the FHIT locus were found in ∼50% of esophageal, stomach, and colon carcinomas.

Induced pluripotent stem cells (iPSCs) can be generated from differentiated human and mouse somatic cells using transcription factors such as Oct4, Sox2, Klf4, and c-Myc. It is possible to augment the reprogramming process with chemical compounds, but issues related to low reprogramming efficiencies and, with a number of protocols, residual vector sequences, remain to be resolved. We show here that it is possible to reprogram mouse and human cells to pluripotency by direct transfection of mature double-stranded microRNAs (miRNAs). Our approaches use a combination of mir-200c plus mir-302 s and mir-369 s family miRNAs. Because this reprogramming method does not require vector-based gene transfer, it holds significant potential for biomedical research and regenerative medicine.

The functional roles of SNPs within the 8q24 gene desert in the cancer phenotype are not yet well understood. Here, we report that CCAT2 , a novel long noncoding RNA transcript (lncRNA) encompassing the rs6983267 SNP, is highly overexpressed in microsatellite-stable colorectal cancer and promotes tumor growth, metastasis, and chromosomal instability. We demonstrate that MYC , miR–17–5p, and miR–20a are up-regulated by CCAT2 through TCF7L2-mediated transcriptional regulation. We further identify the physical interaction between CCAT2 and TCF7L2 resulting in an enhancement of WNT signaling activity. We show that CCAT2 is itself a WNT downstream target, which suggests the existence of a feedback loop. Finally, we demonstrate that the SNP status affects CCAT2 expression and the risk allele G produces more CCAT2 transcript. Our results support a new mechanism of MYC and WNT regulation by the novel lncRNA CCAT2 in colorectal cancer pathogenesis, and provide an alternative explanation of the SNP-conferred cancer risk.

Cancer cells secrete small membranous extracellular vesicles (EVs) into their microenvironment and circulation. Although their potential as cancer biomarkers has been promising, the identification and quantification of EVs in clinical samples remains challenging. Here we describe a sensitive and rapid analytical technique for profiling circulating EVs directly from blood samples of patients with colorectal cancer. EVs are captured by two types of antibodies and are detected by photosensitizer-beads, which enables us to detect cancer-derived EVs without a purification step. We also show that circulating EVs can be used for detection of colorectal cancer using the antigen CD147, which is embedded in cancer-linked EVs. This work describes a new liquid biopsy technique to sensitively detect disease-specific circulating EVs and provides perspectives in translational medicine from the standpoint of diagnosis and therapy. The potential of extracellular vesicles (EVs) as cancer biomarkers is substantial. Here, Yoshioka et al. describe a sensitive technique to analyse EVs directly from blood samples of patients with colorectal cancer, highlighting a liquid biopsy technique with cancer-detection possibilities.

Functional microRNAs (miRNAs) in exosomes have been recognised as potential stable biomarkers in cancers. The aim of this study is to identify specific miRNAs in exosome as serum biomarkers for the early detection of recurrence in human colorectal cancer (CRC). Serum samples were sequentially obtained from six patients with and without recurrent CRC. The miRNAs were purified from exosomes, and miRNA microarray analysis was performed. The miRNA expression profiles and copy number aberrations were explored using microarray and array CGH analyses in 124 CRC tissues. Then, we validated exosomal miRNAs in 2 serum sample sets (90 and 209 CRC patients) by quantitative real-time RT–PCR. Exosomal miR-17-92a cluster expression level in serum was correlated with the recurrence of CRC. Exosomal miR-19a expression levels in serum were significantly increased in patients with CRC as compared with healthy individuals with gene amplification. The CRC patients with high exosomal miR-19a expression showed poorer prognoses than the low expression group (P<0.001). Abundant expression of exosomal miR-19a in serum was identified as a prognostic biomarker for recurrence in CRC patients.

PurposeThe validation of tumor, node, metastasis staging system in terms of prognosis is an indispensable part of establishing a better staging system in lung cancer.MethodsIn 2005, 387 Japanese institutions submitted information regarding the prognosis and clinicopathologic profiles of patients who underwent pulmonary resections for primary lung neoplasms in 1999 to the Japanese Joint Committee of Lung Cancer Registry. The data of 13,010 patients with only lung carcinoma histology (97.6%) were analyzed in terms of prognosis and clinicopathologic characteristics.ResultsThe 5-year survival rate of the entire group was 61.4%. For the small cell histology (n = 390), the 5-year survival rates according to clinical (c) and pathologic (p) stages were as follows: 58.8% (n = 161) and 58.3% (n = 127) for IA, 58.0% (n = 77) and 60.2% (n = 79) for IB, 47.1% (n = 17) and 40.6% (n = 29) for IIA, 25.3% (n = 38) and 41.1% (n = 29) for IIB, 29.0% (n = 61) and 28.3% (n = 60) for IIIA, 36.3% (n = 19) and 34.6% (n = 40) for IIIB, and 27.8% (n = 12) and 30.8% for IV (n = 13). For the non-small cell histology (n = 12,620), the 5-year survival rates according to c-stage and p-stage were as follows: 77.3% (n = 5642) and 83.9% (n = 4772) for IA, 59.8% (n = 3081) and 66.3% (n = 2629) for IB, 54.1% (n = 205) and 61.0% (n = 361) for IIA, 43.9% (n = 1227) and 47.4% (n = 1330) for IIB, 38.3% (n = 1628) and 32.8% (n = 1862) for IIIA, 32.6% (n = 526) and 29.6% (n = 1108) for IIIB, and 26.5% (n = 198) and 23.1% (n = 375) for IV. Adenocarcinoma, female gender, and age less than 50 years were significant favorable prognostic factors.ConclusionThis large registry study provides benchmark prognostic statistics for lung cancer. The prognostic difference between stages IB and IIA was small despite different stages. Otherwise, the present tumor, node, metastasis staging system well characterizes the stage-specific prognoses. The validation of tumor, node, metastasis staging system in terms of prognosis is an indispensable part of establishing a better staging system in lung cancer. In 2005, 387 Japanese institutions submitted information regarding the prognosis and clinicopathologic profiles of patients who underwent pulmonary resections for primary lung neoplasms in 1999 to the Japanese Joint Committee of Lung Cancer Registry. The data of 13,010 patients with only lung carcinoma histology (97.6%) were analyzed in terms of prognosis and clinicopathologic characteristics. The 5-year survival rate of the entire group was 61.4%. For the small cell histology (n = 390), the 5-year survival rates according to clinical (c) and pathologic (p) stages were as follows: 58.8% (n = 161) and 58.3% (n = 127) for IA, 58.0% (n = 77) and 60.2% (n = 79) for IB, 47.1% (n = 17) and 40.6% (n = 29) for IIA, 25.3% (n = 38) and 41.1% (n = 29) for IIB, 29.0% (n = 61) and 28.3% (n = 60) for IIIA, 36.3% (n = 19) and 34.6% (n = 40) for IIIB, and 27.8% (n = 12) and 30.8% for IV (n = 13). For the non-small cell histology (n = 12,620), the 5-year survival rates according to c-stage and p-stage were as follows: 77.3% (n = 5642) and 83.9% (n = 4772) for IA, 59.8% (n = 3081) and 66.3% (n = 2629) for IB, 54.1% (n = 205) and 61.0% (n = 361) for IIA, 43.9% (n = 1227) and 47.4% (n = 1330) for IIB, 38.3% (n = 1628) and 32.8% (n = 1862) for IIIA, 32.6% (n = 526) and 29.6% (n = 1108) for IIIB, and 26.5% (n = 198) and 23.1% (n = 375) for IV. Adenocarcinoma, female gender, and age less than 50 years were significant favorable prognostic factors. This large registry study provides benchmark prognostic statistics for lung cancer. The prognostic difference between stages IB and IIA was small despite different stages. Otherwise, the present tumor, node, metastasis staging system well characterizes the stage-specific prognoses.

The overwhelming majority of participants in current genetic studies are of European ancestry. To elucidate disease biology in the East Asian population, we conducted a genome-wide association study (GWAS) with 212,453 Japanese individuals across 42 diseases. We detected 320 independent signals in 276 loci for 27 diseases, with 25 novel loci (P < 9.58 × 10−9). East Asian–specific missense variants were identified as candidate causal variants for three novel loci, and we successfully replicated two of them by analyzing independent Japanese cohorts; p.R220W of ATG16L2 (associated with coronary artery disease) and p.V326A of POT1 (associated with lung cancer). We further investigated enrichment of heritability within 2,868 annotations of genome-wide transcription factor occupancy, and identified 378 significant enrichments across nine diseases (false discovery rate < 0.05) (for example, NKX3-1 for prostate cancer). This large-scale GWAS in a Japanese population provides insights into the etiology of complex diseases and highlights the importance of performing GWAS in non-European populations. Genome-wide analysis in 212,453 Japanese individuals identifies loci associated with 42 diseases. Comparative analysis with European populations identifies East Asian–specific associations.

Significance Immunosuppressive Foxp3-expressing regulatory T cells (Tregs) in tumor tissues are assumed to be clonally expanding via recognizing tumor-associated antigens. By single-cell RNA sequencing, we have searched for the molecules that are specifically expressed by such multiclonal tumor Tregs, but not by tumor-infiltrating effector T cells or natural Tregs in other tissues. The search revealed the chemokine receptor CCR8 as a candidate. Treatment of tumor-bearing mice with cell-depleting anti-CCR8 antibody indeed selectively removed multiclonal tumor Tregs without affecting effector T cells or tissue Tregs, eradicating established tumors with induction of potent tumor-specific effector/memory T cells and without activating autoimmune T cells. Thus, specific depletion of clonally expanding tumor Tregs is clinically instrumental for evoking effective tumor immunity without autoimmune adverse effects.