Noncoding RNAs play important roles in cancer biology, providing potential targets for cancer intervention. As a new class of endogenous noncoding RNAs, circular RNAs (circRNAs) have been recently identified in cell development and function, and certain types of pathological responses, generally acting as a microRNA (miRNA) sponge to regulate gene expression. Identifying the deregulated circRNAs and their roles in cancer has attracted much attention. However, the expression profile and function of circRNAs in human hepatocellular carcinoma (HCC) remain to be investigated. Here, we analyzed the expression profile of human circRNAs in HCC tissues and identified circMTO1 (mitochondrial translation optimization 1 homologue; hsa_circRNA_0007874/hsa_circRNA_104135 ) as one circRNA significantly down‐regulated in HCC tissues. HCC patients with low circMTO1 expression had shortened survival. By using a biotin‐labeled circMTO1 probe to perform RNA in vivo precipitation in HCC cells, we identified miR‐9 as the circMTO1‐associated miRNA. Furthermore, silencing of circMTO1 in HCC could down‐regulate p21, the target of oncogenic miR‐9, resulting in the promotion of HCC cell proliferation and invasion. In addition, the tumor‐promoting effect of circMTO1 silencing was blocked by miR9 inhibitor. Intratumoral administration of cholesterol‐conjugated circMTO1 small interfering RNA promoted tumor growth in HCC‐bearing mice in vivo . Conclusion: circMTO1 suppresses HCC progression by acting as the sponge of oncogenic miR‐9 to promote p21 expression, suggesting that circMTO1 is a potential target in HCC treatment. The decrease of circMTO1 in HCC tissues may serve as a prognosis predictor for poor survival of patients. (H epatology 2017;66:1151‐1164).

Abstract Upon recognition of viral components by pattern recognition receptors, including TLRs and retinoic acid-inducible gene I (RIG-I)- like helicases, cells are activated to produce type I IFN and proinflammatory cytokines. These pathways are tightly regulated by host to prevent inappropriate cellular response, but viruses can down-regulate these pathways for their survival. Recently, identification of negative regulators for cytoplasmic RNA-mediated antiviral signaling, especially the RIG-I pathway, attract much attention. However, there is no report about negative regulation of RIG-I antiviral pathway by microRNAs (miRNA) to date. We found that vesicular stomatitis virus (VSV) infection up-regulated miR-146a expression in mouse macrophages in TLR-myeloid differentiation factor 88-independent but RIG-I-NF-κB-dependent manner. In turn, miR-146a negatively regulated VSV-triggered type I IFN production, thus promoting VSV replication in macrophages. In addition to two known miR-146a targets, TRAF6 and IRAK1, we proved that IRAK2 was another target of miR-146a, which also participated in VSV-induced type I IFN production. Furthermore, IRAK1 and IRAK2 participated in VSV-induced type I IFN production by associating with Fas-associated death domain protein, an important adaptor in RIG-I signaling, in a VSV infection-inducible manner. Therefore, we demonstrate that miR-146a, up-regulated during viral infection, is a negative regulator of the RIG-I-dependent antiviral pathway by targeting TRAF6, IRAK1, and IRAK2.

Summary

 The full scale of human miRNome in specific cell or tissue, especially in cancers, remains to be determined. An in-depth analysis of miRNomes in human normal liver, hepatitis liver, and hepatocellular carcinoma (HCC) was carried out in this study. We found nine miRNAs accounted for ∼88.2% of the miRNome in human liver. The third most highly expressed miR-199a/b-3p is consistently decreased in HCC, and its decrement significantly correlates with poor survival of HCC patients. Moreover, miR-199a/b-3p can target tumor-promoting PAK4 to suppress HCC growth through inhibiting PAK4/Raf/MEK/ERK pathway both in vitro and in vivo. Our study provides miRNomes of human liver and HCC and contributes to better understanding of the important deregulated miRNAs in HCC and liver diseases.

Abstract Effective recognition of viral infection and subsequent triggering of antiviral innate immune responses are essential for the host antiviral defense, which is tightly regulated by multiple regulators, including microRNAs. Our previous study showed that a panel of microRNAs, including miR-155, was markedly upregulated in macrophages upon vesicular stomatitis virus infection; however, the biological function of miR-155 during viral infection remains unknown. In this paper, we show that RNA virus infection induces miR-155 expression in macrophages via TLR/MyD88-independent but retinoic acid-inducible gene I/JNK/NF-κB–dependent pathway. And the inducible miR-155 feedback promotes type I IFN signaling, thus suppressing viral replication. Furthermore, suppressor of cytokine signaling 1 (SOCS1), a canonical negative regulator of type I IFN signaling, is targeted by miR-155 in macrophages, and SOCS1 knockdown mediates the enhancing effect of miR-155 on type I IFN-mediated antiviral response. Therefore, we demonstrate that inducible miR-155 feedback positively regulates host antiviral innate immune response by promoting type I IFN signaling via targeting SOCS1.

In our in-depth analysis carried out by the Illumina Solexa massive parallel signature sequencing, microRNA-99a (miR-99a) was found to be the sixth abundant microRNA in the miRNome of normal human liver but was markedly down-regulated in hepatocellular carcinoma (HCC). Compelling evidence has suggested the important roles of microRNAs in HCC development. However, the biological function of miR-99a deregulation in HCC remains unknown. In this study, we found that miR-99a was remarkably decreased in HCC tissues and cell lines. Importantly, lower miR-99a expression in HCC tissues significantly correlated with shorter survival of HCC patients, and miR-99a was identified to be an independent predictor for the prognosis of HCC patients. Furthermore, restoration of miR-99a dramatically suppressed HCC cell growth in vitro by inducing the G(1) phase cell cycle arrest. Intratumoral injection of cholesterol-conjugated miR-99a mimics significantly inhibited tumor growth and reduced the α-fetoprotein level in HCC-bearing nude mice. Insulin-like growth factor 1 receptor (IGF-1R) and mammalian target of rapamycin (mTOR) were further characterized as the direct targets of miR-99a. Furthermore, protein levels of IGF-1R and mTOR were found to be inversely correlated with miR-99a expression in HCC tissues. miR-99a mimics inhibited IGF-1R and mTOR pathways and subsequently suppressed expression of cell cycle-related proteins, including cyclin D1 in HCC cells. Conclusively, miR-99a expression was frequently down-regulated in HCC tissues and correlates with the prognosis of HCC patients, thus proposing miR-99a as a prospective prognosis predictor of HCC. miR-99a suppresses HCC growth by inducing cell cycle arrest, suggesting miR-99a as potential tumor suppressor for HCC therapeutics.

Abstract Interleukin-6 (IL-6) is a pleiotropic cytokine and exerts its complex biological functions mainly through three different signal modes, called cis- , trans- , and cluster signaling. When IL-6 binds to its membrane or soluble receptors, the co-receptor gp130 is activated to initiate downstream signaling and induce the expression of target genes. In the liver, IL-6 can perform its anti-inflammatory activities to promote hepatocyte reprogramming and liver regeneration. On the contrary, IL-6 also exerts the pro-inflammatory functions to induce liver aging, fibrosis, steatosis, and carcinogenesis. However, understanding the roles and underlying mechanisms of IL-6 in liver physiological and pathological processes is still an ongoing process. So far, therapeutic agents against IL‑6, IL‑6 receptor (IL‑6R), IL-6-sIL-6R complex, or IL-6 downstream signal transducers have been developed, and determined to be effective in the intervention of inflammatory diseases and cancers. In this review, we summarized and highlighted the understanding of the double-edged effects of IL-6 in liver homeostasis, aging, inflammation, and chronic diseases, for better shifting the “negative” functions of IL-6 to the “beneficial” actions, and further discussed the potential therapeutic effects of targeting IL-6 signaling in the clinics.

Abstract Background Chronic inflammation initiated by inflammatory monocytes underlies the pathogenesis of atherosclerosis. However, approaches that can effectively resolve chronic low-grade inflammation targeting monocytes are not readily available. The small chemical compound 4-phenylbutyric acid (4-PBA) exhibits broad anti-inflammatory effects in reducing atherosclerosis. Selective delivery of 4-PBA reprogrammed monocytes may hold novel potential in providing targeted and precision therapeutics for the treatment of atherosclerosis. Methods Systems analyses integrating single-cell RNA-sequencing and complementary immunological approaches characterized key resolving characteristics as well as defining markers of reprogrammed monocytes trained by 4-PBA. Molecular mechanisms responsible for monocyte reprogramming was assessed by integrated biochemical and genetic approaches. The inter-cellular propagation of homeostasis resolution was evaluated by co-culture assays with donor monocytes trained by 4-PBA and recipient naïve monocytes. The in vivo effects of monocyte resolution and atherosclerosis prevention by 4-PBA were assessed with the high fat diet-fed ApoE -/- mouse model with i.p. 4-PBA administration. Furthermore, the selective efficacy of 4-PBA trained monocytes were examined by i.v. transfusion of ex vivo trained monocytes by 4-PBA into recipient high fat diet-fed ApoE -/- mice. Results In this study, we found that monocytes can be potently reprogrammed by 4-PBA into an immune-resolving state characterized by reduced adhesion and enhanced expression of anti-inflammatory mediator CD24. Mechanistically, 4-PBA reduced the expression of ICAM-1 via reducing peroxisome stress and attenuating SYK-mTOR signaling. Concurrently, 4-PBA enhanced the expression of resolving mediator CD24 through promoting PPARγ neddylation mediated by TOLLIP. 4-PBA trained monocytes can effectively propagate anti-inflammation activity to neighboring monocytes through CD24. Our data further demonstrated that 4-PBA trained monocytes effectively reduce atherosclerosis pathogenesis when administered in vivo . Conclusion Our study describes a robust and effective approach to generate resolving monocytes, characterizes novel mechanisms for targeted monocyte reprogramming, and offers a precision-therapeutics for atherosclerosis based on delivering reprogrammed resolving monocytes.