GASTROENTEROLOGY 2001;120:1518-1521

CRC screening should begin at age 50 years in asymptomatic persons. Colonoscopy every 10 years and annual FIT are currently the first considerations for screening. Colonoscopy every 10 years has advantages in the opportunistic screening setting. Annual FIT is likely to be preferred in organized screening programs. Positioning of the 2 tests can be reasonably based on a sequential offer (colonoscopy first with FIT offered to patients who decline colonoscopy, followed by second-tier tests for patients who decline FIT), a multiple-options approach where both tests are discussed with patients (followed by a sequential offer of second-tier tests to patients who decline both colonoscopy and FIT), or a risk-stratified approach (colonoscopy is offered to patients with a higher pretest probability of neoplasia, and FIT is used in persons with a lower pretest probability of neoplasia).

Objective

 Distant metastasis is the major cause of cancer-related death in patients with colorectal cancer (CRC). Although the microRNA-200 (miR-200) family is a crucial inhibitor of epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) in human cancer, the role of miR-200 members in the pathogenesis of metastatic CRC has not been investigated. 

Design

 Fifty-four pairs of primary CRC and corresponding matched liver metastasis tissue specimens were analysed for expression and methylation status of the miR-200 family members. Functional analysis of miR-200c overexpression was investigated in CRC cell lines, and cells were analysed for proliferation, invasion and migration. Expression of several miR-200c target genes (ZEB1, ETS1 and FLT1) and EMT markers (E-cadherin and vimentin) in CRC cell lines and tissue specimens was validated. 

Results

 Liver metastasis tissues showed higher expression of miR-200c (primary CRC=1.31 vs. liver metastasis=1.59; p=0.0014) and miR-141 (primary CRC=0.14 vs. liver metastasis=0.17; p=0.0234) than did primary CRCs, which was significantly associated with hypomethylation of the promoter region of these miRNAs (primary CRC=61.2% vs. liver metastasis=46.7%; p<0.0001). The invasive front in primary CRC tissues revealed low miR-200c expression by in situ hybridization analysis. Transfection of miR-200c precursors resulted in enhanced cell proliferation but reduced invasion and migration behaviours in CRC cell lines. Overexpression of miR-200c in CRC cell lines caused reduced expression of putative gene targets, and resulted in increased E-cadherin and reduced vimentin expression. The associations between miR-200c, target genes and EMT markers were validated in primary CRCs and matching liver metastasis tissues. 

Conclusions

 miR-200c plays an important role in mediating EMT and metastatic behaviour in the colon. Its expression is epigenetically regulated, and miR-200c may serve as a potential diagnostic marker and therapeutic target for patients with CRC.

5-Fluorouracil improves mortality in stage III colorectal cancer patients. In vitro studies suggest that microsatellite instability influences cell survival after 5-fluorouracil treatment. We investigated the survival influence of 5-fluorouracil in patients with microsatellite instability-high tumors.We collected data and tumors on 204 consecutive stage II and III colorectal cancer patients from registries at the University of California and Veterans Administration hospitals in San Diego, California, from 1982 to 1999. Archival DNA was extracted, and microsatellite instability was assessed by National Cancer Institute-recommended markers. Cox proportional hazard modeling was used to determine survival associations for microsatellite instability and 5-fluorouracil treatment status.We identified 36 microsatellite instability-high (17.6%) and 168 non-microsatellite instability-high tumors (82.4%). Microsatellite instability-high tumors were significantly associated with proximal colon location, presence of mucin, and surrounding lymphoid reaction. Univariate and multivariate analyses showed no survival difference between microsatellite instability-high and non-microsatellite instability-high groups (hazard ratio, 1.04; P = 0.88). Dichotomized by use of 5-fluorouracil, there was increased risk of death in patients who received no adjuvant chemotherapy (hazard ratio, 2.02; P = 0.02). However, the benefit of 5-fluorouracil was different between microsatellite instability-high and non-microsatellite instability-high groups. Patients with non-microsatellite instability-high tumors who received 5-fluorouracil had better survival compared with patients who were not treated (P < 0.05). Conversely, patients with microsatellite instability-high tumors who were treated with 5-fluorouracil had no survival difference compared with patients without treatment (P = 0.52).There is improved survival in patients with non-microsatellite instability-high tumors after 5-fluorouracil-based chemotherapy that does not extend to patients with microsatellite instability-high tumors. The microsatellite instability status of a patient's colorectal cancer may indicate differences in 5-fluorouracil-based chemosensitivity; this is consistent with in vitro studies.

BackgroundThe oncogenic microRNAs (miRNAs) miR-21 and miR-31 negatively regulate tumor-suppressor genes. Their potential as serum biomarkers has not been determined in human colorectal cancer (CRC).

CRC screening should begin at age 50 years in asymptomatic persons. Colonoscopy every 10 years and annual FIT are currently the first considerations for screening. Colonoscopy every 10 years has advantages in the opportunistic screening setting. Annual FIT is likely to be preferred in organized screening programs. Positioning of the 2 tests can be reasonably based on a sequential offer (colonoscopy first with FIT offered to patients who decline colonoscopy, followed by second-tier tests for patients who decline FIT), a multiple-options approach where both tests are discussed with patients (followed by a sequential offer of second-tier tests to patients who decline both colonoscopy and FIT), or a risk-stratified approach (colonoscopy is offered to patients with a higher pretest probability of neoplasia, and FIT is used in persons with a lower pretest probability of neoplasia).

Abstract Introduction: Colorectal cancer (CRC) is the second leading cause of cancer-related deaths, but currently available noninvasive screening programs have achieved only a modest decrease in mortality. MicroRNAs (miRNA) play an important role in a wide array of biological processes and are commonly dysregulated in neoplasia. We aimed to evaluate the feasibility of fecal miRNAs as biomarkers for colorectal neoplasia screening. Materials and Methods: Total RNA was extracted from freshly collected stool samples from 8 healthy volunteers and 29 samples collected via fecal occult blood testing from subjects with normal colonoscopies, colon adenomas, and CRCs. miRNA expression analyses were done with TaqMan quantitative reverse transcription-PCR for a subset of miRNAs. Illumina miRNA microarray profiling was done to evaluate the differences in expression patterns between normal colonic mucosa tissues and stool samples from healthy subjects. Results: We efficiently extracted miRNAs from stool specimens using our developed protocol. Data from independent experiments showed high reproducibility for miRNA extraction and expression. miRNA expression patterns were similar in stool specimens among healthy volunteers, and reproducible in stool samples that were collected serially in time from the same individuals. miRNA expression profiles from 29 patients showed higher expression of miR-21 and miR-106a in patients with adenomas and CRCs compared with individuals free of colorectal neoplasia. Conclusion: Our data indicate that miRNAs could be extracted from stool easily and reproducibly. The stools of patients with colorectal neoplasms have unique and identifiable patterns of miRNA expression. Impact: Fecal miRNAs may be an excellent candidate for the development of a noninvasive screening test for colorectal neoplasms. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev; 19(7); 1766–74. ©2010 AACR.

The binding of fluorescein isothiocyanate (FITC)-conjugated lectins to mucin in the human colon was studied by using fluorescence microscopy. In normal mucosa, lectins that preferentially bind to exposed N-acetyl-galactosamine residues (Dolichos biflorus agglutinin and soybean agglutinin) bound selectively to the goblet cell mucin of well-differentiated cells in the upper colonic crypt. By contrast, lectins that require exposed non-reducing galactose residues for binding (Ricinus communis agglutinin1 and Bauhinia purpurea agglutinin) preferentially labeled the mucin of less-differentiated goblet cells located in the lower portion of the colonic crypt. The lectin derived from Arachis hypogaea (peanut agglutinin) has a high affinity for a carbohydrate structure not normally exposed in human tissues. This lectin did not label the goblet cell mucin in the normal colon. However, the mucin was labeled in all 21 colon cancer specimens examined. Additionally, the nonmalignant epithelium immediately adjacent to colon cancer (termed "transitional mucosa") also contained goblet cell mucin that was labeled by FITC-peanut agglutinin. Three conclusions may be drawn from the selective binding characteristics of FITC-lectins to colonic mucins. First, an alteration in the exposed, nonreducing carbohydrate residues occurs in human colonic mucin during the process of goblet cell differentiation. Second, an exposed carbohydrate structure that is not normally present in human tissues is expressed in the mucin produced by malignant colonic epithelium. Third, the presence of the cancer-associated carbohydrate structure in the mucin of transitional mucosa suggests that this tissue may be in the process of early malignant transformation.

Abstract Global downregulation of microRNAs (miRNA) is a common feature in colorectal cancer (CRC). Whereas CpG island hypermethylation constitutes a mechanism for miRNA silencing, this field largely remains unexplored. Herein, we describe the epigenetic regulation of miR-137 and its contribution to colorectal carcinogenesis. We determined the methylation status of miR-137 CpG island in a panel of six CRC cell lines and 409 colorectal tissues [21 normal colonic mucosa from healthy individuals (N-N), 160 primary CRC tissues and their corresponding normal mucosa (N-C), and 68 adenomas]. TaqMan reverse transcription-PCR and in situ hybridization were used to analyze miR-137 expression. In vitro functional analysis of miR-137 was performed. Gene targets of miR-137 were identified using a combination of bioinformatic and transcriptomic approaches. We experimentally validated the miRNA:mRNA interactions. Methylation of the miR-137 CpG island was a cancer-specific event and was frequently observed in CRC cell lines (100%), adenomas (82.3%), and CRC (81.4%), but not in N-C (14.4%; P &lt; 0.0001 for CRC) and N-N (4.7%; P &lt; 0.0001 for CRC). Expression of miR-137 was restricted to the colonocytes in normal mucosa and inversely correlated with the level of methylation. Transfection of miR-137 precursor in CRC cells significantly inhibited cell proliferation. Gene expression profiling after miR-137 transfection discovered novel potential mRNA targets. We validated the interaction between miR-137 and LSD-1. Our data indicate that miR-137 acts as a tumor suppressor in the colon and is frequently silenced by promoter hypermethylation. Methylation silencing of miR-137 in colorectal adenomas suggests it to be an early event, which has prognostic and therapeutic implications. Cancer Res; 70(16); 6609–18. ©2010 AACR.