MicroRNAs (miRNAs) are an abundant class of small noncoding RNAs that function as negative gene regulators. miRNA deregulation is involved in the initiation and progression of human cancer; however, the underlying mechanism and its contributions to genome-wide transcriptional changes in cancer are still largely unknown. We studied miRNA deregulation in human epithelial ovarian cancer by integrative genomic approach, including miRNA microarray ( n = 106), array-based comparative genomic hybridization ( n = 109), cDNA microarray ( n = 76), and tissue array ( n = 504). miRNA expression is markedly down-regulated in malignant transformation and tumor progression. Genomic copy number loss and epigenetic silencing, respectively, may account for the down-regulation of ≈15% and at least ≈36% of miRNAs in advanced ovarian tumors and miRNA down-regulation contributes to a genome-wide transcriptional deregulation. Last, eight miRNAs located in the chromosome 14 miRNA cluster ( Dlk1-Gtl2 domain) were identified as potential tumor suppressor genes. Therefore, our results suggest that miRNAs may offer new biomarkers and therapeutic targets in epithelial ovarian cancer.

Aldehyde dehydrogenase isoform 1 (ALDH1) has been proved useful for the identification of cancer stem cells. However, our knowledge of the expression and activity of ALDH1 in common epithelial cancers and their corresponding normal tissues is still largely absent. Therefore, we characterized ALDH1 expression in 24 types of normal tissues and a large collection of epithelial tumor specimens (six cancer types, n = 792) by immunohistochemical staining. Using the ALDEFUOR assay, ALDH1 activity was also examined in 16 primary tumor specimens and 43 established epithelial cancer cell lines. In addition, an ovarian cancer transgenic mouse model and 7 murine ovarian cancer cell lines were analyzed. We found that the expression levels and patterns of ALDH1 in epithelial cancers are remarkably distinct, and they correlate with their corresponding normal tissues. ALDH1 protein expression levels are positively correlated with ALDH1 enzymatic activity measured by ALDEFLUOR assay. Long-term in vitro culture doesn't significantly affect ALDH1 activity in epithelial tumor cells. Consistent with research on other cancers, we found that high ALDH1 expression is significantly associated with poor clinical outcomes in serous ovarian cancer patients (n = 439, p = 0.0036). Finally, ALDH(br) tumor cells exhibit cancer stem cell properties and are resistant to chemotherapy. As a novel cancer stem cell marker, ALDH1 can be used for tumors whose corresponding normal tissues express ALDH1 in relatively restricted or limited levels such as breast, lung, ovarian or colon cancer.

Abstract MicroRNAs (miRNA) are approximately 22-nucleotide noncoding RNAs that negatively regulate protein-coding gene expression in a sequence-specific manner via translational inhibition or mRNA degradation. Our recent studies showed that miRNAs exhibit genomic alterations at a high frequency and their expression is remarkably deregulated in ovarian cancer, strongly suggesting that miRNAs are involved in the initiation and progression of this disease. In the present study, we performed miRNA microarray to identify the miRNAs associated with chemotherapy response in ovarian cancer and found that let-7i expression was significantly reduced in chemotherapy-resistant patients (n = 69, P = 0.003). This result was further validated by stem-loop real-time reverse transcription-PCR (n = 62, P = 0.015). Both loss-of-function (by synthetic let-7i inhibitor) and gain-of-function (by retroviral overexpression of let-7i) studies showed that reduced let-7i expression significantly increased the resistance of ovarian and breast cancer cells to the chemotherapy drug, cis-platinum. Finally, using miRNA microarray, we found that decreased let-7i expression was significantly associated with the shorter progression-free survival of patients with late-stage ovarian cancer (n = 72, P = 0.042). This finding was further validated in the same sample set by stem-loop real-time reverse transcription-PCR (n = 62, P = 0.001) and in an independent sample set by in situ hybridization (n = 53, P = 0.049). Taken together, our results strongly suggest that let-7i might be used as a therapeutic target to modulate platinum-based chemotherapy and as a biomarker to predict chemotherapy response and survival in patients with ovarian cancer. [Cancer Res 2008;68(24):10307–14]

Abstract Identification of ovarian cancer (OvCa) patient subpopulations with increased sensitivity to targeted therapies could offer significant clinical benefit. We report that 22% of the high grade OvCa tumors at diagnosis express CIP2A oncoprotein at low levels. CIP2A low OvCa tumors have significantly lower likelihood of disease relapse after standard chemotherapy, but yet a portion of relapsed tumors retain their CIP2A low phenotype. We further discover that reactive oxygen species (ROS) inducing compound APR-246 (PRIMA-1Met/Eprenetapopt), currently in clinical development, preferentially kill CIP2A low OvCa cells across multiple chemotherapy resistant cell lines. Consistent with CIP2A low OvCa subtype in humans, CIP2A is dispensable for development of MISIIR-TAg-driven mouse OvCa tumors. Nevertheless, CIP2A deficient OvCa tumor cells from MISIIR-TAg mice displayed APR-246 hypersensitivity both in vitro and in vivo . Mechanistically, the lack of CIP2A expression hypersensitizes the OvCa cells to APR-246 by inhibition of NF-kB activity. Accordingly, combination of APR-246 and Nf-kB inhibitor compounds strongly synergized in killing of CIP2A positive OvCa cells. Collectively, we discover low CIP2A expression as a vulnerability for APR-246 in OvCa. The results warrant consideration of clinical testing of APR-246 for CIP2A low OvCa tumor subtype patients, and reveal CIP2A as a candidate APR-246 combination therapy target.