Summary

 Abundantly expressed in fetal tissues and adult muscle, the developmentally regulated H19 long noncoding RNA (lncRNA) has been implicated in human genetic disorders and cancer. However, how H19 acts to regulate gene function has remained enigmatic, despite the recent implication of its encoded miR-675 in limiting placental growth. We noted that vertebrate H19 harbors both canonical and noncanonical binding sites for the let-7 family of microRNAs, which plays important roles in development, cancer, and metabolism. Using H19 knockdown and overexpression, combined with in vivo crosslinking and genome-wide transcriptome analysis, we demonstrate that H19 modulates let-7 availability by acting as a molecular sponge. The physiological significance of this interaction is highlighted in cultures in which H19 depletion causes precocious muscle differentiation, a phenotype recapitulated by let-7 overexpression. Our results reveal an unexpected mode of action of H19 and identify this lncRNA as an important regulator of the major let-7 family of microRNAs.

Aneuploidy, whole chromosome or chromosome arm imbalance, is a near-universal characteristic of human cancers. In 10,522 cancer genomes from The Cancer Genome Atlas, aneuploidy was correlated with TP53 mutation, somatic mutation rate, and expression of proliferation genes. Aneuploidy was anti-correlated with expression of immune signaling genes, due to decreased leukocyte infiltrates in high-aneuploidy samples. Chromosome arm-level alterations show cancer-specific patterns, including loss of chromosome arm 3p in squamous cancers. We applied genome engineering to delete 3p in lung cells, causing decreased proliferation rescued in part by chromosome 3 duplication. This study defines genomic and phenotypic correlates of cancer aneuploidy and provides an experimental approach to study chromosome arm aneuploidy.

A library of overlapping cDNAs obtained from Norwalk virus purified from stools of human volunteers (Jiang et al., 1990, Science 250, 1580-1583) was used to obtain the nucleotide sequence of the viral genome. The sequence has a total of 7642 nucleotides, excluding the 3′ poly(A) tail, and has a base composition of 48% G + C. Three open reading frames (ORF) are predicted in the sequence. The longest ORF (ORF1, nucleotides (nt) 146 to 5359) is predicted to encode a polyprotein precursor to nonstructural proteins based on identification of sequences similar to the picornavirus 2C protein, 3C protease, and 3D RNA-dependent RNA polymerase. ORF2 (nt 5346 to 6935) is predicted to encode a polypeptide with a predicted molecular weight of 56,571 (56.6K, close to the expected size of the viral capsid protein), and it contains a short region of sequence similarity to the picornavirus structural protein VP3. A third potential ORF (nt 6938 to 7573) could encode a small polypeptide of 22.5K. The genomic organization found in Norwalk virus shares striking similarities with the genome of two caliciviruses, the feline calicivirus and the rabbit hemorrhagio disease virus. The morphology, size, polarity, and genomic organization of the Norwalk virus indicate it is a member of the Caliciviridae family.

We analyzed molecular data on 2,579 tumors from The Cancer Genome Atlas (TCGA) of four gynecological types plus breast. Our aims were to identify shared and unique molecular features, clinically significant subtypes, and potential therapeutic targets. We found 61 somatic copy-number alterations (SCNAs) and 46 significantly mutated genes (SMGs). Eleven SCNAs and 11 SMGs had not been identified in previous TCGA studies of the individual tumor types. We found functionally significant estrogen receptor-regulated long non-coding RNAs (lncRNAs) and gene/lncRNA interaction networks. Pathway analysis identified subtypes with high leukocyte infiltration, raising potential implications for immunotherapy. Using 16 key molecular features, we identified five prognostic subtypes and developed a decision tree that classified patients into the subtypes based on just six features that are assessable in clinical laboratories.

The regulatory loop between long noncoding RNAs (lncRNAs) and microRNAs has a dynamic role in transcriptional and translational regulation, and is involved in cancer. However, the regulatory circuitry between lncRNAs and microRNAs in tumorigenesis remains elusive. Here we demonstrate that a nuclear lncRNA LINC00336 is upregulated in lung cancer and functions as an oncogene by acting as a competing endogenous RNA (ceRNAs). LINC00336 bound RNA-binding protein ELAVL1 (ELAV-like RNA-binding protein 1) using nucleotides 1901–2107 of LINC00336 and the RRM interaction domain and key amino acids (aa) of ELAVL1 (aa 101–213), inhibiting ferroptosis. Moreover, ELAVL1 increased LINC00336 expression by stabilizing its posttranscriptional level, whereas LSH (lymphoid-specific helicase) increased ELAVL1 expression through the p53 signaling pathway, further supporting the hypothesis that LSH promotes LINC00336 expression. Interestingly, LINC00336 served as an endogenous sponge of microRNA 6852 (MIR6852) to regulate the expression of cystathionine-β-synthase (CBS), a surrogate marker of ferroptosis. Finally, we found that MIR6852 inhibited cell growth by promoting ferroptosis. These data show that the network of lncRNA and ceRNA has an important role in tumorigenesis and ferroptosis.

Abstract Long noncoding RNAs (lncRNA) have been associated with various types of cancer; however, the precise role of many lncRNAs in tumorigenesis remains elusive. Here we demonstrate that the cytosolic lncRNA P53RRA is downregulated in cancers and functions as a tumor suppressor by inhibiting cancer progression. Chromatin remodeling proteins LSH and Cfp1 silenced or increased P53RRA expression, respectively. P53RRA bound Ras GTPase-activating protein-binding protein 1 (G3BP1) using nucleotides 1 and 871 of P53RRA and the RRM interaction domain of G3BP1 (aa 177-466). The cytosolic P53RRA–G3BP1 interaction displaced p53 from a G3BP1 complex, resulting in greater p53 retention in the nucleus, which led to cell-cycle arrest, apoptosis, and ferroptosis. P53RRA promoted ferroptosis and apoptosis by affecting transcription of several metabolic genes. Low P53RRA expression significantly correlated with poor survival in patients with breast and lung cancers harboring wild-type p53. These data show that lncRNAs can directly interact with the functional domain of signaling proteins in the cytoplasm, thus regulating p53 modulators to suppress cancer progression. Significance: A cytosolic lncRNA functions as a tumor suppressor by activating the p53 pathway. Cancer Res; 78(13); 3484–96. ©2018 AACR.

Decreased expression of specific microRNAs (miRNAs) occurs in human tumors, which suggests a function for miRNAs in tumor suppression. Herein, levels of the miR-17-5p/miR-20a miRNA cluster were inversely correlated to cyclin D1 abundance in human breast tumors and cell lines. MiR-17/20 suppressed breast cancer cell proliferation and tumor colony formation by negatively regulating cyclin D1 translation via a conserved 3′ untranslated region miRNA-binding site, thereby inhibiting serum-induced S phase entry. The cell cycle effect of miR-17/20 was abrogated by cyclin D1 siRNA and in cyclin D1–deficient breast cancer cells. Mammary epithelial cell–targeted cyclin D1 expression induced miR-17-5p and miR-20a expression in vivo, and cyclin D1 bound the miR-17/20 cluster promoter regulatory region. In summary, these studies identify a novel cyclin D1/miR-17/20 regulatory feedback loop through which cyclin D1 induces miR-17-5p/miR-20a. In turn, miR-17/20 limits the proliferative function of cyclin D1, thus linking expression of a specific miRNA cluster to the regulation of oncogenesis.

Abstract Efficacious interventions are urgently needed for the treatment of COVID-19. Here, we report a monoclonal antibody (mAb), MW05, showing high SARS-CoV-2 neutralizing activity by disrupting the interaction of receptor binding domain (RBD) with angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) receptor. Crosslinking of Fc with FcγRIIB mediates antibody-dependent enhancement (ADE) activity by MW05. This activity was eliminated by introducing the LALA mutation to the Fc region (MW05/LALA). Most importantly, potent prophylactic and therapeutic effects against SARS-CoV-2 were observed in rhesus monkeys. A single dose of MW05/LALA completely blocked the infection of SARS-CoV-2 in a study of its prophylactic effect and totally cleared SARS-CoV-2 in three days in a treatment setting. These results pave the way for the development of MW05/LALA as an effective strategy for combating COVID-19.

Many inflammatory disorders, including diabetic kidney disease (DKD), are associated with pyroptosis, a type of inflammation-regulated cell death. The purpose of this work was to ascertain the effects of apabetalone, which targets BRD4, a specific inhibitor of the bromodomain (BRD) and extra-terminal (BET) proteins that target bromodomain 2, on kidney injury in DKD. This study utilized pharmacological and genetic approaches to investigate the effects of apabetalone on pyroptosis in db/db mice and human tubular epithelial cells (HK-2). BRD4 levels were elevated in HK-2 cells exposed to high glucose and in db/db mice. Modulating BRD4 levels led to changes in the generation of inflammatory cytokines and cell pyroptosis linked to NLRP3 inflammasome in HK-2 cells and db/db mice. Likewise, these cellular processes were mitigated by apabetalone through inhibition BRD4. Apabetalone or BRD4 siRNA suppressed PLK1 expression in HK-2 cells under high glucose by P300-dependent H3K27 acetylation on the PLK1 gene promoter, as demonstrated through chromatin immunoprecipitation and immunoprecipitation assays. To summarize, apabetalone relieves renal proptosis and fibrosis in DKD. BRD4 regulates the P300/H3K27ac/PLK1 axis, leading to the activation of the NLRP3 inflammasome and subsequent cell pyroptosis, inflammation, and fibrosis. These results may provide new perspectives on DKD treatment.