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.

Abstract Purpose: MicroRNA 125a-5p (miR-125a-5p) has been reported to be a tumor suppressor in malignancies of the breast, ovary, lung, and central nervous system. However, the clinical significance of miR-125a-5p in human gastrointestinal cancer has not been explored. We investigated a tumor inhibitory effect of miR-125a-5p in gastric cancer, focusing in particular on the miR-125a-ERBB2 (HER2, HER-2/neu) pathway. Experimental Design: Quantitative RT-PCR was used to evaluate miR-125a-5p expression in 87 gastric cancer cases to determine the clinicopathologic significance of miR-125a-5p expression. The regulation of ERBB2 by miR-125a-5p was examined with precursor miR-125a–transfected cells. Furthermore, we investigated whether miR-125a-5p suppresses proliferation of gastric cancer cells in combination with trastuzumab, a monoclonal antibody against ERBB2. Results: Low expression levels of miR-125a-5p were associated with enhanced malignant potential such as tumor size (P = 0.0068), tumor invasion (P = 0.031), liver metastasis (P = 0.029), and poor prognosis (P = 0.0069). Multivariate analysis indicated that low miR-125a-5p expression was an independent prognostic factor for survival. In vitro assays showed that ERBB2 is a direct target of miR-125a-5p, which potently suppressed the proliferation of gastric cancer cells, and, interestingly, the growth inhibitory effect was enhanced in combination with trastuzumab. Conclusions: miR-125a-5p is a meaningful prognostic marker. Furthermore, miR-125a-5p mimic alone or in combination with trastuzumab could be a novel therapeutic approach against gastric cancer. Clin Cancer Res; 17(9); 2725–33. ©2011 AACR.

Circulating tumor cells (CTC) in blood have attracted attention both as potential seeds for metastasis and as biomarkers. However, most CTC detection systems might miss epithelial-mesenchymal transition (EMT)-induced metastatic cells because detection is based on epithelial markers. First, to discover novel markers capable of detecting CTCs in which EMT has not been repressed, microarray analysis of 132 colorectal cancers (CRC) from Japanese patients was conducted, and 2,969 genes were detected that were overexpressed relative to normal colon mucosa. From the detected genes, we selected those that were overexpressed CRC with distant metastasis. Then, we analyzed the CRC metastasis-specific genes (n = 22) to determine whether they were expressed in normal circulation. As a result, PLS3 was discovered as a CTC marker that was expressed in metastatic CRC cells but not in normal circulation. Using fluorescent immunocytochemistry, we validated that PLS3 was expressed in EMT-induced CTC in peripheral blood from patients with CRC with distant metastasis. PLS3-expressing cells were detected in the peripheral blood of approximately one-third of an independent set of 711 Japanese patients with CRC. Multivariate analysis showed that PLS3-positive CTC was independently associated with prognosis in the training set (n = 381) and the validation set [n = 330; HR = 2.17; 95% confidence interval (CI) = 1.38-3.40 and HR = 3.92; 95% CI = 2.27-6.85]. The association between PLS3-positive CTC and prognosis was particularly strong in patients with Dukes B (HR = 4.07; 95% CI = 1.50-11.57) and Dukes C (HR = 2.57; 95% CI = 1.42-4.63). PLS3 is a novel marker for metastatic CRC cells, and it possesses significant prognostic value.

Patients with lung cancer have a high incidence of tumor recurrence even after curative surgical resection. Some reports indicated that immunosuppressive cells induced by surgical stress could contribute to tumor recurrence after surgery; however, the underlying mechanisms are not fully understood. In this study, we found that increased postoperative blood monocytes served as a risk factor for tumor recurrence in 192 patients with non-small cell lung cancer (NSCLC). We established the lung cancer recurrent mouse model after tumor resection and showed that the surgical stress immediately increased the level of serum monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), which subsequently increased blood monocytes. These blood monocytes were rapidly recruited into distant micrometastases and became tumor growth-promoting tumor associated macrophages (TAMs). Furthermore, even after the blood MCP-1 and monocytes decreased enough 72 h after tumor resection, TAMs in micrometastases remained rich because the MCP-1 secreted by micrometastases themselves continued to recruit monocytes around the tumor. Consequently, tumor resection triggered the outgrowth of distant metastases via the MCP-1-Monocyte-TAM axis. When we administered the MCP-1 inhibitor to the lung cancer recurrent model mice, blood monocytes decreased after tumor resection, and TAMs in micrometastases also dramatically decreased. Finally, peri- and postoperative treatment with the MCP-1 inhibitor suppressed distant metastases after surgery. Targeting the MCP-1-Monocyte-TAM axis may inhibit surgical stress-induced NSCLC recurrence by attenuating postoperative immunosuppressive monocytes in micrometastases.