Esophageal squamous cell carcinoma (ESCC) is the main subtype of esophageal cancer. Long noncoding RNAs (lncRNAs) are thought to play a critical role in cancer development. Recently, lncRNA CASC9 was shown to be dysregulated in many cancer types, but the mechanisms whereby this occurs remain largely unknown. In this study, we found that CASC9 was significantly upregulated in ESCC tissues, with further analysis revealing that elevated CASC9 expression was associated with ESCC prognosis and metastasis. Furthermore, we found that CASC9 knockdown significantly repressed ESCC migration and invasion in vitro and metastasis in nude mice in vivo. A microarray analysis and mechanical experiments indicated that CASC9 preferentially affected gene expression linked to ECM–integrin interactions, including LAMC2, an upstream inducer of the integrin pathway. We demonstrated that LAMC2 was consistently upregulated in ESCC and promoted ESCC metastasis. LAMC2 overexpression partially compromised the decrease of cell migration and invasion capacity in CASC9 knockdowns. In addition, we found that both CASC9 and LAMC2 depletion reduced the phosphorylation of FAK, PI3K, and Akt, which are downstream effectors of the integrin pathway. Moreover, the reduction in phosphorylation caused by CASC9 depletion was rescued by LAMC2 overexpression, further confirming that CASC9 exerts a pro-metastatic role through LAMC2. Mechanistically, RNA pull-down and RNA-binding protein immunoprecipitation (RIP) assay indicated that CASC9 could bind with the transcriptional coactivator CREB-binding protein (CBP) in the nucleus. Chromatin immunoprecipitation (ChIP) assay additionally illustrated that CASC9 increased the enrichment of CBP and H3K27 acetylation in the LAMC2 promoter, thereby upregulating LAMC2 expression. In conclusion, we demonstrate that CASC9 upregulates LAMC2 expression by binding with CBP and modifying histone acetylation. Our research reveals the prognostic and pro-metastatic roles for CASC9 in ESCC, suggesting that CASC9 could serve as a biomarker for prognosis and a target for metastasis treatment.

Long noncoding RNA (lncRNA) cancer susceptibility 9 (CASC9) has been found to be overexpressed and functions as an oncogene in many cancer types. We investigated the molecular mechanism underlying CASC9 overexpression in esophageal squamous cell carcinoma (ESCC). Transcripts containing exons 2 and 6 and exons 4 and 6 showed the highest CASC9 expression levels in ESCC, no transcripts were detected in the normal esophageal epithelial Het1A cell line. The Long Interspersed Nuclear Element-1 (LINE1 or L1) element in the genome was found to participate in the evolution of lncRNA CASC9, the antisense promoter (ASP) of L1 provides the cis-regulatory elements necessary for CASC9 activation, and the antisense chain of L1 participates in the formation of exons of CASC9. The activation of the antisense promoter was due to the aberrant hypomethylation of L1 elements. An active enhancer element was identified in the downstream region of CASC9 gene by ChIP-seq and ChIP-qPCR. The interaction between ASP and the enhancer elements was confirmed by chromosome conformation capture (3C). Thus, our results suggest that the L1 ASP activation due to aberrant hypomethylation and downstream enhancer interaction plays a key role in the overexpression of lncRNA CASC9 in ESCC.