Efforts to develop drugs that would prevent a primary tumor from spreading to new sites have been hampered by a lack of metastasis-specific targets. Working with a mouse model of breast cancer, Ma et al. show for the first time that metastasis formation can be substantially reduced by inhibition of a pro-metastatic microRNA. MicroRNAs (miRNAs) are increasingly implicated in the regulation of metastasis. Despite their potential as targets for anti-metastatic therapy, miRNAs have only been silenced in normal tissues of rodents and nonhuman primates. Therefore, the development of effective approaches for sequence-specific inhibition of miRNAs in tumors remains a scientific and clinical challenge. Here we show that systemic treatment of tumor-bearing mice with miR-10b antagomirs—a class of chemically modified anti-miRNA oligonucleotide—suppresses breast cancer metastasis. Both in vitro and in vivo, silencing of miR-10b with antagomirs significantly decreases miR-10b levels and increases the levels of a functionally important miR-10b target, Hoxd10. Administration of miR-10b antagomirs to mice bearing highly metastatic cells does not reduce primary mammary tumor growth but markedly suppresses formation of lung metastases in a sequence-specific manner. The miR-10b antagomir, which is well tolerated by normal animals, appears to be a promising candidate for the development of new anti-metastasis agents.

We have identified a small interfering RNA (siRNA) motif, consisting entirely of 2'-O-methyl and 2'-fluoro nucleotides, that displays enhanced plasma stability and increased in vitro potency. At one site, this motif showed remarkable >500-fold improvement in potency over the unmodified siRNA. This marks the first report of such a potent fully modified motif, which may represent a useful design for therapeutic oligonucleotides.

Development of the vascular disease pulmonary hypertension (PH) involves disparate molecular pathways that span multiple cell types. MicroRNAs (miRNAs) may coordinately regulate PH progression, but the integrative functions of miRNAs in this process have been challenging to define with conventional approaches. Here, analysis of the molecular network architecture specific to PH predicted that the miR-130/301 family is a master regulator of cellular proliferation in PH via regulation of subordinate miRNA pathways with unexpected connections to one another. In validation of this model, diseased pulmonary vessels and plasma from mammalian models and human PH subjects exhibited upregulation of miR-130/301 expression. Evaluation of pulmonary arterial endothelial cells and smooth muscle cells revealed that miR-130/301 targeted PPARγ with distinct consequences. In endothelial cells, miR-130/301 modulated apelin-miR-424/503-FGF2 signaling, while in smooth muscle cells, miR-130/301 modulated STAT3-miR-204 signaling to promote PH-associated phenotypes. In murine models, induction of miR-130/301 promoted pathogenic PH-associated effects, while miR-130/301 inhibition prevented PH pathogenesis. Together, these results provide insight into the systems-level regulation of miRNA-disease gene networks in PH with broad implications for miRNA-based therapeutics in this disease. Furthermore, these findings provide critical validation for the evolving application of network theory to the discovery of the miRNA-based origins of PH and other diseases.

A problem of completing a linear map on    C ∗  C^*  -algebras to a completely positive map is analyzed. It is shown that whenever such a completion is feasible there exists a unique minimal completion. This theorem is used to show that under some very general conditions a completely positive map almost everywhere equivalent to a quasi-pure map is actually equal to that map.