Circular RNAs (circRNAs) represent a class of widespread and diverse endogenous RNAs that may regulate gene expression in eukaryotes. However, the regulation and function of human circRNAs remain largely unknown. Here we generate ribosomal-depleted RNA sequencing data from six normal tissues and seven cancers, and detect at least 27,000 circRNA candidates. Many of these circRNAs are differently expressed between the normal and cancerous tissues. We further characterize one abundant circRNA derived from Exon2 of the HIPK3 gene, termed circHIPK3. The silencing of circHIPK3 but not HIPK3 mRNA significantly inhibits human cell growth. Via a luciferase screening assay, circHIPK3 is observed to sponge to 9 miRNAs with 18 potential binding sites. Specifically, we show that circHIPK3 directly binds to miR-124 and inhibits miR-124 activity. Our results provide evidence that circular RNA produced from precursor mRNA may have a regulatory role in human cells.

Abstract Both our previous study and other reports have suggested that CD133, originally classified as a hematopoietic stem cell marker, could be used for enrichment of cancer stem cells (CSCs) in human hepatocellular carcinoma (HCC). It was also noted that not all of CD133 + cells were representative of CSCs. Further identification and characterization of CSCs or tumor‐initiating cells in HCC are necessary to better understand hepatocarcinogenesis. In present study, we demonstrated that CSC phenotype could be precisely defined by co‐expression of CD133 and CD44 cell surface markers. CD133 + CD44 + HCC cells showed stem cell properties, including extensive proliferation, self‐renewal, and differentiation into the bulk of cancer cells. In vivo xenograft experiments revealed that, actually, the highly tumorigenic capacity of CD133 + cells as previously described was primarily attributed to CD133 + CD44 + cell subpopulation, instead of their CD133 + CD44 − counterparts. Moreover, cells double‐positive for CD133 and CD44 exhibited preferential expression of some stem cell‐associated genes and were more resistant to chemotherapeutic agents due to the upregulation of ATP‐binding cassette (ABC) superfamily transporters, including ABCB1, ABCC1, and ABCG2, further supporting these cells as HCC cell origin. Our findings suggest that CD133 + CD44 + cells might represent true cancer stem/progenitor cells in HCC, which could allow a better understanding of HCC initiation and progression, as well as establish a precise target for the development of more effective therapies.

Epidermal growth factor receptor (ErbB1, EGFR) is overexpressed in a variety of human cancer cells. It has been considered as a rational target for drug delivery. To identify novel ligands with specific binding capabilities to EGFR, we screened a phage display peptide library and found an enriched phage clone encoding the amino acid sequence YHWYGYTPQNVI (designated as GE11). Competitive binding assay and Scatchard analysis revealed that GE11 peptide bound specifically and efficiently to EGFR with a dissociation constant of approximately 22 nM, but with much lower mitogenic activity than with EGF. We showed that the peptides were internalized preferentially into EGFR highly expressing cells, and they accumulated in EGFR overexpressing tumor xenografts after i.v. delivery in vivo. In gene delivery studies, GE11-conjugated polyethylenimine (PEI) vectors were less mitogenic, but still quite efficient at transfecting genes into EGFR highly expressing cells and tumor xenografts. Taken together, GE11 is a potentially safe and efficient targeting moiety for selective drug delivery systems mediated through EGFR.

Background Hepatocellular carcinoma (HCC) is prevalent worldwide and improvements in timely and effective diagnosis are needed. We assessed whether measurement of Dickkopf-1 (DKK1) in serum could improve diagnostic accuracy for HCC. Methods We analysed data for patients with HCC, chronic hepatitis B virus (HBV) infection, liver cirrhosis, and healthy controls, recruited from two Chinese centres between December, 2008, and July, 2009. A validation cohort matched for age and sex was recruited from another centre in China between February, 2009, and June, 2011. DKK1 was measured in serum by ELISA by independent researchers who had no access to patients' clinical information. We used receiver operating characteristics (ROC) to calculate diagnostic accuracy. Findings We assessed serum DKK1 in 831 participants: 424 with HCC, 98 with chronic HBV infection, 96 with cirrhosis, and 213 healthy controls. The validation cohort comprised 453 participants: 209 with HCC, 73 with chronic HBV infection, 72 with cirrhosis, and 99 healthy controls. Levels of DKK1 in serum were significantly higher in patients with HCC than in all controls. ROC curves showed the optimum diagnostic cutoff was 2·153 ng/mL (area under curve [AUC] 0·848 [95% CI 0·820–0·875], sensitivity 69·1%, and specificity 90·6% in the test cohort; 0·862 [0·825–0·899], 71·3%, and 87·2% in the validation cohort). Similar results were noted for early-stage HCC (0·865 [0·835–0·895], 70·9%, and 90·5% in the test cohort; 0·896 [0·846–0·947], 73·8%, and 87·2% in the validation cohort). Furthermore, DKK1 maintained diagnostic accuracy for patients with HCC who were α-fetoprotein (AFP) negative (0·841 [0·801–0·882], 70·4%, and 90·0% in the test cohort; 0·869 [0·815–0·923], 66·7%, and 87·2% in the validation cohort), including for patients with early-stage HCC (0·870 [0·829–0·911], 73·1%, and 90·0% in the test cohort; 0·893 [0·804–0·983], 72·2%, and 87·2% in the validation cohort), compared with all controls. Raised concentrations of DKK1 in serum could differentiate HCC from chronic HBV infection and cirrhosis (0·834 [0·798–0·871], 69·1%, and 84·7% in the test cohort; 0·873 [0·832–0·913], 71·3%, and 90·6% in the validation cohort). Moreover, measurement of DKK1 and AFP together improved diagnostic accuracy for HCC versus all controls compared with either test alone (0·889 [0·866–0·913], 73·3%, and 93·4% in the test cohort; 0·888 [0·856–0·920], 78·5%, and 87·2% in the validation cohort). Interpretation DKK1 could complement measurement of AFP in the diagnosis of HCC and improve identification of patients with AFP-negative HCC and distinguish HCC from non-malignant chronic liver diseases. Funding National Key Basic Research Programme of China, National Key Sci-Tech Special Projects of Infectious Diseases, National Natural Science Foundation of China, Research Fund for the Doctoral Programme of Higher Education of China.

Abstract MicroRNAs (miRNAs) are important gene regulators, which are often deregulated in cancers. In this study, the authors analyzed the microRNAs profiles of 78 matched cancer/noncanerous liver tissues from HCC patients and 10 normal liver tissues and found that 69 miRNAs were differentially expressed between hepatocellular carcinoma (HCC) and corresponding noncancerous liver tissues (N). Then the expressions of 8 differentially expressed miRNAs were validated by real time RT PCR. The set of differentially expressed miRNAs could distinctly classify HCC, N and normal liver tissues (NL). Moreover, some of these differentially expressed miRNAs were related to the clinical factors of HCC patients. Most importantly, Kaplan‐Meier estimates and the log‐rank test showed that high expression of hsa‐miR‐125b was correlated with good survival of HCC patients (hazard ratio, 1.787, 95% confidence interval, 1.020–3.133, p = 0.043). The transfection assay showed that overexpression of miR‐125b in HCC cell line could obviously suppress the cell growth and phosporylation of Akt. In conclusion, the authors have demonstrated the diagnostic miRNA profile for HCC, and for the first time, identified the miR‐125b with predictive significance for HCC prognosis. © 2008 Wiley‐Liss, Inc.

Abstract Purpose: The aim of our study is to elucidate whether T cells expressing GPC3-targeted chimeric antigen receptor (CAR) can efficiently eliminate GPC3-positive HCC cells and their potential in the treatment of HCC. Experimental Design: T cells expressing a first-generation and third-generation GPC3-targeted CAR were prepared using lentiviral vector transduction. The in vitro and in vivo cytotoxic activities of the genetically engineered CAR T cells were evaluated against various HCC cell lines. Results: GPC3-targeted CAR T cells could efficiently kill GPC3-positive HCC cells but not GPC3-negative cells in vitro. These cytotoxic activities seemed to be positively correlated with GPC3 expression levels in the target cells. In addition, T cells expressing the third-generation GPC3-targeted CAR could eradicate HCC xenografts with high level of GPC3 expression and efficiently suppress the growth of HCC xenografts with low GPC3 expression level in vivo. The survival of the mice bearing established orthotopic Huh-7 xenografts was significantly prolonged by the treatment with the third-generation GPC3-targeted CAR T cells. Conclusions: GPC3-targeted CAR T cells could potently eliminate GPC3-positive HCC cells, thereby providing a promising therapeutic intervention for GPC3-positive HCC. Clin Cancer Res; 20(24); 6418–28. ©2014 AACR.

Cancer cells possess a unique metabolic phenotype that allows them to preferentially utilize glucose through aerobic glycolysis. This phenomenon is referred to as the “Warburg effect.” Accumulating evidence suggests that microRNAs (miRNAs), a class of small noncoding regulatory RNAs, interact with oncogenes/tumor suppressors and induce such metabolic reprograming in cancer cells. To systematically study the metabolic roles of miRNAs in cancer cells, we developed a gain‐of‐function miRNA screen in HeLa cells. Subsequent investigation of the characterized miRNAs indicated that miR‐199a‐5p acts as a suppressor for glucose metabolism. Furthermore, miR‐199a‐5p is often down‐regulated in human liver cancer, and its low expression level was correlated with a low survival rate, large tumor size, poor tumor differentiation status, high tumor‐node‐metastasis stage and the presence of tumor thrombus of patients. MicroRNA‐199a‐5p directly targets the 3′‐untranslated region of hexokinase 2 (HK2), an enzyme that catalyzes the irreversible first step of glycolysis, thereby suppressing glucose consumption, lactate production, cellular glucose‐6‐phosphate and adenosine triphosphate levels, cell proliferation, and tumorigenesis of liver cancer cells. Moreover, HK2 is frequently up‐regulated in liver cancer tissues and associated with poor patient outcomes. The up‐regulation of hypoxia‐inducible factor‐1α under hypoxic conditions suppresses the expression of miR‐199a‐5p and promotes glycolysis, whereas reintroduction of miR‐199a‐5p interferes with the expression of HK2, abrogating hypoxia‐enhanced glycolysis. Conclusion : miR‐199a‐5p/HK2 reprograms the metabolic process in liver cancer cells and provides potential prognostic predictors for liver cancer patients. (H epatology 2015;62:1132‐1144)