O HOTAIR é transcricionalmente ativado pelo HOXA9 e é um biomarcador de prognóstico em gliomas

Neste trabalho, publicado na revista Oncotarget por um grupo de investigadores do ICVS, na Escola de Medicina da Universidade do Minho, em colaboração com a Universidade e o Hospital de Clermont-Ferrand (França), foi estudado o RNA longo não-codificante HOTAIR em gliomas, os tumores cerebrais primários mais comuns. Em particular, foram avaliados os níveis de expressão e metilação do HOTAIR, a alteração do seu número de cópias genéticas, bem como o seu valor prognóstico em pacientes portugueses e franceses com glioma, assim como em bases de dados disponíveis online. Os resultados mostraram que a expressão do HOTAIR é mais elevada e mais frequente nos gliomas mais agressivos (com maior grau de malignidade), em particular nos gliomas sem mutações do IDH (wild-type). A expressão aumentada do HOTAIR associou-se com o estado de metilação de CpGs específicas do gene HOTAIR, tanto em amostras humanas de glioblastoma (glioma de grau IV), como em linhas celulares, e foi independente do número de cópias do gene. A equipa descobriu também que a expressão dos genes HOTAIR e HOXA9 estava frequentemente correlacionada em pacientes com glioma de alto grau. Análises integradas in silico, com dados biológicos de imunoprecipitação de cromatina (ChIP), e dados de expressão genética, mostraram que o HOXA9 é capaz de se ligar diretamente ao promotor do gene HOTAIR. Por fim, os pacientes com glioblastoma que expressavam elevados níveis de HOTAIR apresentavam uma menor sobrevivência, independentemente de outros fatores de prognóstico. Em conclusão, este trabalho mostrou que o HOXA9 é um regulador direto do HOTAIR em glioma, estabelecendo o HOTAIR como um fator de prognóstico e criando novas oportunidades terapêuticas para combater estes tumores tão agressivos.

Autores e afiliações:

Ana Xavier-Magalhães^1,2,*, Céline S. Gonçalves^1,2,*, Anne Fogli^3,4, Tatiana Lourenço^1,2, Marta Pojo^1,2, Bruno Pereira⁵, Miguel Rocha⁶, Maria Celeste Lopes⁷, Inês Crespo⁷, Olinda Rebelo⁷, Herminio Tão⁷, João Lima⁸, Ricardo Moreira⁸, Afonso A. Pinto⁸, Chris Jones⁹, Rui M. Reis^1,2,10, Joseph F. Costello¹¹, Philippe Arnaud³, Nuno Sousa^1,2 and Bruno M. Costa^1,2

¹Life and Health Sciences Research Institute, School of Medicine, University of Minho, Braga, Portugal;

²ICVS/3B’s-PT Government Associate Laboratory, Braga/Guimarães, Braga, Portugal;

³GReD, Université Clermont Auvergne, CNRS, INSERM, Clermont-Ferrand, France;

⁴Biochemistry and Molecular Biology Department, Clermont-Ferrand Hospital, Clermont-Ferrand, France;

⁵Biostatistics Department, DRCI, Clermont-Ferrand Hospital, Clermont-Ferrand, France;

⁶Centre of Biological Engineering, School of Engineering, University of Minho, Campus de Gualtar, Braga, Portugal;

⁷Center for Neuroscience and Cell Biology, University of Coimbra, Coimbra, Portugal;

⁸Department of Neurosurgery, Hospital Escala Braga, Braga, Portugal;

⁹Divisions of Molecular Pathology and Cancer Therapeutics, The Institute of Cancer Research, Sutton, Surrey, United Kingdom;

¹⁰Molecular Oncology Research Center, Barretos Cancer Hospital, Barretos, São Paulo, Brazil;

¹¹Department of Neurological Surgery, University of California San Francisco, San Francisco, California, USA;

^*These authors contributed equally to this work

Abstract:

The lncRNA HOTAIR has been implicated in several human cancers. Here, we evaluated the molecular alterations and upstream regulatory mechanisms of HOTAIR in glioma, the most common primary brain tumors, and its clinical relevance. HOTAIR gene expression, methylation, copy-number and prognostic value were investigated in human gliomas integrating data from online datasets and our cohorts. High levels of HOTAIR were associated with higher grades of glioma, particularly IDH wild-type cases. Mechanistically, HOTAIR was overexpressed in a gene dosage-independent manner, while DNA methylation levels of particular CpGs in HOTAIR locus were associated with HOTAIR expression levels in GBM clinical specimens and cell lines. Concordantly, the demethylating agent 5-Aza-2′-deoxycytidine affected HOTAIR transcriptional levels in a cell line-dependent manner. Importantly, HOTAIR was frequently co-expressed with HOXA9 in high-grade gliomas from TCGA, Oncomine, and our Portuguese and French datasets. Integrated in silico analyses, chromatin immunoprecipitation, and qPCR data showed that HOXA9 binds directly to the promoter of HOTAIR. Clinically, GBM patients with high HOTAIR expression had a significantly reduced overall survival, independently of other prognostic variables. In summary, this work reveals HOXA9 as a novel direct regulator of HOTAIR, and establishes HOTAIR as an independent prognostic marker, providing new therapeutic opportunities to treat this highly aggressive cancer.

Revista: Oncotarget

Link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29644006