The miR200 family has been described to exert tumor suppressing functions in different malignant epithelial tumors, and their down regulation has been associated with aggressiveness, metastatic disease, tumor progression, chemoresistance und worse prognosis. In glioblastoma, some members of the miR200 family have been shown to be expressed at very low levels, and this phenomenon has been ...
Abstract (English)
The miR200 family has been described to exert tumor suppressing functions in different malignant epithelial tumors, and their down regulation has been associated with aggressiveness, metastatic disease, tumor progression, chemoresistance und worse prognosis. In glioblastoma, some members of the miR200 family have been shown to be expressed at very low levels, and this phenomenon has been associated to poor prognosis. Even though a role of the miRNA 200 family in glioblastomas has been suggested, no detailed data has been provided regarding differences in functional effects among their two strands. In other terms, it has not yet been established which of the two strands is functional active, and if dysregulation of isolated miRNAs of this family has relevant functional effects.
For this purpose, U-87 MG and U-251 MG cells were transfected with 3p and 5p miRNA mimics of the miR200 family, and functional assays as well as next generation sequencing of RNA samples after transfection were performed.
Results showed that glioblastoma cell lines express lower levels of the 3p strands of the miR200 family members compared to glioma biopsy samples and non-neoplastic brain tissue, and that inducing overexpression of these strands leads to a decrease in proliferation and increase in apoptosis in U-87MG and U-251 MG cells, as well as a decrease in the expression of ZEB1 and ZEB2. Furthermore, NGS analyses showed a functional clustering of cells overexpressing the 3p strands in two groups according to their seed sequences, with clear separation of cells overexpressing the 5p strands. 3p overexpression caused upregulation of G2/ M DNA damage checkpoint and E2F target genes. Also, targets of the c-myc and NFkß signaling pathways where up- and targets of the CDH1 gene and of hypoxia response (including HIF1α) were downregulated.
In conclusion, the findings of this work suggest that the 3p strands of the miR200 family carry tumor suppressive functions in gliomas by interacting with major pathogenic pathways implicated in DNA damage/ repair, cell cycle, cell viability, cell motility/ adhesion and hypoxia response.
Translation of the abstract (German)
Der miR200-Familie werden Tumorsuppressor-Eigenschaften in verschiedenen malignen epithelialen Tumoren zugeschrieben. Ihre Herunterregulation ist mit Tumoraggressivität, metastatischer Erkrankung, Tumorprogression, Chemoresistenz und schlechterer Prognose assoziiert. Im Glioblastom wurde gezeigt, dass einige Mitglieder der miR200-Familie auf sehr niedrigem Niveau exprimiert werden, und dieses ...
Translation of the abstract (German)
Der miR200-Familie werden Tumorsuppressor-Eigenschaften in verschiedenen malignen epithelialen Tumoren zugeschrieben. Ihre Herunterregulation ist mit Tumoraggressivität, metastatischer Erkrankung, Tumorprogression, Chemoresistenz und schlechterer Prognose assoziiert. Im Glioblastom wurde gezeigt, dass einige Mitglieder der miR200-Familie auf sehr niedrigem Niveau exprimiert werden, und dieses Phänomen ist ebenfalls mit einer schlechten Prognose assoziiert. Auch wenn somit eine Rolle der miRNA 200-Familie bei Glioblastomen naheliegt, gibt es noch keine detaillierten Daten über die funktionalen Effekte einer Dysregulation ihrer beiden Strängen (3p vs. 5p) bzw. Daten darüber, welcher der beiden Stränge funktionell aktiv ist und ob eine Dysregulation einzelner miRNAs relevante funktionelle Effekte besitzt.
Zu diesem Zweck wurden U-87 MG- und U-251 MG-Zellen mit den jeweiligen 3p- und 5p-miRNA-Mimics der gesamten miR200-Familie transfiziert und funktionelle Assays sowie Next generation sequencing (NGS)-Analysen von RNA-Proben nach Transfektion durchgeführt, um die Effekte der miR200-Familie in Glioblastomzellen genauer zu charakterisieren.
Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigten, dass Glioblastom-Zelllinien ein niedrigeres Werte Expressionsniveau der 3p-Stränge der miR200-Familienmitglieder im Vergleich zu resezierten Tumoren und nicht-neoplastischem Hirngewebe aufzeigten und dass die induzierte Überexpression dieser Stränge zu einer Abnahme der Proliferation und einer Zunahme der Apoptose in U-87 MG- und U-251 MG-Zellen sowie zu einer Abnahme der Expression von ZEB1 und ZEB2 führte. Darüber hinaus zeigten sich in den NGS-Analysen eine funktionelle Gruppierung der Zellen mit einer Überexpression der 3p-Stränge nach ihren Seed-Sequenzen und eine klare Trennung von den Zellen mit Hochregulation der 5p Stränge. Die 3p-Überexpression induzierte eine Hochregulation von Targets des G2-M-DNA-Damage-Checkpoints, von E2F-Targets sowie von Targets der c-myc- und NFkß-Signalwege. Weiterhin induzierte die 3p-Überexpression eine Herrunterregulation von Targets des CDH1-Gens und der Hypoxie-Antwort (einschließlich HIF1α).
In Zusammenschau, all dieser Befunde deuten die Ergebnisse dieser Arbeit darauf hin, dass die 3p-Stränge der miR200-Familie in Gliomen tumorsuppressive Eigenschaften vermitteln, indem sie pathogenetisch relevante Signalwege beeinflussen und Mechanismen der DNA-Schädigung/-Reparatur, des Zellzyklus und der Zellvitalität, der Zellmotilität und Adhäsion sowie der Hypoxie regulieren.
Download Statistics