Investigating the role of WiNTRLINC3 in intestinal homeostasis and carcinogenesis

Το σηματοδοτικό μονοπάτι Wnt/β-catenin αποτελεί το σημαντικότερο ρυθμιστή της διαδικασίας αναγέννησης των επιθηλιακών κυττάρων του εντέρου. Ειδικότερα, το μονοπάτι διαμορφώνει το μεταγραφικό πρόγραμμα πολλών γονιδίων που είναι υπεύθυνα για τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και τη φυσιολογία των βλαστοκυττάρων του εντέρου. Μεταλλάξεις που διαταράσσουν τη λειτουργία του μονοπατιού προκαλούν ανεξέλεγκτο κυτταρικό πολλαπλασιασμό και τελικά οδηγούν σε καρκίνο του εντέρου. Πολλές από τις γονιδιακές περιοχές-στόχους του συμπλόκου β-catenin-TCF4, εδράζονται σε μη κωδικές περιοχές. Μεταξύ αυτών, υπάρχουν γονίδια που μεταγράφονται σε μακρά μη κωδικά RNA (lncRNAs), τα οποία λειτουργούν ως ρυθμιστές ή λειτουργικοί στόχοι του Wnt/β-catenin μονοπατιού και συνεπώς τροποποιούν την φυσιολογία του εντέρου. Στην μελέτη μας, αποσαφηνίσαμε το ρόλο του WiNTRLINC3 (Wnt Regulated lncRNA 3), ένα lncRNA που ρυθμίζεται αρνητικά από το Wnt/β-catenin μονοπάτι. In cis υπερέκφραση του ενδογενούς γονιδίου WiNTRLINC3 με το σύστημα CRISPRa, μείωσε τον πολλαπλασιασμό και την ικανότητα των καρκινικών κυττάρων να σχηματίζουν νέους κλώνους. Επίσης, αύξησε την έκφραση γονιδίων που σχετίζονται με την κυτταρική προσκόλληση και διαφοροποίηση, ενώ μείωσε την έκφραση πρωτεϊνών που προάγουν την κυτταρική αύξηση στα παραπάνω κύτταρα. Ανάμεσα στα διαφορικά εκφραζόμενα γονίδια, ξεχωρίσαμε το IGSF9, ένα γειτονικό γονίδιο του WiNTRLINC3 που εκφράζει μια πρωτεΐνη κυτταρικής προσκόλλησης. Συγκεκριμένα, δείξαμε ότι το WiNTRLINC3 μετάγραφο ρυθμίζει θετικά την έκφραση του IGSF9, αλλά δε συμβαίνει το αντίθετο. Σε συμφωνία με τα παραπάνω,τόσο το WiNTRLINC3 όσο και το IGSF9, εμφανίζουν μειωμένη έκφραση σε δείγματα ασθενών με καρκίνους του παχέος εντέρου (πηγή δειγμάτων:Άτλαντα Καρκινικού Γονιδιώματος,TCGA). Στη συνέχεια, μελετήσαμε το ρόλο του μεταγραφικού παράγοντα CDX2 (Caudal Type Homeobox 2), ο οποίος δείχθηκε ότι αλληλεπιδρά με το μετάγραφο του WiNTRLINC3 με πειράματα κατακρήμνισης του RNA σε σύζευξη με φασματομετρία μάζας. Ανάλυση δεδομένων αλληλούχισης του cDNA από ανοσοκατακρήμνιση χρωματίνης που στοχεύει την πρωτεΐνη CDX2 σε καρκινικά κύτταρα εντέρου, έδειξε ότι η CDX2 προσδένεται στον υποκινητή και στον ενισχυτή του WiNTRLINC3 γονιδίου. Περαιτέρω μελέτες, χρησιμοποιώντας την αντίδραση λουσιφεράσης, έδειξαν ότι η CDX2 δε μπορεί να αυξήσει από μόνη της την ενεργότητα του υποκινητή του WiNTRLINC3 γονιδίου, in vitro. Οι έρευνες μας, φανερώνουν τη σημασία του lncRNA WiNTRLINC3 στην φυσιολογία και καρκινογένεση του παχέος εντέρου, αποσκοπώντας στον χαρακτηρισμό ενός νέου βιοδείκτη για τον καρκίνο του παχέος εντέρου.The canonical Wnt pathway is an essential regulator of intestinal self-renewal, affecting the transcriptional profile of a plethora of genes involved in development, proliferation and stem cell maintenance. Functional perturbations of the Wnt pathway that result in aberrant activity of β-catenin, the main modulator of this signaling cascade, are among the leading causes of Colorectal Cancer (CRC). Interestingly, there is strong evidence that multiple targets of the effector β-catenin/TCF4 transcriptional complex reside in non-coding regions with several long non-coding RNAs (lncRNAs) operating either as regulators or as targets of the Wnt pathway, ultimately affecting intestinal physiology. In our study we characterize WiNTRLINC3, a long intergenic non-coding RNA (lincRNA) which is negatively regulated by the β-catenin/TCF4 pathway and the low expression of which is associated with Colorectal Cancer. Cis-overexpression of WiNTRLINC3 with the use of CRISPRa system in the intestinal cell line LS174 showed that WiNTRLINC3 mainly increases the expression of genes that control cell adhesion facilitating cell differentiation, while it down-regulates genes that promote cell proliferation. Among the up-regulated genes, we distinguished IGSF9 as a putative mediator of the function of WiNTRLINC3. IGSF9 is a cell adhesion protein that is encoded by a gene located in the vicinity of WiNTRLINC3 and reduced expression of which also correlates with Colorectal Cancer. We report that WiNTRLINC3 and IGSF9 display a similar regulatory pattern, with WiNTRLINC3 controlling the expression of IGSF9, but not vice versa. Moreover, we investigate the role of CDX2 transcription factor, a protein that was identified as interactor of WiNTRLINC3 in RNA pull-down experiments. in regulating WiNTRLINC3. Re-analysis of publicly available data in LS174 cells helped us determine the global binding pattern of CDX2. Among others, CDX2 strongly binds to both the promoter and an intronic enhancer of WiNTRLINC3, pointing to direct regulation of WiNTRLINC3 expression by CDX2. We are currently evaluating if the activity of those regulatory regions is elevated upon overexpression of CDX2. We speculate that CDX2 activates WiNTLINC3 by interacting with it, ultimately affecting the expression of IGSF9. We propose that WiNTRLINC3 may be a biomarker and therapeutic target in colorectal cancer

The transcription factor BCL-6 controls early development of innate-like T cells

Innate T cells, including invariant natural killer T (iNKT) and mucosal-associated innate T (MAIT) cells, are a heterogeneous T lymphocyte population with effector properties preprogrammed during their thymic differentiation. How this program is initiated is currently unclear. Here, we show that the transcription factor BCL-6 was transiently expressed in iNKT cells upon exit from positive selection and was required for their proper development beyond stage 0. Notably, development of MAIT cells was also impaired in the absence of Bcl6. BCL-6-deficient iNKT cells had reduced expression of genes that were associated with the innate T cell lineage, including Zbtb16, which encodes PLZF, and PLZF-targeted genes. BCL-6 contributed to a chromatin accessibility landscape that was permissive for the expression of development-related genes and inhibitory for genes associated with naive T cell programs. Our results revealed new functions for BCL-6 and illuminated how this transcription factor controls early iNKT cell development

HDAC7 is a major contributor in the pathogenesis of infant t(4;11) proB acute lymphoblastic leukemia

This paper was funded by grants to MP by the Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities (SAF2017-87990-R and EUR2019-103835) and elaborated at the Josep Carreras Leukaemia Research Institute (IJC, Badalona, Barcelona) and IDIBELL Research Institute (L’Hospitalet de Llobregat, Barcelona). OdB is funded by a Juan de la Cierva—Formación fellowship from the Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities (FJCI-2017-32430). AM is funded by the Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities, which is part of the Agencia Estatal de Investigación (AEI), through grant PRE2018-083183 (cofunded by the European Social Fund). Work in PM and CB’s lab was supported by the European Research Council (CoG-2014646903), the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (SAF-2016-80481-R), Uno entre Cien Mil Foundation, the Leo Messi Foundation, the Asociación Española Contra el Cáncer (AECC-CI-2015), and the ISCIII/FEDER (PI17/01028).

Crosstalk mechanisms between the WNT signaling pathway and long non-coding RNAs

The WNT/β-catenin signaling pathway controls a plethora of biological processes throughout animal development and adult life. Because of its fundamental role during animal lifespan, the WNT pathway is subject to strict positive and negative multi-layered regulation, while its aberrant activity causes a wide range of pathologies, including cancer. At present, despite the inroads into the molecules involved in WNT-mediated transcriptional responses, the fine-tuning of WNT pathway activity and the totality of its target genes have not been fully elucidated. Over the past few years, long non-coding RNAs (lncRNAs), RNA transcripts longer that 200nt that do not code for proteins, have emerged as significant transcriptional regulators. Recent studies show that lncRNAs can modulate WNT pathway outcome by affecting gene expression through diversified mechanisms, from the transcriptional to post-translational level. In this review, we selectively discuss those lncRNA-mediated mechanisms we believe the most important to WNT pathway modulation