Role of epdr1 and the znf518b factor in the development of colorectal cancer

Colorectal cancer (CRC) is one of the most common malignancies worldwide. Most of CRC related death is due to metastasis; therefore, finding molecular markers for prognosis of invasiveness, constitutes an appealing challenge. This work reports a significant increase in the expression of the ZNF518B and EPDR1 genes and their major splicing isoforms in tumour tissues in a commercial cDNA array. The canonical isoforms were also up-regulated in tumour tissues of a prospective cohort of 101 patients of Hospital Clínico de Valencia when compared with adjacent tissues. EPDR1 encodes a protein related to ependymins, glycoproteins involved in intercellular contacts. ZNF518B, encodes a putative zinc-finger transcription factor. These genes are only poorly known. After a thorough statistical model, this work describes that EPDR1 up-regulation correlates with the TNM staging parameters, especially T and M. Functional analyses by silencing or overexpressing these genes in CRC cell lines highlight their role in invasiveness, dissemination and EMT of the cells. Both, expression and functional analysis support the inclusion of EPDR1 and ZNF518B in panels of genes used to improve molecular subtyping of CRC. In this line, overexpression of EPDR1 was observed in CMS3 and CMS4 subtypes, while the gene was under-expressed in CMS1. Next, the regulation of both genes in CRC cell lines was studied. Nucleosomal organisation over the transcription start site and the differential presence of the epigenetic marks H3K9ac, H3K27ac, H3K4me3 and H3K9me3 correlate with ZNF518B expression. Inhibition of histone deacetylases increases the transcription of the gene. Therefore, ZNF518B, apart from being a candidate for invasiveness prognosis in CRC, may be a target for epigenetic drugs. The expression of EPDR1 is regulated by DNA methylation and by miRNA. Present work opens the way to further studies to fully exploit the therapeutic potentiality of these genes in CRC.

La principal causa de muerte por cáncer colorrectal (CCR), uno de los más comunes, es la metástasis. Así, encontrar marcadores de invasividad del tumor constituye un desafío importante. En este trabajo se muestra, primero con un array comercial de cDNA de CRC, que la expresión de ZNF518B y EPDR1 y de sus dos isoformas principales de ayuste, aumenta significativamente en los tumores. Después, con muestras pareadas de una cohorte prospectiva de 101 pacientes del Hospital Clínico de Valencia (HCV), se observó que la expresión de ambos genes está elevada en el tumor. EPDR1 codifica una proteína relacionada con las ependiminas, implicadas en contactos intercelulares y ZNF518B, codifica un putativo factor transcripcional. Un exhaustivo análisis estadístico correlacionó la sobreexpresión de EPDR1 con los parámetros de estatificación TNM, especialmente T y M, en la cohorte del HCV. El silenciamiento o sobreexpresión de los genes han permitido demostrar que ambos intervienen en la invasividad y diseminación de las células tumorales y están implicados en la transición epitelio-mesenquimal. Ambos genes pueden, pues, incluirse en los paneles utilizados para establecer los distintos subtipos moleculares (CMS) de CCR. En los pacientes clasificados como CMS3 y CMS4, EPDR1 se encuentra sobreexpresado mientras que ocurre lo contrario en pacientes CMS1. También se ha estudiado la regulación de ambos genes en líneas celulares de CCR. ZNF518B se regula por la organización nucleosomal y por la presencia diferencial de marcas epigenéticas H3K9ac, H3K27ac, H3K4me3 y H3K9me3 alrededor del sitio de inicio de la transcripción. La inhibición de histona desacetilasas aumenta la transcripción del gen, que, aparte de ser un buen candidato para el pronóstico de invasividad, puede ser una diana para fármacos epigenéticos. EPDR1 está regulado por metilación del DNA y por miRNA. El presente trabajo abre nuevas posibilidades para profundizar en la potencialidad terapéutica de ambos genes.