Hypoxia induces thousands of mRNAs and microRNAs to mediate tumor malignancy. However, hypoxia-induced long noncoding RNA (lncRNA) transcriptome and their role in triple-negative breast cancer (TNBC) have not been defined. Here we identified hypoxia-induced lncRNA transcriptome in two human TNBC cell lines by whole transcriptome sequencing. AC093818.1 was one of 26 validated lncRNAs and abundantly expressed in TNBC in vitro and in vivo. 5'- and 3'-rapid amplification of cDNA ends assays revealed that the isoform 2 was a dominant AC093818.1 transcript in TNBC cells and thus referred to as lncIHAT (lncRNA induced by hypoxia and abundant in TNBC). Hypoxia-inducible factor 1 (HIF-1) but not HIF-2 bound to the hypoxia response element at the promoter of lncIHAT to activate its transcription in hypoxic TNBC cells. LncIHAT promoted TNBC cell survival in vitro and tumor growth and lung metastasis in mice. Mechanistically, lncIHAT was required for the expression of its proximal neighboring oncogenic genes PDK1 and ITGA6 in TNBC cells and tumors. Re-expression of PDK1 and ITGA6 rescued survival and growth of lncIHAT knockdown TNBC cells in vitro. Collectively, these findings uncovered lncIHAT as a new hypoxia-induced oncogenic cis-acting lncRNA in TNBC. Implications: This study systematically identified hypoxia-induced long non-coding RNA transcriptome in TNBC and sheds light on multiple layers of regulatory mechanisms of gene expression under hypoxia.

中文翻译：

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LncIHAT 由缺氧诱导因子 1 诱导并促进乳腺癌进展

缺氧诱导数以千计的 mRNA 和 microRNA 介导肿瘤恶性肿瘤。然而，缺氧诱导的长链非编码 RNA (lncRNA) 转录组及其在三阴性乳腺癌 (TNBC) 中的作用尚未确定。在这里，我们通过全转录组测序在两个人类 TNBC 细胞系中鉴定了缺氧诱导的 lncRNA 转录组。AC093818.1 是 26 个经过验证的 lncRNA 之一，在体外和体内的 TNBC 中大量表达。cDNA 末端的 5'-和 3'-快速扩增分析表明，同工型 2 是 TNBC 细胞中的主要 AC093818.1 转录物，因此被称为 lncIHAT（低氧诱导的 lncRNA，在 TNBC 中含量丰富）。缺氧诱导因子 1（HIF-1）而非 HIF-2 与 lncIHAT 启动子处的缺氧反应元件结合，以激活其在缺氧 TNBC 细胞中的转录。LncIHAT 促进了 TNBC 细胞的体外存活和小鼠的肿瘤生长和肺转移。从机制上讲，lncIHAT 是其近端相邻致癌基因 PDK1 和 ITGA6 在 TNBC 细胞和肿瘤中的表达所必需的。PDK1 和 ITGA6 的重新表达在体外挽救了 lncIHAT 敲低 TNBC 细胞的存活和生长。总的来说，这些发现揭示了 lncIHAT 作为 TNBC 中一种新的缺氧诱导的致癌顺式作用 lncRNA。启示：本研究系统地鉴定了缺氧诱导的 TNBC 中长链非编码 RNA 转录组，并揭示了缺氧条件下基因表达的多层调控机制。PDK1 和 ITGA6 的重新表达在体外挽救了 lncIHAT 敲低 TNBC 细胞的存活和生长。总的来说，这些发现揭示了 lncIHAT 作为 TNBC 中一种新的缺氧诱导的致癌顺式作用 lncRNA。启示：本研究系统地鉴定了缺氧诱导的 TNBC 中长链非编码 RNA 转录组，并揭示了缺氧条件下基因表达的多层调控机制。PDK1 和 ITGA6 的重新表达在体外挽救了 lncIHAT 敲低 TNBC 细胞的存活和生长。总的来说，这些发现揭示了 lncIHAT 作为 TNBC 中一种新的缺氧诱导的致癌顺式作用 lncRNA。启示：本研究系统地鉴定了缺氧诱导的 TNBC 中长链非编码 RNA 转录组，并揭示了缺氧条件下基因表达的多层调控机制。