Radhia Benbrika-Nehmar, Cyril Bour, Michèle Legrain, Jean-Noël Freund, Isabelle Duluc, Erwan Pencreach, Dominique Guenot, Laetitia Poidevin, Laetitia Marisa, Attila Oravecz, Viviane Lobstein, Benoit Romain, Progression tumorale et microenvironnement. Approches translationnelles et épidémiologie, Université de Strasbourg (UNISTRA)-CHU Strasbourg-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Institut Régional du Cancer-Centre Paul Strauss : Centre Régional de Lutte contre le Cancer (CRLCC), Service de Chirurgie Générale et Digestive [Strasbourg], Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS), Programme 'Cartes d'Identité des Tumeurs' [Paris] (CIT), Ligue Nationale Contre le Cancer, Laboratoire de Biochimie et de Biologie Moléculaire, CHU Strasbourg-Hôpital de Hautepierre [Strasbourg], Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et nanosciences d'Alsace, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Equipe 1 'Emergence des Cellules Souches & Initiation Tumorale' (Groupe 1 : Identité intestinale : des Cellules Souches aux Pathologies) (SMART - Inserm U1113), Interface de Recherche Fondamentale et Appliquée en Cancérologie (IRFAC - Inserm U1113), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre Paul Strauss : Centre Régional de Lutte contre le Cancer (CRLCC)-Fédération de Médecine Translationelle de Strasbourg (FMTS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre Paul Strauss : Centre Régional de Lutte contre le Cancer (CRLCC)-Fédération de Médecine Translationelle de Strasbourg (FMTS), Centre de Ressources Biologiques, Département de Pathologie [Strasbourg], This work was supported by the Université deStrasbourg (Idex Attractivité program), Ligue Contre lecancer, a non-governmental charity organization, throughthe Cartes d’Identité des tumeurs program (CIT) and theHôpitaux Universitaires de Strasbourg., (le programme) Cartes d'identité des tumeurs (CIT), Ligue Nationales Contre le Cancer (LNCC), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Freund, Jean-Noël
// Benoit Romain 1, 2 , Radhia Benbrika-Nehmar 1 , Laetitia Marisa 3 , Michele Legrain 4 , Viviane Lobstein 1 , Attila Oravecz 5 , Laetitia Poidevin 5 , Cyril Bour 1 , Jean-Noel Freund 6 , Isabelle Duluc 6 , Dominique Guenot 1 , Erwan Pencreach 1, 4, 7 1 Universite de Strasbourg, Progression Tumorale et Microenvironnement, Approches Translationnelles et Epidemiologie, Strasbourg, France 2 Hopitaux Universitaires de Strasbourg, Service de Chirurgie Generale et Digestive, Strasbourg, France 3 Cartes d’Identite des Tumeurs Program, Ligue Nationale Contre le Cancer, Paris, France 4 Hopitaux Universitaires de Strasbourg, Laboratoire de Biochimie et Biologie Moleculaire, Strasbourg, France 5 Universite de Strasbourg, CNRS, Department of Computer Science, ICube, Strasbourg, France 6 Universite de Strasbourg, INSERM Unit 1113, Strasbourg, France 7 Hopitaux Universitaires de Strasbourg, Centre de Ressources Biologiques, Departement de Pathologie, Strasbourg, France Correspondence to: Dominique Guenot, email: dominique.guenot@inserm.u-strasbg.fr Keywords: chemokine, valproate, butyrate, PCAF, acetylation Received: March 17, 2016 Accepted: February 27, 2017 Published: March 17, 2017 ABSTRACT CXCL12 has been shown to be involved in colon cancer metastasis, but its expression level and molecular mechanisms regulating its expression remain controversial. We thus evaluated CXCL12 expression in a large cohort of colon adenomas and carcinomas, investigated for an epigenetic mechanism controlling its expression and evaluated the impact of CXCL12 levels on cell migration and tumor growth. CXCL12 expression was measured in human colon adenomas and carcinomas with transcriptome array and RT-qPCR. The promoter methylation was analyzed with whole-genome DNA methylation chips and protein expression by immunohistochemistry. We confirm a reduced expression of CXCL12 in 75% of MSS carcinomas and show that the decrease is an early event as already present in adenomas. The methylome analysis shows that the CXCL12 promoter is methylated in only 30% of microsatellite-stable tumors. In vitro , treatments with HDAC inhibitors, butyrate and valproate restored CXCL12 expression in three colon cell lines, increased acetylation of histone H3 within the CXCL12 promoter and inhibited cell migration. In vivo , valproate diminished (65%) the number of intestinal tumors in APC mutant mice, slowed down xenograft tumor growth concomitant to restored CXCL12 expression. Finally we identified loss of PCAF expression in tumor samples and showed that forced expression of PCAF in colon cancer cell lines restored CXCL12 expression. Thus, reduced PCAF expression may participate to CXCL12 promoter hypoacetylation and its subsequent loss of expression. Our study is of potential clinical interest because agents that promote or maintain histone acetylation through HDAC inhibition and/or HAT stimulation, may help to lower colon adenoma/carcinoma incidence, especially in high-risk families, or could be included in therapeutic protocols to treat advanced colon cancer.