Characterization of local and systemic immune-modulation in melanoma patients

Le mélanome cutané est un des cancers les plus agressifs et dont l'incidence augmente le plus en Suisse. Une fois métastatique, le pronostic de survie moyenne avec les thérapies actuelles est d'environ huit mois, avec moins de 5% de survie à cinq ans. Les récents progrès effectués dans la compréhension de la biologie de la cellule tumorale mais surtout dans l'importance du système immunitaire dans le contrôle de ce cancer ont permis le développement de nouveaux traitements novateurs et prometteurs. Ces thérapies, appelées immunothérapies, reposent sur la stimulation et l'augmentation de la réponse immunitaire à la tumeur. Alors que les derniers essais cliniques ont démontré l'efficacité de ces traitements chez les patients avec des stades avancés de la maladie, le contrôle de la maladie à long- terme est seulement atteint chez une minorité des patients. La suppression locale et systémique de la réponse immunitaire spécifique anti-tumorale apparaitrait comme une des raisons expliquant la persistance d'un mauvais pronostic clinique chez ces patients. Des études sur les souris ont montré que les vaisseaux lymphatiques joueraient un rôle primordial dans ce processus en induisant une tolérance immune, ce qui permettrait à la tumeur d'échapper au contrôle du système immunitaire et métastatiser plus facilement. Ces excitantes découvertes n'ont pas encore été établi et prouvé chez l'homme. Dans cette thèse, nous montrons pour la première fois que les vaisseaux lymphatiques sont directement impliqués dans la modulation de la réponse immunitaire au niveau local et systémique dans le mélanome chez l'homme. Ces récentes découvertes montrent le potentiel de combiner des thérapies visant le système lymphatique avec les immunothérapies actuellement utilisées afin d'améliorer le pronostic des patients atteint du mélanome. -- Cutaneous melanoma is one of the most invasive and metastatic human cancers and causes 75% of skin cancer mortality. Current therapies such as surgery and chemotherapy fail to control metastatic disease, and relapse occurs frequently due to microscopic residual lesions. It is, thus, essential to develop and optimize novel therapeutic strategies to improve curative responses in these patients. In recent decades, tumor immunologists have revealed the development of spontaneous adaptive immune responses in melanoma patients, leading to the accumulation of highly differentiated tumor-specific T cells at the tumor site. This remains one of the most powerful prognostic markers to date. Immunotherapies that augment the natural function of these tumor-specific T cells have since emerged as highly attractive therapeutic approaches to eliminate melanoma cells. While recent clinical trials have demonstrated great progress in the treatment of advanced stage melanoma, long-term disease control is still only achieved in a minority of patients. Local and systemic immune suppression by the tumor appears to be responsible, in part, for this poor clinical evolution. These facts underscore the need for a better analysis and characterization of immune- related pathways within the tumor microenvironment (TME), as well as at the systemic level. The overall goal of this thesis is, thus, to obtain greater insight into the complexity and heterogeneity of the TME in human melanoma, as well as to investigate immune modulation beyond the TME, which ultimately influences the immune system throughout the whole body. To achieve this, we established two main objectives: to precisely characterize local and systemic immune modulation (i) in untreated melanoma patients and (ii) in patients undergoing peptide vaccination or checkpoint blockade therapy with anti-cytotoxic T- lymphocyte-asisctaed protein-4 (CTLA-4) antibody. In the first and main part of this thesis, we analyzed lymphatic vessels in relation to anti-tumor immune responses in tissues from vaccinated patients using a combination of immunohistochemistry (IHC) techniques, whole slide scanning/analysis, and an automatic quantification system. Strikingly, we found that increased lymphatic vessel density was associated with high expression of immune suppressive molecules, low functionality of tumor-infiltrating CD8+ T cells and decreased cytokine production by tumor-antigen specific CD8+ T cells in the blood. These data revealed a previously unappreciated local and systemic role of lymphangiogenesis in modulating T cell responses in human cancer and support the use of therapies that target lymphatic vessels combined with existing and future T cell based therapies. In the second objective, we describe a metastatic melanoma patient who developed pulmonary sarcoid-like granulomatosis following repetitive vaccination with peptides and CpG. We demonstrated that the onset of this pulmonary autoimmune adverse event was related to the development of a strong and long-lasting tumor-specific CD8+ T cell response. This constitutes the first demonstration that a new generation tumor vaccine can induce the development of autoimmune adverse events. In the third objective, we assessed the use of Fourier Transform Infrared (FTIR) imaging to identify melanoma cells and lymphocyte subpopulations in lymph node (LN) metastasis tissues, thanks to a fruitful collaboration with researchers in Brussels. We demonstrated that the different cell types in metastatic LNs have different infrared spectral features allowing automated identification of these cells. This technic is therefore capable of distinguishing known and novel biological features in human tissues and has, therefore, significant potential as a tool for histopathological diagnosis and biomarker assessment. Finally, in the fourth objective, we investigated the role of colony- stimulating factor-1 (CSF-1) in modulating the anti-tumor response in ipilimumab-treated patients using IHC and in vitro co-cultures, revealing that melanoma cells produce CSF-1 via CTL-derived cytokines when attacked by cytotoxic T lymphocytes (CTLs), resulting in the recruitment of immunosuppressive monocytes. These findings support the combined use of CSF-1R blockade with T cell based immunotherapy for melanoma patients. Taken together, our results reveal the existence of novel mechanisms of immune modulation and thus promote the optimization of combination immunotherapies against melanoma. -- Le mélanome cutané est un des cancers humains les plus invasifs et métastatiques et est responsable de 75% de la mortalité liée aux cancers de la peau. Les thérapies comme la chirurgie et la chimiothérapie ont échoué à contrôler le mélanome métastatique, par ailleurs les rechutes sous ces traitements ont été montrées fréquentes. Il est donc essentiel de développer et d'optimiser de nouvelles stratégies thérapeutiques pour améliorer les réponses thérapeutiques de ces patients. Durant les dernières décennies, les immunologistes spécialisés dans les tumeurs ont démontré qu'un patient atteint du mélanome pouvait développer spontanément une réponse immune adaptative à sa tumeur et que l'accumulation de cellules T spécifiques tumorales au sein même de la tumeur était un des plus puissants facteurs pronostiques. Les immunothérapies qui ont pour but d'augmenter les fonctions naturelles de ces cellules T spécifiques tumorales ont donc émergé comme des approches thérapeutiques très attractives pour éliminer les cellules du mélanome. Alors que les derniers essais cliniques ont démontré un progrès important dans le traitement des formes avancées du mélanome, le contrôle de la maladie à long-terme est seulement atteint chez une minorité des patients. La suppression immune locale et systémique apparaitrait comme une des raisons expliquant la persistance d'un mauvais pronostic clinique chez ces patients. Ces considérations soulignent la nécessité de mieux analyser et caractériser les voies immunitaires non seulement au niveau local dans le microenvironement tumoral mais aussi au niveau systémique dans le sang des patients. Le but de cette thèse est d'obtenir une plus grande connaissance de la complexité et de l'hétérogénéité du microenvironement tumoral dans les mélanomes mais aussi d'investiguer la modulation immunitaire au delà du microenvironement tumoral au niveau systémique. Afin d'atteindre ce but, nous avons établi deux objectifs principaux : caractériser précisément la modulation locale et systémique du système immunitaire (i) chez les patients atteints du mélanome qui n'ont pas reçu de traitement et (ii) chez les patients qui ont été traités soit par des vaccins soit par des thérapies qui bloquent les points de contrôles. Dans la première et majeure partie de cette thèse, nous avons analysé les vaisseaux lymphatiques en relation avec la réponse immunitaire anti-tumorale dans les tissus des patients vaccinés grâce à des techniques d'immunohistochimie et de quantification informatisé et automatique des marquages. Nous avons trouvé qu'une densité élevée de vaisseaux lymphatiques dans la tumeur était associée à une plus grande expression de molécules immunosuppressives ainsi qu'à une diminution de la fonctionnalité des cellules T spécifiques tumoral dans la tumeur et dans le sang des patients. Ces résultats révèlent un rôle jusqu'à là inconnu des vaisseaux lymphatiques dans la modulation directe du système immunitaire au niveau local et systémique dans les cancers de l'homme. Cette recherche apporte finalement des preuves du potentiel de combiner des thérapies visant le système lymphatique avec des autres immunothérapies déjà utilisées en clinique. Dans le second objectif, nous rapportons le cas d'un patient atteint d'un mélanome avec de multiples métastases qui a développé à la suite de plusieurs vaccinations répétées et consécutives avec des peptides et du CpG, un évènement indésirable sous la forme d'une granulomatose pulmonaire sarcoid-like. Nous avons démontré que l'apparition de cet évènement était intimement liée au développement d'une réponse immunitaire durable et spécifique contre les antigènes de la tumeur. Par là- même, nous prouvons pour la première fois que la nouvelle génération de vaccins est aussi capable d'induire des effets indésirables auto-immuns. Pour le troisième objectif, nous avons voulu savoir si l'utilisation de la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) était capable d'identifier les cellules du mélanome ainsi que les différents sous-types cellulaires dans les ganglions métastatiques. Grâce à nos collaborateurs de Bruxelles, nous avons pu établir que les diverses composantes cellulaires des ganglions atteints par des métastases du mélanome présentaient des spectres infrarouges différents et qu'elles pouvaient être identifiées d'une façon automatique. Cette nouvelle technique permettrait donc de distinguer des caractéristiques biologiques connues ou nouvelles dans les tissus humains qui auraient des retombées pratiques importantes dans le diagnostic histopathologique et dans l'évaluation des biomarqueurs. Finalement dans le dernier objectif, nous avons investigué le rôle du facteur de stimulation des colonies (CSF-1) dans la modulation de la réponse immunitaire anti-tumorale chez les patients qui ont été traités par l'Ipilimumab. Nos expériences in vivo au niveau des tissus tumoraux et nos co-cultures in vitro nous ont permis de démontrer que les cytokines secrétées par les cellules T spécifiques anti-tumorales induisaient la sécrétion de CSF-1 dans les cellules du mélanome ce qui résultait en un recrutement de monocytes immunosuppresseurs. Dans son ensemble, cette thèse révèle donc l'existence de nouveaux mécanismes de modulation de la réponse immunitaire anti-tumorale et propose de nouvelles optimisations de combinaison d'immunothérapies contre le mélanome.

Tumor do saco vitelino primário em retroperitônio

A case of primary extragonadal yolk sac tumor in the retroperitoneum of a young adult male is reported. The symptoms were melena and weakness for two months. Radiologic studies suggested a retroperitoneal tumor infiltrating the duodenum, artery aorta and vein cava, was found. Partial resection was performed, remaining tumor around the vessels. Microscopic examination disclosed a yolk sac tumor infiltrating the duodenum. The patient was managed unsuccessfully with radiotherapy, but good results were actived with chemotherapy. Few cases like that were reported in the literature.

Rôle du TGF-β dans la modulation du microenvironnement tumoral leucémique

Le microenvironnement tumoral et les cellules et molécules signal (cytokines et chimiokines) qu’ils contiennent sont reconnus comme jouant un rôle prépondérant dans la progression des tumeurs. Il devient donc nécessaire d’étudier la relation entre les molécules signal, les cellules infiltrantes et les cellules tumorales. Le TGF-β est une puissante cytokine immunosuppressive et suppressive de la croissance cellulaire, dont le rôle dans la formation du microenvironnement tumoral leucémique est mal connu. Dans cette étude, nous avons étudié le modèle injectable de leucémie lymphoïde T EL4 (cellules tumorales produisant du TGF-β) de souche C57BL/6. Nous avons caractérisé l’infiltration de cellules myéloïdes et lymphoïdes au niveau des tumeurs par cytométrie en flux et par microscopie à fluorescence. L’analyse des cellules infiltrant les tumeurs EL4 nous a permis de montrer la forte présence de lymphocytes T et de cellules myéloïdes CD11b+. Nous avons donc poursuivi l’étude afin de mieux caractériser ces cellules. Nous avons montré que ces cellules se retrouvent en périphérie de la tumeur et en périphérie des vaisseaux sanguins de la tumeur. Ces cellules ont des phénotypes nous laissant croire qu’elles appartiennent à la famille des cellules dite myéloïdes suppressives. Ces cellules ont de forts niveaux de transcrits de VEGF et de MMP9 au niveau de la tumeur ainsi qu’au niveau systémique, mais ne semblent pas avoir une forte capacité inhibitrice in vitro. Afin de déterminer si la production tumorale de TGF-β influe le recrutement de ces cellules, nous avons transformé des cellules EL4 à l’aide d’un shRNA afin de diminuer la production de TGF-β (shRNA-TGF-β) et, comparé l’infiltration myéloïde et lymphoïde de tumeurs formées avec des cellules EL4 contrôles (shRNA-Luc). Une diminution de 50% dans les niveaux de transcrits de TGF-β n’affecte pas la croissance tumorale mais semble diminuer l’infiltration par des cellules myéloïdes. La présente étude nous a permis de mieux comprendre le modèle de leucémie EL4 et le rôle des populations cellulaires myéloïdes dans le microenvironnement tumoral leucémique. La diminution du TGF-β produit par les cellules tumorales réduit l’infiltration de ces populations myéloïdes dans la tumeur EL4. Le rôle précis de ces cellules est encore à déterminer. Ces résultats sont en accord avec le fait qu’une thérapie anti-TGF-β n’est pas suffisante pour contrer la progression tumorale, mais pourrait influer sur le résultat post-chimiothérapie et l’immunothérapie en altérant la composition du microenvironnement.

Detecção do vírus Epstein-Barr (EBV) em adenocarcinomas gástricos procedentes dos estados do Ceará e de São Paulo

INTRODUÇÃO: O vírus Epstein-Barr (EBV) está associado a cerca de 10% dos adenocarcinomas gástricos, representando mais de 50 mil casos por ano no mundo. Apesar dos estudos realizados em várias partes do mundo, alguns aspectos clinicopatológicos permanecem controversos. OBJETIVOS: O presente estudo teve como objetivo analisar as características clinicopatológicas de casos de adenocarcinomas gástricos procedentes dos estados de São Paulo e Ceará, correlacionando-os com a detecção de EBV. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram obtidos 192 casos de adenocarcinomas gástricos de hospitais dos estados de São Paulo e do Ceará, dos quais 160 foram submetidos à técnica de RNA-hibridização in situ para detecção de EBV. RESULTADOS: Dos 160 casos, 11 (6,9%) foram EBV-positivo, exibindo intensa marcação nuclear em células tumorais. Destes, dois casos também apresentaram linfócitos infiltrados marcados. Não encontramos marcação em tecido normal ou pré-neoplásico. São Paulo e Ceará apresentaram as frequências 3/60 (5%) e 8/100 (8%), respectivamente, e maior relação do EBV com indivíduos do sexo masculino, de idade avançada, com tumores do tipo intestinal, de estadiamento elevado e grau pouco a moderadamente diferenciado. Os casos do Ceará exibiram aumento relativo de tumores EBV(+) localizados na cárdia, enquanto os casos de São Paulo demonstraram aumento naqueles localizados no corpo gástrico. CONCLUSÃO: A frequência de tumores EBV(+) do presente estudo situa-se nos valores descritos na literatura mundial. Entre os achados, um deles não encontra paralelo na literatura mundial e refere-se ao elevado percentual de tumores EBV(+) no corpo gástrico observado nos casos de São Paulo.

Charakterisierung von T-Zell-Antworten gegen humane Nierenzellkarzinome sowie Identifizierung von HLA-G als tumorassoziiertes Antigen und Immunevasionsmechanismus des Nierenzellkarzinoms

Humane Nierenzellkarzinom-(NZK)-Zelllinien wurden etabliert, um sie zur Generierung von autologen zytotoxischen T-Zelllinien einzusetzen. Erst nach Modifikation mit dem kostimulierenden B7-1-Molekül wurden mit der NZK-Zelllinie MZ1257RC autologe, tumorspezifische T-Zelllinien generiert und charakterisiert. Die Aufklärung eines T-Zell-definierten TAA eines autologen, zytotoxischen T Zellklons wurde mittels Expressionsklonierung einer hergestellten cDNS-Expressionsbank begonnen. Nach in vitro-Sensibilisierung von peripheren Blutmonozyten mit der autologen NZK-Zelllinie MZ2733RC wurde die HLA-Klasse I-restringierte T Zelllinie XIE6 generiert, die die autologe und verschiedene allogene NZK- sowie Zervixkarzinom-Zelllinien, jedoch nicht autologe Nierenzellen lysiert. Die T Zellen exprimieren TZR Vβ13.6-Ketten und sezernieren GM-CSF und IL-10 nach Antigenstimulation. Jedoch ist die NZK-Zelllinie MZ2733RC wenig sensitiv gegenüber autologen und allogenen Effektorzellen. Erst die Blockade ihrer HLA Klasse I-Moleküle auf der Zelloberfläche erhöht ihre Sensitivität gegenüber allogenen lymphokin-aktivierten Killer-Zellen. Verantwortlich dafür können nicht-klassische HLA Klasse Ib-Moleküle, insbesondere HLA-G sein, dessen Transkripte in der RNS der NZK-Zellen, jedoch nicht in Nierenzellen detektiert wurden. In einer detaillierten Studie wurden HLA-G-Transkripte in NZK-Zelllinien (58%), in NZK-Biopsien (80%), und nur in wenigen Nierenepithelbiopsien (10%) nachgewiesen. In der NZK-Zelllinie MZ2733RC wurde eine konstitutive HLA-G1-Proteinexpression beobachtet, die durch eine IFN-γ-Behandlung induzierbar ist.

Prognostic significance of CD8+ T lymphocytes in breast cancer depends upon both oestrogen receptor status and histological grade

Results of previous studies on the influence of tumour infiltrating lymphocytes on prognosis of women with breast cancer have been mixed. This study re-evaluates the role of tumour-infiltrating lymphocytes as a prognostic marker in women with breast cancer.

Low-grade endometrial stromal sarcoma with inferior vena cava tumor thrombus and intracardiac extension: radical resection may improve recurrence free survival

BACKGROUND: Endometrial stromal sarcoma (ESS) represents 0.2% of all uterine malignancies. Based on the mitotic activity, a distinction is made between low and high-grade ESS. Although the overall five-year survival rate for low-grade ESS exceeds 80%, about 50% of the patients show tumor recurrence, mostly after a long latency period. Tumor invasion of the great vessels is extremely rare. We describe a patient with advanced low-grade ESS with tumor invasion of the infrarenal aorta and the inferior vena cava. The patient presented with a large tumor thrombus extending from the inferior vena cava into the right atrium. METHODS: Review of literature and identification of 19 patients, including our own case report, with advanced low-grade ESS with invasion of the great vessels and formation of an inferior vena cava tumor thrombus. RESULTS: All 19 patients presented with an abdominal tumor mass and a tumor thrombus protruding into the inferior vena cava. The tumor thrombus extended into the right heart cavities in nine patients reaching the right atrium in four, the right ventricle in three and the pulmonary artery in two patients. There were 5 patients with an advanced primary tumor and 14 patients with an advanced recurrent tumor. Seven patients presented with synchronous metastatic disease and six patients with a pelvic tumor infiltrating the bladder, the rectosigmoid colon or the infrarenal aorta. Mean age at surgery was 45.9+/-12.3 years (median 47, range 25-65 years). Tumor thrombectomy was accomplished by cavatomy or by right atriotomy after installation of a cardiopulmonary bypass. There was no peri-operative mortality and a very low morbidity. Radical tumor resections were achieved in 10 patients. The follow-up for these 10 patients was 2+/-1.3 years (median 2, range 0.3-4.5 years). Nine patients remained recurrence free whereas one patient suffered an asymptomatic local recurrence. CONCLUSIONS: Low-grade ESS is a rare angioinvasive tumor with a high recurrence rate. Resection of an inferior vena cava tumor thrombus, even with extension into the right heart cavities, can be performed safely. Extensive radical surgery is therefore justified in the treatment of advanced tumor manifestations of a low-grade ESS potentially improving recurrence free survival.

miR-21 and its target gene CCL20 are both highly overexpressed in the microenvironment of colorectal tumors: significance of their regulation

Recently, we reported a functional interaction between miR-21 and its identified chemokine target CCL20 in colorectal cancer (CRC) cell lines. Here, we investigated whether such functional interactions are permitted at the cellular level which would require an inverse correlation of expression and also co-expression of miR-21 and CCL20 in the same cell. Expression profiling was performed using qPCR, and ELISA, in situ hybridization and immunohistochemistry were applied for the presentation of their cellular localization. We demonstrated that miR-21 as well as CCL20 were both significantly upregulated in CRC tissues; thus, showing no antidromic expression pattern. This provided an initial clue that miR-21 and CCL20 may not be expressed in the same cell. In addition, we located miR-21 expression at the cellular level predominantly in stromal cells such as tumor-associated fibroblasts and to a minor degree in immune cells such as macrophages and lymphocytes. Likewise, CCL20 expression was primarily detected in tumor-infiltrating immune cells. Thus, investigating the cellular localization of miR-21 and its target CCL20 revealed that both molecules are expressed predominantly in the microenvironment of CRC tumors.

Simultaneous induction of NKG2D and NKG2D ligand for promoting immune surveillance by IL-12 plus doxorubicin treatment

NKG2D (natural killer group 2, member D) and its ligands interaction in tumor microenvironment directs tumor infiltrating immune cells to recognize tumor cells, stimulate cytotoxic effector immune cells, and therefore eradicate tumor cells. IL-12, a cytokine produced by antigen presenting cells, has remarkable antitumor effect by activating innate and adaptive immunity. Doxorubicin, a commonly used chemotherapeutic agent also boosts the host antitumor immune response to cause tumor cell death. Our previous publication suggests that IL-12 plus doxorubicin enhances NKG2D function-dependent inhibition of tumor progression and promotes CD8+T cells infiltrating into tumors. The purpose of this study is to determine the underlying mechanism. Our study reveals a novel function of doxorubicin, which is to augment IL-12–induced NKG2D expression in CD8+T cells but not in NK or CD4+T cells. This observation was further validated by NK and CD8+T cell-depletion studies, in which only depletion of CD8+T cells abolished the expression of NKG2D in lymphocytes. The induced NKG2D expression in CD8+T cells is tightly associated with tumor-specific localization of CD8+T cells and improved antitumor efficacy. The IL-12 plus doxorubicin treatment-induced antitumor efficacy is also due to NKG2D ligand Rae-1 induction in tumors. Rae-1 induction in tumors is a long term effect in multiple tumor models, but not in normal tissues. A novel CD8+T cell direct contact dependent mechanism accounts for Rae-1 induction in vivo and in vitro, and CD80 is the receptor through which CD8+T cells interplay with tumor cells to upregulate Rae-1 on tumor cells. In summary, increased NKG2D expression in CD8+T cells in response to IL-12 plus doxorubicin was closely associated with tumor-specific localization of CD8+T cells and greater antitumor efficacy of the combined regimen than either agent alone. NKG2D ligand Rae-1 induction is triggered by the interaction of CD80 on tumor cells with tumor infiltrating CD+8 T cells.

Mechanisms of B and T lymphocyte accumulation in tumor-draining lymph nodes

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-06

Reduction of β-Endorphin-Containing Immune Cells in Inflamed Paw Tissue Corresponds with a Reduction in Immune-Derived Antinociception: Reversible by Donor Activated Lymphocytes

The functional integrity of the immune system is essential for peripheral antinociception. Previous studies have demonstrated that immune cells elicit potent antinociception in inflamed tissues and that corticotropin-releasing factor-induced antinociception is significantly inhibited in animals that have undergone cyclosporin A (CsA)-induced immunosuppression. In this study, we examined the effect of a single bolus of CsA on inflammatory nociception. CsA-treated rats had substantially increased nociception compared with nonimmunosuppressed rats, consistent with a reduction in circulating and infiltrating lymphocytes. Furthermore, CsA-treated rats had inhibition of corticotropin-releasing factor-induced immune-derived antinociception, which was dose-dependently reversed by IV injection of concanavalin A-activated donor lymphocytes (1.0-7.0 X 10(6) cells/0.1 mL). In conclusion, our findings provided further evidence that opioid-containing immune cells are essential for peripheral analgesia. It is evident from these findings that control of inflammatory pain relies heavily on a functioning immune system.

Gene-engineered T cells as a superior adjuvant therapy for metastatic cancer

The major limiting factor in the successful application of adjuvant therapy for metastatic disease is the lack of adjuvant specificity that leads to severe side effects. Reasoning that T cells of the immune system are highly specific, we generated tumor-specific T cells by genetic modification of mouse primary T cells with a chimeric receptor reactive with the human breast cancer-associated Ag erbB-2. These T cells killed breast cancer cells and secreted IFN-gamma in an Ag-specific manner in vitro. We investigated their use against metastatic breast cancer in mice in an adjuvant setting, and compared their effectiveness with the commonly applied adjuvants doxorubicin, 5-fluorouracil, and herceptin. Mice were inoculated orthotopically with the human erbB-2-expressing spontaneously metastatic mouse breast cancer 4T1.2 in mammary tissue, and the primary tumor was surgically removed 8 days later., Significant metastatic disease was demonstrated in lung and liver at the time of surgery on day 8 with increased tumor burden at later time points. T cell adjuvant treatment of day 8 metastatic disease resulted in dramatic increases in survival of mice, and this survival was significantly greater than that afforded by either doxorubicin, 5-fluorouracil, or herceptin.

Endostatin- and interleukin-2-expressing retroviral bicistronic vector for gene therapy of metastatic renal cell carcinoma

Background Metastatic renal cell carcinoma (mRCC) is one of the most treatment-resistant malignancies. Despite all new therapeutic advances, almost all patients develop resistance to treatment and cure is rarely seen. In the present study, we evaluated the antitumor effect of a bicistronic retrovirus vector encoding both endostatin (ES) and interleukin (IL)-2 using an orthotopic metastatic RCC mouse model. Methods Balb/C-bearing Renca cells were treated with NIH/3T3-LendIRES-IL-2-SN cells. In the survival studies, mice were monitored daily until they died. At the end of the in vivo experiment, serum levels of IL-2 and ES were measured, the lung was weighed, and the number of metastatic nodules, nodule area, tumor vessels and proliferation of tumor-infiltrating Renca cells were determined. Results Inoculation of NIH/3T3-LendIRES-IL-2-SN cells resulted in an increase in ES and IL-2 levels in the treated group (p < 0.05). There was a significant decrease in lung wet weight, lung nodule area and tumor vessels in the treated group compared to the control group (p < 0.001). The proliferation of Renca cells in the bicistronic-treated group was significantly reduced compared to the control group (p < 0.05). Kaplan-Meier survival curves showed that the probability of survival was significantly higher for mice submitted to bicistronic therapy (log-rank test, p = 0.0016). Bicistronic therapy caused an increase in the infiltration of CD4, CD4 interferon (IFN)gamma-producing, CD8, CD8 IFN gamma-producing and natural killer (CD49b) cells. Conclusions Retroviral bicistronic gene transfer led to the secretion of functional ES and IL-2 that was sufficiently active to: (i) inhibit tumor angiogenesis and tumor cell proliferation and (ii) increase the infiltration of immune cells (C) Copyright. 2011 John Wiley & Sons, Ltd.

A Role for the Substance P/NK-1 Receptor Complex in Cell Proliferation in Oral Squamous Cell Carcinoma

Objective: To investigate the presence and distribution of substance P (SP) and neurokinin I receptor (NK-IR) in oral squamous cell carcinoma (OSCC) and their relationship with proliferation. Patients and Methods: Ninety OSCCs from 73 patients were immunohistochemically analyzed using monoclonal antibodies against SP, NK-IR and Ki-67 in a case and control study. Results: Seventy-one percent (n=49) of cases expressed SP on tumour cell membrane, 81.3% (n=69) in cytoplasm, 39.4% (n=28) in nucleus, 81.6% (n=71) in infiltrating lymphocytes, and 58.1% (n=43) in peritumoural or intratumoural blood vessels; 14% (n=12) of cases expressed NK-1R on tumour cell membrane, 50% (n=43) in cytoplasm, 48.3% (n=42) in infiltrating lymphocytes and 22.5% (n=18) in tumour blood vessels. All cases expressed Ki-67, which was expressed in >25% of tumour cells in 79.8% of cases (n=63). Direct significant associations were observed in SP expression between different tissue levels (p<0.01), between SP and NK-IR tumour cell membrane expression (p<0.01), and between joint,SP and NK-IR expression in tumour cell cytoplasm and a higher expression of Ki-67 (p<0.05). Conclusion: The ubiquitous presence of SP strongly suggests a role for SP/NK-1R complex in tumour development and progression and possibly for NK-IR antagonists, such as L-773060, in the management of patients with oral cancer.