Published March 1, 2024 | Version v1
Publication Metadata-only

Tumor cell derived osteopontin and prostaglandin E2 synergistically promote the expansion of myeloid derived suppressor cells during the tumor immune escape phase

Creators

  • 1. Karolinska University Hospital
  • 2. Karolinska Institutet
  • 3. Salahaddin University-Erbil
  • 4. Cairo University

Description

The immune escape stage in cancer immunoediting is a pivotal feature, transitioning immune-controlled tumor dormancy to progression, and augmenting invasion and metastasis. Tumors employ diverse mechanisms for immune escape, with generating immunosuppressive cells from skewed hematopoiesis being a crucial mechanism. This led us to suggest that tumor cells with immune escape properties produce factors that induce dysregulations in hematopoiesis. In support of this suggestion, this study found that mice bearing advanced-stage tumors exhibited dysregulated hematopoiesis characterized by the development of splenomegaly, anemia, extramedullary hematopoiesis, production of immunosuppressive mediators, and expanded medullary myelopoiesis. Further ex vivo studies exhibited that conditioned medium derived from EL4lu2 cells could mediate the expansion of myeloid derived suppressor cells (MDSCs) in bone marrow cell cultures. The protein array profiling results revealed the presence of elevated levels of osteopontin (OPN), prostaglandin E2 (PGE2) and interleukin 17 (IL-17) in the culture medium derived from EL4luc2 cells. Accordingly, substantial levels of these factors were also detected in the sera of mice bearing EL4luc2 tumors. Among these factors, only PGE2 alone could increase the number of MDSCs in the BM cell cultures. This effect of PGE2 was significantly potentiated by the presence of OPN but not IL-17. Finally, in vitro treatment of EL4luc2 cells with pioglitazone, a modulator of OPN and cyclooxygenase 2 (COX-2) resulted in a significant reduction in cell proliferation in EL4luc2 cells. Our findings highlight the significant role played by tumor cell-derived OPN and PGE2 in fostering the expansion of medullary MDSCs and in promoting tumor cell proliferation. Furthermore, these intertwined cancer processes could be key targets for pioglitazone intervention.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تعد مرحلة الهروب المناعي في التحرير المناعي للسرطان سمة محورية، حيث تنتقل سكون الورم الذي تسيطر عليه المناعة إلى التقدم، وتزيد من الغزو والانبثاث. تستخدم الأورام آليات متنوعة للهروب المناعي، مع توليد خلايا مثبطة للمناعة من تكوين الدم المنحرف كونها آلية حاسمة. قادنا هذا إلى اقتراح أن الخلايا السرطانية ذات خصائص الهروب المناعي تنتج عوامل تحفز خلل التنظيم في تكون الدم. لدعم هذا الاقتراح، وجدت هذه الدراسة أن الفئران التي تحمل أورامًا في مرحلة متقدمة أظهرت خللًا في تكوين الدم يتميز بتطور تضخم الطحال وفقر الدم وتكوين الدم خارج النقي وإنتاج وسطاء مثبطة للمناعة وتوسع تكوين النخاع الشوكي النخاعي. أظهرت المزيد من الدراسات خارج الجسم الحي أن الوسط المشروط المشتق من خلايا EL4lu2 يمكن أن يتوسط توسع الخلايا الكابتة المشتقة من النخاع (MDSCs) في مزارع خلايا نخاع العظم. كشفت نتائج توصيف مصفوفة البروتين عن وجود مستويات مرتفعة من هشاشة العظام (OPN) والبروستاجلاندين E2 (PGE2) والإنترلوكين 17 (IL -17) في وسط المزرعة المشتق من خلايا EL4luc2. وفقًا لذلك، تم اكتشاف مستويات كبيرة من هذه العوامل أيضًا في مصل الفئران التي تحمل أورام EL4luc2. من بين هذه العوامل، يمكن لـ PGE2 وحده زيادة عدد MDSCs في مزارع خلايا BM. تم تعزيز تأثير PGE2 هذا بشكل كبير من خلال وجود OPN ولكن ليس IL -17. أخيرًا، أدى العلاج المختبري لخلايا EL4luc2 باستخدام البيوجليتازون، وهو مغير لـ OPN و cyclooxygenase 2 (COX -2) إلى انخفاض كبير في تكاثر الخلايا في خلايا EL4luc2. تسلط النتائج التي توصلنا إليها الضوء على الدور الهام الذي تلعبه OPN المستمدة من الخلايا السرطانية و PGE2 في تعزيز توسع MDSCs النخاعي وفي تعزيز تكاثر الخلايا السرطانية. علاوة على ذلك، يمكن أن تكون عمليات السرطان المتشابكة هذه أهدافًا رئيسية لتدخل بيوجليتازون.

Translated Description (French)

Le stade d'échappement immunitaire dans l'immunoédition du cancer est une caractéristique essentielle, faisant passer la dormance tumorale contrôlée par le système immunitaire à la progression et augmentant l'invasion et les métastases. Les tumeurs utilisent divers mécanismes d'échappement immunitaire, la génération de cellules immunosuppressives à partir de l'hématopoïèse asymétrique étant un mécanisme crucial. Cela nous a conduit à suggérer que les cellules tumorales ayant des propriétés d'échappement immunitaire produisent des facteurs qui induisent des dérèglements dans l'hématopoïèse. À l'appui de cette suggestion, cette étude a révélé que les souris porteuses de tumeurs de stade avancé présentaient une hématopoïèse dérégulée caractérisée par le développement d'une splénomégalie, d'une anémie, d'une hématopoïèse extramédullaire, de la production de médiateurs immunosuppresseurs et d'une myélopoïèse médullaire étendue. D'autres études ex vivo ont montré que le milieu conditionné dérivé des cellules EL4lu2 pouvait médier l'expansion des cellules suppressives dérivées de la myéloïde (MDSC) dans les cultures de cellules de moelle osseuse. Les résultats du profilage des réseaux de protéines ont révélé la présence de niveaux élevés d'ostéopontine (OPN), de prostaglandine E2 (PGE2) et d'interleukine 17 (IL-17) dans le milieu de culture dérivé des cellules EL4luc2. En conséquence, des niveaux substantiels de ces facteurs ont également été détectés dans les sérums de souris porteuses de tumeurs EL4luc2. Parmi ces facteurs, seule la PGE2 pourrait augmenter le nombre de MDSC dans les cultures de cellules BM. Cet effet de la PGE2 a été significativement potentialisé par la présence d'OPN mais pas d'IL-17. Enfin, le traitement in vitro des cellules EL4luc2 avec la pioglitazone, un modulateur de l'OPN et de la cyclooxygénase 2 (COX-2) a entraîné une réduction significative de la prolifération cellulaire dans les cellules EL4luc2. Nos résultats mettent en évidence le rôle important joué par l'OPN et la PGE2 dérivés de cellules tumorales dans la stimulation de l'expansion des MDSC médullaires et dans la promotion de la prolifération des cellules tumorales. En outre, ces processus cancéreux entrelacés pourraient être des cibles clés pour l'intervention de la pioglitazone.

Translated Description (Spanish)

La etapa de escape inmune en la inmunoedición del cáncer es una característica fundamental, la transición de la latencia tumoral inmunocontrolada a la progresión y el aumento de la invasión y la metástasis. Los tumores emplean diversos mecanismos para el escape inmune, siendo la generación de células inmunosupresoras a partir de hematopoyesis sesgada un mecanismo crucial. Esto nos llevó a sugerir que las células tumorales con propiedades de escape inmune producen factores que inducen desregulaciones en la hematopoyesis. En apoyo de esta sugerencia, este estudio encontró que los ratones portadores de tumores en estadio avanzado exhibieron hematopoyesis desregulada caracterizada por el desarrollo de esplenomegalia, anemia, hematopoyesis extramedular, producción de mediadores inmunosupresores y mielopoyesis medular expandida. Otros estudios ex vivo mostraron que el medio acondicionado derivado de células EL4lu2 podría mediar la expansión de células supresoras derivadas de mieloides (MDSC) en cultivos de células de médula ósea. Los resultados del perfil de la matriz de proteínas revelaron la presencia de niveles elevados de osteopontina (OPN), prostaglandina E2 (PGE2) e interleucina 17 (IL-17) en el medio de cultivo derivado de células EL4luc2. Por consiguiente, también se detectaron niveles sustanciales de estos factores en los sueros de ratones con tumores EL4luc2. Entre estos factores, solo la PGE2 sola podría aumentar el número de MDSC en los cultivos de células BM. Este efecto de PGE2 se potenció significativamente por la presencia de OPN pero no de IL-17. Finalmente, el tratamiento in vitro de células EL4luc2 con pioglitazona, un modulador de OPN y ciclooxigenasa 2 (COX-2) dio como resultado una reducción significativa en la proliferación celular en células EL4luc2. Nuestros hallazgos destacan el importante papel desempeñado por la OPN y la PGE2 derivadas de células tumorales en el fomento de la expansión de las MDSC medulares y en la promoción de la proliferación de células tumorales. Además, estos procesos de cáncer entrelazados podrían ser objetivos clave para la intervención con pioglitazona.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الخلايا السرطانية المستمدة من هشاشة العظام والبروستاجلاندين E2 تعزز بشكل تآزري توسع الخلايا الكابتة المستمدة من النخاع أثناء مرحلة الهروب المناعي للورم
Translated title (French)
L'ostéopontine dérivée de cellules tumorales et la prostaglandine E2 favorisent de manière synergique l'expansion des cellules suppressives dérivées de myéloïdes pendant la phase d'échappement immunitaire de la tumeur
Translated title (Spanish)
La osteopontina derivada de células tumorales y la prostaglandina E2 promueven sinérgicamente la expansión de las células supresoras derivadas de mieloides durante la fase de escape inmune del tumor

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4391871072
DOI
10.1016/j.intimp.2024.111584

Is supplement to
https://openalex.org/W4296818781 (Other)
https://openalex.org/W4245859490 (Other)
https://openalex.org/W4238220025 (Other)
https://openalex.org/W4206056350 (Other)
https://openalex.org/W3207386056 (Other)
https://openalex.org/W2958299423 (Other)
https://openalex.org/W2611046857 (Other)
https://openalex.org/W2213790033 (Other)
https://openalex.org/W2007729411 (Other)
https://openalex.org/W2006359661 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1498187417
  • https://openalex.org/W1760495269
  • https://openalex.org/W1967446368
  • https://openalex.org/W1972521500
  • https://openalex.org/W1980514400
  • https://openalex.org/W1980540247
  • https://openalex.org/W1996145004
  • https://openalex.org/W1996398553
  • https://openalex.org/W2004630197
  • https://openalex.org/W2007741097
  • https://openalex.org/W2007845148
  • https://openalex.org/W2011399447
  • https://openalex.org/W2017201358
  • https://openalex.org/W2021444074
  • https://openalex.org/W2046972425
  • https://openalex.org/W2054982539
  • https://openalex.org/W2077903464
  • https://openalex.org/W2088828149
  • https://openalex.org/W2109892435
  • https://openalex.org/W2120407692
  • https://openalex.org/W2121626779
  • https://openalex.org/W2511812890
  • https://openalex.org/W2605656124
  • https://openalex.org/W2745901392
  • https://openalex.org/W2764179479
  • https://openalex.org/W2766330765
  • https://openalex.org/W2790339676
  • https://openalex.org/W2803199141
  • https://openalex.org/W2805960205
  • https://openalex.org/W2896996016
  • https://openalex.org/W2898701133
  • https://openalex.org/W3101588621
  • https://openalex.org/W3133034153
  • https://openalex.org/W3162995210
  • https://openalex.org/W3202545704
  • https://openalex.org/W4200413168
  • https://openalex.org/W4229052532
  • https://openalex.org/W4293103654
  • https://openalex.org/W4295845771