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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.46.2016.tde-05042016-140157
Document
Author
Full name
Luís Felipe Ingrássia Campesato
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2015
Supervisor
Committee
Camargo, Anamaria Aranha (President)
Barbuto, Jose Alexandre Marzagao
Câmara, Niels Olsen Saraiva
Cardoso, Alexandre Bruni
Viola, João Paulo de Biaso
Title in Portuguese
Investigação do papel de SIGIRR/IL-1R8 no crosstalk entre células tumorais e o infiltrado leucocitário
Keywords in Portuguese
Biologia molecular
Câncer de mama
ErbB2/HER2
ILRs
Resposta imune antitumoral
SIGIRR/IL-1R8
TLRs
Abstract in Portuguese
Células tumorais desenvolvem diversas estratégias para escapar da identificação e eliminação pelo sistema imune. Dessa forma, a investigação dos mecanismos envolvidos na comunicação celular no microambiente tumoral e na desregulação local do sistema imune é crítica para uma melhor compreensão da progressão da doença e para o desenvolvimento de alternativas terapêuticas mais eficazes. Nós aqui demonstramos que SIGIRR/IL-1R8, um importante regulador negativo de receptores de Interleucina-1 (ILRs) e receptores do tipo Toll (TLRs), apresenta expressão aumentada em uma linhagem celular epitelial mamária transformada pela superexpressão do oncogene HER2 e em tumores primários de mama, e promove o crescimento tumoral e metástase através da modulação da inflamação associada ao câncer e da atenuação da resposta imune antitumoral. Observamos que IL-1R8 tem sua expressão correlacionada com HER2 em tecidos mamários e sua alta expressão é fator de pior prognóstico em câncer de mama de baixo grau. Notavelmente, níveis aumentados de IL-1R8 foram observados especialmente nos subtipos HER2+ e Luminais de tumores de mama, e sua expressão aumentada em células epiteliais de mama transformadas por HER2 diminui a ativação da via de NF-κB e a expressão de diferentes citocinas pro-inflamatórias (IL-6, IL-8, TNF, CSF2, CSF3 e IFN-β1). Meio condicionado de células transformadas por HER2, mas não de variantes celulares com o gene IL-1R8 silenciado, induz a polarização de macrófagos para o fenótipo M2 e inibe a ativação de células NK. Em um modelo murino transgênico de tumorigênese espontânea mediada por HER2, MMTV-neu, verificamos que a deficiência de IL-1R8 (IL-1R8-/-neu) retardou o aparecimento de tumores e reduziu a incidência, a carga tumoral e a disseminação metastática. Contudo, não foram observadas diferenças significativas no crescimento tumoral quando animais IL-1R8-/-neu receberam medula óssea de animais IL-1R8+/+, confirmando um papel importante da expressão de IL-1R8 em células não hematopoiéticas na tumorigênese da mama. Tumores IL-1R8+/+neu apresentaram maiores níveis de citocinas pró-inflamatórias como IL-1β e VEGF, e menores níveis da citocina imunomodulatória IFN-γ. Além disso, tumores que expressavam IL-1R8 apresentaram menor infiltrado de células NK maduras, células dendríticas (DCs) e linfócitos T-CD8+ e um maior infiltrado de macrófagos M2 e linfócitos T-CD4+. Coletivamente, esses resultados indicam que a expressão de IL-1R8 em tumores de mama pode representar um novo mecanismo de escape da resposta imune e suportam IL-1R8 como potencial alvo terapêutico.
Title in English
Investigating the role of SIGIRR/IL-1R8 in the crosstalk between tumor cells and the immune system
Keywords in English
Antitumor immunity
Breast tumors
ErbB2/HER2
ILRs
Molecular biology
SIGIRR
TLRs
Abstract in English
Tumor cells develop numerous strategies to fine-tune inflammation and avoid detection and eradication by the immune system. Identification of new players that regulate the cellular crosstalk within the tumor microenvironment and promote local immune dysregulation is critical to understand disease progression and to improve therapeutic strategies. Here, we demonstrate that SIGIRR/IL-1R8, a negative regulator of IL-1R and TLRs, is up-regulated in a HER2-transformed epithelial mammary cell line and in primary breast tumors and promotes tumor growth and metastasis by modulating cancer-related inflammation and impairing anti-tumor immunity. IL-1R8 expression is correlated with HER2 in mammary tissue, and higher tumor IL-1R8 expression is a poor prognostic factor in lower grade breast tumors. Notably, higher levels of IL-1R8 expression were observed in HER2+ and Luminal breast tumor subtypes and IL-1R8 up-regulation in HER2-transformed mammary epithelial cells inhibited NF-κB activation and the expression of pro-inflammatory cytokines (IL-6, IL-8, TNFα, CSF2, CSF3, IFN-β1). Conditioned medium from HER2-transformed cells, but not from IL-1R8 knockdown variants, induced M2-macrophage polarization and inhibited natural-killer (NK) cell activation. IL-1R8 deficiency in a transgenic mouse model of breast tumorigenesis (MMTV-neu) significantly delayed tumor onset and reduced tumor incidence, burden and metastasis. No significant differences in tumor growth were observed when IL-1R8-/-neu mice were transplanted with bone marrow from IL-1R8+/+ animals, confirming an important role for IL-1R8 expression in non-hematopoietic cells during breast tumorigenesis. IL-1R8+/+neu mammary tumors presented higher levels of pro-inflammatory cytokines such as IL-1β and VEGF, but lower levels of IFN-γ. Besides, a lower infiltrate of mature NK cells, dendritic cells (DCs) and CD8+ T cells but higher infiltrate of M2-macrophages and CD4+ T cells were present in IL-1R8 expressing tumors. Collectively, our results support IL-1R8 expression as a novel tumor immune escape mechanism in breast cancer and putative target for immunotherapy.
 
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Publishing Date
2016-06-13
 
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