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Tumor-Promoting Effects of Myeloid-Derived Suppressor Cells Are Potentiated by Hypoxia-Induced Expression of miR-210
Myeloid-derived suppressor cells (MDSC) contribute significantly to the malignant characters conferred by hypoxic tumor microenvironments. However, selective biomarkers of MDSC function in this critical setting have not been defined. Here, we report that miR-210 expression is elevated by hypoxia-inducible factor-1α (HIF1α) in MDSC localized to tumors, compared with splenic MDSC from tumor-bearing mice. In tumor MDSC, we determined that HIF1α was bound directly to a transcriptionally active hypoxia-response element in the miR-210 proximal promoter. miR-210 overexpression was sufficient to enhance MDSC-mediated T-cell suppression under normoxic conditions, while targeting hypoxia-induced miR-210 was sufficient to decrease MDSC function against T cells. Mechanistic investigations revealed that miR-210 modulated MDSC function by increasing arginase activity and nitric oxide production, without affecting reactive oxygen species, IL6, or IL10 production or expression of PD-L1. In splenic MDSC, miR-210 regulated Arg1, Cxcl12, and IL16 at the levels of both mRNA and protein, the reversal of which under normoxic conditions decreased T-cell-suppressive effects and IFNγ production. Interestingly, miR-210 overexpression or targeting IL16 or CXCL12 enhanced the immunosuppressive activity of MDSC in vivo, resulting in increased tumor growth. Taken together, these results provide a preclinical rationale to explore miR-210 inhibitory oligonucleotides as adjuvants to boost immunotherapeutic responses in cancer patients
Influence de l’hypoxie sur la susceptibilité des cellules tumorales à la lyse induite par les lymphocytes T cytotoxiques
Hypoxia is a common feature of solid tumors and one of the hallmarks of tumor microenvironment. Tumor hypoxia plays an important role in angiogenesis, malignant progression, metastatic development, chemo-radio resistance and favours immune evasion by the emergence of tumor variants with increased survival and anti-apoptotic potential. There is very little work done on the impact of tumor hypoxia on the regulation of tumor susceptibility to the lysis induced by cytotoxic antitumor response. Therefore, we asked whether hypoxia confers tumor resistance to cytotoxic T lymphocyte (CTL)-mediated killing. We demonstrated that exposure of target cells to hypoxia has an inhibitory effect on the CTL-mediated autologous target cell lysis. Such inhibition was not associated with an alteration of CTL reactivity and tumor target recognition. We also showed that the concomitant hypoxic induction of Signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) phosphorylation on tyrosine 705 residue (pSTAT3) and hypoxia inducible factor 1 alpha (HIF-1α) is functionally linked to the alteration of Non small cell lung carcinoma (NSCLC) target susceptibility to CTL-mediated killing. We also showed that hypoxia-induced resistance of lung tumor to CTL-mediated lysis was associated with autophagy induction in target cells. Inhibition of autophagy resulted in impairment of pSTAT3 (via inhibition Src kinase) and restoration of hypoxic tumor cell susceptibility to CTL-mediated lysis. Moreover, in vivo inhibition of autophagy by hydroxychloroquine (HCQ) in B16F10 tumor bearing mice and mice vaccinated with TRP2 peptide dramatically increased tumor growth inhibition. Collectively, the current study establishes a novel functional link between hypoxia-induced autophagy and the regulation of antigen specific T cell lysis and points to a major role of autophagy in the control of in vivo tumor growth.Finally, as resistance of tumor targets to killer cells is likely to be regulated by multiple factors, we further aimed to identify the microRNA’s regulated by hypoxia in NSCLC and melanoma and their putative involvement in the regulation of tumor susceptibility to antigen-specific CTL-mediated killing. MicroRNA-210 (miR-210) was significantly induced in a HIF-1α dependent manner in NSCLC and melanoma cells and miR-210 was expressed in hypoxic zones of human NSCLC tissues. Moreover, we demonstrated that hypoxia-induced miR-210 regulates tumor cell susceptibility to CTL-mediated lysis in part by suppressing PTPN, HOXA1 and TP53I11 expression indicating that miR-210 plays a potential role in the regulation of anti-tumor immune response.L’hypoxie est une caractéristique commune des tumeurs solides et l’une des spécificités du micro environnement tumoral. L’hypoxie tumorale joue un rôle important dans l’angio génèse, la progression maligne, le développement de métastases, la chimio/radio-résistance et favorise l’échappement au système immunitaire du fait de l’émergence de variant tumoraux avec un potentiel de survie et de résistance à l’apoptose augmenté. Cependant, très peu de travaux ont étudié l’impact de l’hypoxie tumorale sur la régulation de la susceptibilité des tumeurs à la lyse induite par la réponse immune cytotoxique. Nous nous sommes donc demandé si l’hypoxie pouvait conférer aux tumeurs une résistance à la lyse induite par les lymphocytes T cytotoxiques (CTL). Nous avons démontré que l’exposition de cellules cibles tumorales à l’hypoxie possédait un effet inhibiteur sur la lyse de ces cellules tumorales par des CTL autologues. Cette inhibition n’est pas associée à des altérations de la réactivité de CTL ou de la reconnaissance des cellules cibles. Cependant, nous avons montré que l’induction hypoxique concomitante de la phosphorylation de STAT3 (pSTAT3) au niveau de la tyrosine 705 et du facteur HIF-1α (Hypoxia Inducible Factor-1 alpha) est liée fonctionnellement à l’altération de la susceptibilité de cellules tumorales bronchiques non à petites cellules (NSCLC) à la mort induite par les CTL. Nous avons aussi montré que la résistance de cellules tumorales bronchiques à la lyse CTL induite par l’hypoxie était associée à une induction d’autophagie dans les cellules cibles. En effet, l’inhibition de l’autophagie empêche la phosphorylation de STAT3 (via l’inhibition de la kinase Src) et restaure la susceptibilité des cellules tumorales hypoxiques à la lyse induite par les CTL. De plus, l’inhibition in vivo de l’autophagie par l’hydroxychloroquine (HCQ) dans le modèle murin portant la tumeur B16F10 and chez les souris vaccinée avec le peptide TRP2 augmente de façon drastique l’inhibition de la croissance tumorale. Collectivement, cette étude établit un nouveau lien fonctionnel entre l’autophagie induite par l’hypoxie et la régulation de la lyse induite par les cellules T spécifique d’antigènes et souligne le rôle majeur de l’autophagie dans le contrôle de la croissance tumorale in vivo.Finalement, étant donné que le la résistance tumorale à la lyse induite par les cellules tueuses est très probablement régulée par de multiples facteurs, nous avons aussi eu pour but d’identifier les micro-ARNs (miRs) régulés par l’hypoxie dans des modèles de NSCLC et de mélanome et leur implication putative dans la régulation de la susceptibilité tumorale à la lyse induite par les cellules T spécifique d’antigènes. Le micro-ARN 210 (miR-210) est ainsi significativement induit de manière dépendante de HIF-1α dans des cellules de NSCLC et de mélanome, et miR-210 est exprimé dans les zones hypoxiques de tissus issus de NSCLC. De plus, nous avons démontré que l’induction de miR-210 par l’hypoxie régule la susceptibilité tumorale à la lyse induite par les CTL en partie grâce à l’inhibition de l’expression de PTPN, HOXA1 et TP53I11, indiquant que miR-210 joue un rôle potentiel dans la régulation de la réponse immune antitumorale
Influence de l’hypoxie sur la susceptibilité des cellules tumorales à la lyse induite par les lymphocytes T cytotoxiques
Hypoxia is a common feature of solid tumors and one of the hallmarks of tumor microenvironment. Tumor hypoxia plays an important role in angiogenesis, malignant progression, metastatic development, chemo-radio resistance and favours immune evasion by the emergence of tumor variants with increased survival and anti-apoptotic potential. There is very little work done on the impact of tumor hypoxia on the regulation of tumor susceptibility to the lysis induced by cytotoxic antitumor response. Therefore, we asked whether hypoxia confers tumor resistance to cytotoxic T lymphocyte (CTL)-mediated killing. We demonstrated that exposure of target cells to hypoxia has an inhibitory effect on the CTL-mediated autologous target cell lysis. Such inhibition was not associated with an alteration of CTL reactivity and tumor target recognition. We also showed that the concomitant hypoxic induction of Signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) phosphorylation on tyrosine 705 residue (pSTAT3) and hypoxia inducible factor 1 alpha (HIF-1α) is functionally linked to the alteration of Non small cell lung carcinoma (NSCLC) target susceptibility to CTL-mediated killing. We also showed that hypoxia-induced resistance of lung tumor to CTL-mediated lysis was associated with autophagy induction in target cells. Inhibition of autophagy resulted in impairment of pSTAT3 (via inhibition Src kinase) and restoration of hypoxic tumor cell susceptibility to CTL-mediated lysis. Moreover, in vivo inhibition of autophagy by hydroxychloroquine (HCQ) in B16F10 tumor bearing mice and mice vaccinated with TRP2 peptide dramatically increased tumor growth inhibition. Collectively, the current study establishes a novel functional link between hypoxia-induced autophagy and the regulation of antigen specific T cell lysis and points to a major role of autophagy in the control of in vivo tumor growth.Finally, as resistance of tumor targets to killer cells is likely to be regulated by multiple factors, we further aimed to identify the microRNA’s regulated by hypoxia in NSCLC and melanoma and their putative involvement in the regulation of tumor susceptibility to antigen-specific CTL-mediated killing. MicroRNA-210 (miR-210) was significantly induced in a HIF-1α dependent manner in NSCLC and melanoma cells and miR-210 was expressed in hypoxic zones of human NSCLC tissues. Moreover, we demonstrated that hypoxia-induced miR-210 regulates tumor cell susceptibility to CTL-mediated lysis in part by suppressing PTPN, HOXA1 and TP53I11 expression indicating that miR-210 plays a potential role in the regulation of anti-tumor immune response.L’hypoxie est une caractéristique commune des tumeurs solides et l’une des spécificités du micro environnement tumoral. L’hypoxie tumorale joue un rôle important dans l’angio génèse, la progression maligne, le développement de métastases, la chimio/radio-résistance et favorise l’échappement au système immunitaire du fait de l’émergence de variant tumoraux avec un potentiel de survie et de résistance à l’apoptose augmenté. Cependant, très peu de travaux ont étudié l’impact de l’hypoxie tumorale sur la régulation de la susceptibilité des tumeurs à la lyse induite par la réponse immune cytotoxique. Nous nous sommes donc demandé si l’hypoxie pouvait conférer aux tumeurs une résistance à la lyse induite par les lymphocytes T cytotoxiques (CTL). Nous avons démontré que l’exposition de cellules cibles tumorales à l’hypoxie possédait un effet inhibiteur sur la lyse de ces cellules tumorales par des CTL autologues. Cette inhibition n’est pas associée à des altérations de la réactivité de CTL ou de la reconnaissance des cellules cibles. Cependant, nous avons montré que l’induction hypoxique concomitante de la phosphorylation de STAT3 (pSTAT3) au niveau de la tyrosine 705 et du facteur HIF-1α (Hypoxia Inducible Factor-1 alpha) est liée fonctionnellement à l’altération de la susceptibilité de cellules tumorales bronchiques non à petites cellules (NSCLC) à la mort induite par les CTL. Nous avons aussi montré que la résistance de cellules tumorales bronchiques à la lyse CTL induite par l’hypoxie était associée à une induction d’autophagie dans les cellules cibles. En effet, l’inhibition de l’autophagie empêche la phosphorylation de STAT3 (via l’inhibition de la kinase Src) et restaure la susceptibilité des cellules tumorales hypoxiques à la lyse induite par les CTL. De plus, l’inhibition in vivo de l’autophagie par l’hydroxychloroquine (HCQ) dans le modèle murin portant la tumeur B16F10 and chez les souris vaccinée avec le peptide TRP2 augmente de façon drastique l’inhibition de la croissance tumorale. Collectivement, cette étude établit un nouveau lien fonctionnel entre l’autophagie induite par l’hypoxie et la régulation de la lyse induite par les cellules T spécifique d’antigènes et souligne le rôle majeur de l’autophagie dans le contrôle de la croissance tumorale in vivo.Finalement, étant donné que le la résistance tumorale à la lyse induite par les cellules tueuses est très probablement régulée par de multiples facteurs, nous avons aussi eu pour but d’identifier les micro-ARNs (miRs) régulés par l’hypoxie dans des modèles de NSCLC et de mélanome et leur implication putative dans la régulation de la susceptibilité tumorale à la lyse induite par les cellules T spécifique d’antigènes. Le micro-ARN 210 (miR-210) est ainsi significativement induit de manière dépendante de HIF-1α dans des cellules de NSCLC et de mélanome, et miR-210 est exprimé dans les zones hypoxiques de tissus issus de NSCLC. De plus, nous avons démontré que l’induction de miR-210 par l’hypoxie régule la susceptibilité tumorale à la lyse induite par les CTL en partie grâce à l’inhibition de l’expression de PTPN, HOXA1 et TP53I11, indiquant que miR-210 joue un rôle potentiel dans la régulation de la réponse immune antitumorale
Abstract 464: Hypoxia-induced miR-210 potentiates MDSC function through regulation of Arg1, Il-16 and Cxcl12, and promotes tumor growth
Influence de l hypoxie sur la susceptibilité des cellules tumorales à la lyse induite par les lymphocytes T cytotoxiques
L hypoxie est une caractéristique commune des tumeurs solides et l une des spécificités du micro environnement tumoral. L hypoxie tumorale joue un rôle important dans l angio génèse, la progression maligne, le développement de métastases, la chimio/radio-résistance et favorise l échappement au système immunitaire du fait de l émergence de variant tumoraux avec un potentiel de survie et de résistance à l apoptose augmenté. Cependant, très peu de travaux ont étudié l impact de l hypoxie tumorale sur la régulation de la susceptibilité des tumeurs à la lyse induite par la réponse immune cytotoxique. Nous nous sommes donc demandé si l hypoxie pouvait conférer aux tumeurs une résistance à la lyse induite par les lymphocytes T cytotoxiques (CTL). Nous avons démontré que l exposition de cellules cibles tumorales à l hypoxie possédait un effet inhibiteur sur la lyse de ces cellules tumorales par des CTL autologues. Cette inhibition n est pas associée à des altérations de la réactivité de CTL ou de la reconnaissance des cellules cibles. Cependant, nous avons montré que l induction hypoxique concomitante de la phosphorylation de STAT3 (pSTAT3) au niveau de la tyrosine 705 et du facteur HIF-1a (Hypoxia Inducible Factor-1 alpha) est liée fonctionnellement à l altération de la susceptibilité de cellules tumorales bronchiques non à petites cellules (NSCLC) à la mort induite par les CTL. Nous avons aussi montré que la résistance de cellules tumorales bronchiques à la lyse CTL induite par l hypoxie était associée à une induction d autophagie dans les cellules cibles. En effet, l inhibition de l autophagie empêche la phosphorylation de STAT3 (via l inhibition de la kinase Src) et restaure la susceptibilité des cellules tumorales hypoxiques à la lyse induite par les CTL. De plus, l inhibition in vivo de l autophagie par l hydroxychloroquine (HCQ) dans le modèle murin portant la tumeur B16F10 and chez les souris vaccinée avec le peptide TRP2 augmente de façon drastique l inhibition de la croissance tumorale. Collectivement, cette étude établit un nouveau lien fonctionnel entre l autophagie induite par l hypoxie et la régulation de la lyse induite par les cellules T spécifique d antigènes et souligne le rôle majeur de l autophagie dans le contrôle de la croissance tumorale in vivo.Finalement, étant donné que le la résistance tumorale à la lyse induite par les cellules tueuses est très probablement régulée par de multiples facteurs, nous avons aussi eu pour but d identifier les micro-ARNs (miRs) régulés par l hypoxie dans des modèles de NSCLC et de mélanome et leur implication putative dans la régulation de la susceptibilité tumorale à la lyse induite par les cellules T spécifique d antigènes. Le micro-ARN 210 (miR-210) est ainsi significativement induit de manière dépendante de HIF-1a dans des cellules de NSCLC et de mélanome, et miR-210 est exprimé dans les zones hypoxiques de tissus issus de NSCLC. De plus, nous avons démontré que l induction de miR-210 par l hypoxie régule la susceptibilité tumorale à la lyse induite par les CTL en partie grâce à l inhibition de l expression de PTPN, HOXA1 et TP53I11, indiquant que miR-210 joue un rôle potentiel dans la régulation de la réponse immune antitumorale.Hypoxia is a common feature of solid tumors and one of the hallmarks of tumor microenvironment. Tumor hypoxia plays an important role in angiogenesis, malignant progression, metastatic development, chemo-radio resistance and favours immune evasion by the emergence of tumor variants with increased survival and anti-apoptotic potential. There is very little work done on the impact of tumor hypoxia on the regulation of tumor susceptibility to the lysis induced by cytotoxic antitumor response. Therefore, we asked whether hypoxia confers tumor resistance to cytotoxic T lymphocyte (CTL)-mediated killing. We demonstrated that exposure of target cells to hypoxia has an inhibitory effect on the CTL-mediated autologous target cell lysis. Such inhibition was not associated with an alteration of CTL reactivity and tumor target recognition. We also showed that the concomitant hypoxic induction of Signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) phosphorylation on tyrosine 705 residue (pSTAT3) and hypoxia inducible factor 1 alpha (HIF-1a) is functionally linked to the alteration of Non small cell lung carcinoma (NSCLC) target susceptibility to CTL-mediated killing. We also showed that hypoxia-induced resistance of lung tumor to CTL-mediated lysis was associated with autophagy induction in target cells. Inhibition of autophagy resulted in impairment of pSTAT3 (via inhibition Src kinase) and restoration of hypoxic tumor cell susceptibility to CTL-mediated lysis. Moreover, in vivo inhibition of autophagy by hydroxychloroquine (HCQ) in B16F10 tumor bearing mice and mice vaccinated with TRP2 peptide dramatically increased tumor growth inhibition. Collectively, the current study establishes a novel functional link between hypoxia-induced autophagy and the regulation of antigen specific T cell lysis and points to a major role of autophagy in the control of in vivo tumor growth.Finally, as resistance of tumor targets to killer cells is likely to be regulated by multiple factors, we further aimed to identify the microRNA s regulated by hypoxia in NSCLC and melanoma and their putative involvement in the regulation of tumor susceptibility to antigen-specific CTL-mediated killing. MicroRNA-210 (miR-210) was significantly induced in a HIF-1a dependent manner in NSCLC and melanoma cells and miR-210 was expressed in hypoxic zones of human NSCLC tissues. Moreover, we demonstrated that hypoxia-induced miR-210 regulates tumor cell susceptibility to CTL-mediated lysis in part by suppressing PTPN, HOXA1 and TP53I11 expression indicating that miR-210 plays a potential role in the regulation of anti-tumor immune response.PARIS11-SCD-Bib. électronique (914719901) / SudocSudocFranceF
Targeting autophagy blocks melanoma growth by bringing natural killer cells to the tumor battlefield
A Success Case of Water Blockage Treatment at Gas Well Through Alcohol Based Recipe
Abstract
Water blockage is a common phenomenon that significantly deteriorates well deliverability. It is caused by introduction of external water in critical matrix which changes parent saturations thus damaging relative permeability to oil or gas. This paper discusses the case of a gas well that suffered complete loss of production due to water blockage which, however, was later successfully treated and revived using alcohol based recipe.
The well K-1 was drilled By UEP in Sindh, Pakistan and encountered hydrocarbon hearing BS-1 and BS-2 Sands. The well was put on commingle production from BS-1 & BS-2. After few months of production, water breakthrough was observed from BS-2 and was subsequently isolated, based on production logging results, using mechanical plug. However, well behavior indicated integrity issue of mechanical plug with well ceased to flow from BS-1. Attempts to revive the well proved futile as K-1 did not revive. Detailed investigations identified that well loaded up due to cross flow of BS-2 water into BS-1 resulting in water blockage.
In order to treat water blockage, alcohol based system was used. It is a volatile non-aqueous solvent which basically lowers the surface tension of acid and thereby achieves deeper penetration into rock matrix. Alcohol based recipe proved successful in curing water blockage and reviving the well's production.</jats:p
L’hypoxie tumorale
L’hypoxie est une caractéristique majeure de la plupart des tumeurs solides. Les cellules s’adaptent à la baisse de l’apport en oxygène en stabilisant les facteurs de transcription HIF (hypoxia-inducible factor) qui, à leur tour, activent l’expression de nombreux gènes résultant en la survie et le maintien des fonctions cellulaires. Dans les cellules tumorales, l’exposition au stress hypoxique active, via les facteurs HIF, une série de molécules qui leur permettent de résister à la lyse dépendante des cellules tueuses du système immunitaire. L’hypoxie tissulaire régule également les fonctions des cellules de l’immunité et leur différenciation. Cette revue décrit les mécanismes de résistance tumorale aux effecteurs cytotoxiques induits par l’hypoxie, et les conséquences fonctionnelles de l’hypoxie sur les cellules immunes
Hypoxia promotes breast cancer cell invasion through HIF-1a-mediated up-regulation of the invadopodial actin bundling protein CSRP2
Hypoxia is a common feature of solid tumours that promotes invasion and metastatic dissemination. Invadopodia are actin-rich membrane protrusions that direct extracellular matrix proteolysis and facilitate tumour cell invasion. Here, we show that CSRP2, an invadopodial actin bundling protein, is upregulated by hypoxia in various breast cancer cell lines, as well as in pre-clinical and clinical breast tumour specimens. We functionally characterized two hypoxia responsive elements within the proximal promoter of CSRP2 gene which are targeted by hypoxia-inducible factor-1 (HIF-1) and required for promoter transactivation in response to hypoxia. Remarkably, CSRP2 knockdown significantly inhibits hypoxia-stimulated invadopodium formation, ECM degradation and invasion in MDA-MB-231 cells, while CSRP2 forced expression was sufficient to enhance the invasive capacity of HIF-1a-depleted cells under hypoxia. In MCF-7 cells, CSRP2 upregulation was required for hypoxia-induced formation of invadopodium precursors that were unable to promote ECM degradation. Collectively, our data support that CSRP2 is a novel and direct cytoskeletal target of HIF-1 which facilitates hypoxia-induced breast cancer cell invasion by promoting invadopodia formation.The authors are grateful to Monika Dieterle, Arnaud Muller, Pter Nazarov and Muhammad Zaeem Noman (Oncology Department, LIH, Luxembourg) for technical assistance, support in statistical analyses and constructive discussions. The authors also warmly thank Sara A. Courtneidge for the gift of the Tks5-GFP construct (Oregon Health and Science University, Portland, USA). This work was mainly supported by a research grant from “Fondation Cancer” Luxembourg (FC/2016/02), and the National Research Fund (C16/ BM/11297905). Joshua Brown Clay is recipient of a Postdoctoral fellowship from “Fonds De La Recherche Scientifque” - FNRS “Télévie” (7.4512.16). Antoun Al Absi and Hannah Wurzer are recipients of PhD fellowships from the National Research Fund, Luxembourg (AFR7892325 and PRIDE15/10675146/CANBIO, respectively)
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