Abstract
Det er i økende grad erkjent at svulsten mikromiljøet spiller en avgjørende rolle i initiering og progresjon av lungekreft. Spesielt interaksjonen av kreftceller, makrofager, og inflammatorisk respons i tumor-mikromiljøet har vist seg å lette kreftcelleinvasjon og metastase. De spesifikke molekylære stier i makrofager som immunoedit tumorvekst er ikke godt definert. Utløsende reseptor uttrykt på myeloide celler 1 (TREM-1) er et medlem av super immunoglobulin familien uttrykt på en utvalgt gruppe av myeloide celler hovedsakelig monocytter /makrofager. Nyere studier tyder på at uttrykk for TREM-en i svulster kan forutsi kreft aggressivitet og sykdoms utfall i leveren og lungekreft, men mekanismen for TREM-1 uttrykk i innstillingen av kreft er ikke definert. I denne studien viser vi at svulstvev fra pasienter med ikke-småcellet lungekreft viser en økt uttrykk av TREM-en og PGE
2. Immunhistokjemi og immunfluorescens bekreftet at ekspresjon av TREM-1 ble selektivt sett i CD68 positive makrofager. Ved å ansette en
in vitro
modellen vi bekreftet at uttrykk for TREM-en er økt i makrofager som er co-dyrket med humane lungekreftceller. Studier med COX-2-hemmere og siCOX-2 viste at uttrykk for TREM-1 i makrofager i svulstens mikromiljø er avhengig av COX-2 signalering. Disse studiene for første gang å definere en kobling mellom tumor COX-2-induksjon, PGE
2-produksjon og ekspresjon av TREM-en i makrofager i tumormikromiljø og antyder at TREM-en kan være et nytt mål for tumorimmunmodulering.
Citation: Yuan Z, Mehta HJ, Mohammed K, Nasreen N, Roman R, Brantly M, et al. (2014) TREM-en blir indusert i Tumor Associated Makrofager av cyklooksygenase Pathway i Human Ikke-småcellet lungekreft. PLoS ONE 9 (5): e94241. doi: 10,1371 /journal.pone.0094241
Redaktør: Fabrizio Mattei, Istituto Superiore di Sanita, Italia
mottatt: 04.09.2013; Godkjent: 14 mars 2014; Publisert: 19 mai 2014
Copyright: © 2014 Yuan et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Dette arbeidet ble finansiert av Department of Veterans Affairs (MR til RTS). Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Lungekreft er en av de dødeligste kreft på verdensbasis. Ikke-småcellet lungekreft (NSCLC) står for mer enn 80% av alle lungekrefttilfellene. I gjennomsnitt de fem-års overlevelse for NSCLC er ca 15% [1]. Selv om betydelige fremskritt har blitt gjort med konvensjonell terapi, lav total overlevelse og dårlig prognose for pasienter med lungekreft viser behovet for å utvikle nye behandlingstilbud for denne ødeleggende sykdommen [2]. Som et resultat har det blitt fortsatte forsøk på å definere de potensielle veier som driver tumorgenesis i lungekreft med et håp om å utvikle alternative og /eller supplerende terapier for lungekreft.
Det er i økende grad erkjent at svulsten mikromiljøet spiller en avgjørende rolle i initiering og progresjon av lungekreft. Tumor utvikling avhenger av faktorer i mikromiljøet; interaksjoner mellom ondartede celler, stromaceller, ekstracellulære matriks-komponenter, forskjellige inflammatoriske celler, og et utvalg av oppløselige mediatorer bidra til tumorutvikling og progresjon [3] [4] [5] [6]. Makrofager i svulster er vanligvis referert til som tumor-assosierte makrofager (TAM), og deres tilstedeværelse kan være betydelig (inntil 60% av tumoren stroma). Et kjennetegn på makrofager er deres plastisitet, en evne til å enten støtte eller kjempe svulster avhengig av svulsten miljø, noe som har gitt dem et rykte som en tveegget sverd i tumorbiologi [7] [8] [9] [10] [ ,,,0],11] [12]. Det er vist at kreftceller kan rekruttere og styrte makrofager til å tjene som aktive samarbeidspartnere i sin neoplastisk program. Vedvarende aktivering av makrofager fører til lokal kronisk inflammasjon, produksjon av cytokiner og kjemokiner som fremmer tumorigenesis [3] [4] [6] [9] [13] [14]. Men de molekylære mekanismer som tumorer aktiverer makrofager til å fremme tumorvekst er ikke godt definert.
TREM proteiner (Utløsing reseptorer uttrykt på myeloide celler) er en familie av immunglobulin celleoverflate-reseptorer uttrykt på myeloide celler [15]. Den TREM familien av protein reseptorer består av TREM-en, TREM-2, TREM-3 (mus), TREM-lignende transkripsjon (TLT) -1, og TLT-2. Den TREM genet klyngen ligger på menneskelige kromosom 6p21 og mus kromosom 17C3 [16] [17]. TREM-1 ble først identifisert og TREM innledende studier etablert TREM-en som en forsterker av den SIRS og sepsis [18] [19] [17] [20]. Den nøyaktige ligand for TREM-1 er ikke kjent, men vi og andre har vist at bakterielle og virale produkter [21] [19] indusere ekspresjon av TREM-1. I tillegg har vi vist at MyD88 avhengige og uavhengige trasé aktivere TREM-en som svar på konkrete TLR-ligander [21]. De funksjonelle konsekvenser av tie TREM-1-genet i makrofager omfatte en endret tilgjengelighet av nøkkel signalering (CD14, IκBα, MyD88) og effektor molekyler (MCP-1, IL-1, IL-6, IL-23) på nedstrømssiden av TLR aktivering [22]. Nyere studier har også vist at fett meklere som prostaglandiner modulere uttrykk for TREM-en. Spesielt PGE
2 induserer mens PGD
2 og PGJ
2 hemme uttrykket av TREM-1 [23] [24]. Sammen disse studier har antydet en sentral rolle for TREM-en i forsterkning av TLR induserte svar. Imidlertid er ikke klarlagt hvilken rolle TREM-en i tumor assosiert inflammasjon og mikromiljøet.
Nyere studier har vist at TREM-en er sterkt uttrykt i tykktarm, hepatocellulær og lungekarsinom vev [25] [26] [27] [5]. Videre har TREM-1-ekspresjon hos pasienter med NSCLC blitt forbundet med kreft tilbakefall og dårlig overlevelse av pasienter som tyder på at TREM-1 kan spille en viktig rolle i progresjon av kreft [27]. Men mekanismen som TREM-1 blir indusert i tumorvevet ikke er definert.
Vi gjennomførte denne studie for å bestemme cellespesifikk ekspresjon av TREM-1 i human ikke-småcellet lungekreft (NSCLC) og vev å definere mekanismen som tumorceller, induserer ekspresjon av TREM-1. Vi antok at TREM-1-aktivering i tumorassosierte makrofager kan induseres av PGE
2 genereres av cyklooksygenase-2 fra tumorcellene. Vi undersøkte vår hypotese ved hjelp av en co-kultur system av menneskelige kreftceller med humant monocytter /makrofager
in vitro
.
Materialer og metoder
Etikk erklæringen
Menneske normal lunge og NSCLC ble oppnådd både i frossen form og som celleblokker fra klinisk og translasjonell forskningsinstitutt (CTSI) ved University of Florida som gir en vev bank for forskningsformål. Skriftlig informert samtykke ble innhentet fra alle pasienter med vev har blitt banked. Skriftlig samtykke har blitt arkivert for alle deltagerne. Studien ble godkjent av etikkomiteen og Institutional Review Board ved University of Florida. Godkjenningsnummer (# IRB201200392).
Reagenser
Fetal bovin serum (FBS) (10%) ble hentet fra AmericanType Culture Collection (ATCC, Manassas, VA). RPMI-1640-medium ble oppnådd fra Gibco (Invitrogen Corporation, Carlsbad, CA). forbol 12-myristat 13-acetat (PMA), ble NS398 oppnådd fra Sigma-Aldrich (St. Louis, MO). EP1, EP2, EP4, reseptorantagonister (GW848687, AH6809, AH 23 848) og rekombinant PGE2 og PGD2 ble kjøpt fra Cayman kjemikalier. EP1 antagonist (L-798-106) ble kjøpt fra Tocris Bioscience. cAMP agaonist (forskolin) ble kjøpt fra Sigma-Aldrich. COX-2 og actin antistoffer, ikke-måls siRNA basseng (NS siRNA) og siRNA målretting COX-2 ble oppnådd fra Santa Cruz Bioteknologi (Santa Cruz, California).
Cell Culture and Co-kultur Eksperimenter
Humant monocyttisk cellelinje U937, lungecancer cellelinje A549, H23 og H838 ble innkjøpt fra ATCC, og opprettholdt i RPMI-1640 medium supplert med 10% FBS. A549, H23 eller H838 celler ble sådd ut i seks-brønns retter (1,5 til 2 × 10
6 celler per brønn) i kulturmedier. U937-celler ble behandlet med PMA (10 ng /ml) i 48 timer for å skille dem i makrofager. U937 celler (2 til -2,5 × 10
6 celler per innsats), humane makrofager (10
6 celler per insert) ble sådd direkte på transwellinnsatser (0,4 mikrometer, BD Biosciences) i dyrkingsmedium. Før coculture, ble lungecancerceller og makrofager ble vasket med RPMI inneholdende 0,1% bovint serumalbumin (basalmedium). Etter den siste vask, ble det passende basal medium tilsatt til lungekreftceller og innsatser inneholdende makrofager ble plassert i hver brønn.
Fremstilling av humane makrofager fra perifert blod monocytter
Humane perifere blodmonocytter (PBMC) ble isolert fra buffy strøk med normale donorer enn en Ficoll-Paque PLUS (GE Healthcare) gradient. PBMC ble differensiert til makrofager ved dyrking i RPMI-1640 supplert med 10% FBS (Gibco) ved en tetthet på 10
6 /ml i syv dager. For modning av humane makrofager, 50 ng /ml humant M-CSF (R Molecular Probes) i 1 time ved romtemperatur. For dual farging ble slides vasket igjen, med blokkeringsløsning, og inkubert med anti-humant CD68-antistoff (klon KP1, 1:100; Abcam) og en annen fluor-konjugert sekundært antistoff (Alexa Fluor 488 esel-anti-mus IgG, 1: 500, molekylære prober). DAPI-inneholdende montering medium (Molecular Probes) ble anvendt for nukleær farging. Bilder på en enkelt celle nivå ble observert og fotografert ved hjelp av en fluorescens mikroskop utstyrt med en Charge Couple Device kamera (Leica SP5, Tyskland).
RNA interferens
Celler ble transfektert med siRNA oligonukleotider rettet mot menneske COX-2 mRNA, og en ikke-relatert kontroll siRNA (Santa Cruz) gjennom konkrete Lonza transfeksjon reagenser (Lonza) i henhold til produsentens instruksjoner. Celler ble inkubert med siRNA-komplekser for 24 h-72 h før analyse.
Flow Cytometry
menneskemakrofager og U937-differensierte makrofager ble undersøkt for reseptorekspresjon nivåer ved hjelp av FACS med anti-human CD14 APC /Cy7 (eBioscience) og anti-human TREM-en (R 0,05 ble betraktet som signifikant
Resultater
TREM-en er oppregulert i Tumor Associated Makrofager i Human Ikke-småcellet lungekreft
Det er fastslått at TREM. -1 er oppregulert i infeksjon og inflammatoriske vev. Siden kronisk betennelse er nært knyttet til kreft vi spurte om TREM-en er uttrykt i NSCLC vev. Vi urfremført RT-PCR og RT-qPCR fra lungevev hos pasienter med NSCLC. Vi var i stand til å oppdage en økning i TREM-en melding fra human lunge adenokarsinom vev mens uttrykket ikke ble påvist i normal lungevevet (figur 1A og B). Siden uttrykket av TREM-en er begrenset til myeloide celler vi stilt spørsmål som celletyper uttrykker TREM-en i lungekreft vev. For å bestemme de spesifikke celletyper som uttrykker TREM-1 i tumormikromiljøet vi utført immunhistokjemisk analyse (ved hjelp av modifisert avidin-biotin-peroksidasekompleks metode, primært antistoff anti-TREM-1-antistoff og isotype-matchet kontrollantistoff) fra human lungecancerprøver fra pasienter med lunge adenokarsinom. Immunhistokjemi og immunoflorescent flekker fra lungesvulster demonstrert at TREM-1-positive celler er tumorassosierte makrofager (figur 1C). TREM-1-positive celler er makrofager ble bekreftet ved hjelp av CD68 flekker en spesifikk makrofag markør som bekreftet at cellene faktisk er makrofager (figur 1D). I tillegg har vi også bestemt om lungekreftceller (A549 celler) ekspress TREM-1 protein. Vi var ikke i stand til å oppdage uttrykk for TREM-en melding eller protein i tumorceller alene (data ikke vist). Til sammen tyder disse data på at TREM-1-ekspresjon blir oppregulert i tumorassosierte makrofager i ikke-småcellet human lungekreft.
A) RNA ekstrahert fra human lunge-cancerprøver viste en økning i TREM-en melding. B) Sanntid RT PCR bekreftet økningen i TREM-en melding (n = 3, * p 0,05). C) Representant immunhistokjemi bildet viser et økt uttrykk av TREM-1 protein i makrofager i tumor stroma D) Konfokalmikroskopi med CD68 en bestemt makrofag markør og TREM-en bekreftet at cellene uttrykker TREM er TAMs.
TREM-en blir indusert i human Makrofager Co-dyrket med Lung adenokarcinomceller
Siden vår data viser at TREM-en er uttrykt i tumorassosierte makrofager i human lunge adenokarsinom vi utviklet et
in vitro
ko-kulturmodell for å fastslå om ekspresjonen av TREM-1 i TAM i tumoren er spesielt relatert til tumorcellene. Co-kultur eksperimenter ble utført ved bruk av humane makrofager (humane monocytter fra blod ble modnet til makrofager som beskrevet i metode) og A549, H23 og H838 humane lungekreftceller. For disse eksperimentene tumorceller eller normale epitelceller (NL-20, ATCC) ble ko-dyrket med modne humane makrofager i 48 timer. Ekspresjon av TREM-1 ble bestemt ved FACS-analyse. Ko-kultur av tumorceller med makrofager førte til en induksjon av TREM-1 som bestemt FACS-analyse (figur 2A). På den andre siden makrofagene som ble ko-dyrket med normale epitelceller ikke viser en økning i ekspresjon av TREM-1-protein (figur 2A og B) som tyder på at ekspresjon av TREM-1 i TAM er en effekt på tumorceller på makrofager. Vi utførte også flere eksperimenter for å bekrefte økt uttrykk av TREM-en melding. Normale epitelceller, og kreftceller A549, H23 og H838 celler ble dyrket med humane makrofager i 48 timer etter som RNA ble hentet fra makrofager. TREM-en meldingen ble oppdaget av RT-PCR. Etter avtale med våre data med TREM-1 protein expression makrofager som var co-dyrket med kreftceller viste en økning i TREM-en melding som ikke ble oppdaget i makrofager som var dyrket med normale epitelceller (Figur 2C). Sammen utgjør disse dataene bekrefter at kreftceller kan indusere ekspresjon av TREM-en melding og protein i makrofager.
A) Makrofager samtidig var dyrket med NL-20 (normale epitelceller) eller lungekreft celler (A549, H23 eller H838) i 48 timer. TREM-1 uttrykk ble økt i makrofager som var co-dyrket med kreftceller som demonstrert ved FACS-analyse B) prosentandel av celler som farget positivt for TREM-1, n = 3-4, * p 0,05) C) Representant RT- PCR fra makrofag co-dyrket med tumorceller viste en viste en økt uttrykk for TREM-en melding.
Induksjon av TREM-en i tumor Associated Makrofager er avhengig av COX-2
Vi neste ønsket å undersøke mekanismen som tumorceller, induserer ekspresjon av TREM-en i makrofager. Forhøyet cyclooygenase-2 (COX-2) uttrykk har blitt hyppig observert i menneskets ikke-småcellet lungekreft [10], [29]. Vi og andre har vist at prostaglandiner modulere ekspresjonen av TREM-1 som respons på LPS, spesielt PGE2 induserer mens PGD
2 og PGJ
2 inhiberer ekspresjon av TREM-1 [23] [24]. Vi har derfor antatt at uttrykket av TREM-en i TAMS kan være forårsaket av PGE
2 produksjon fra kreftceller via cyklooksygenase veien. Vi først bekreftet at svulstvevet og celler uttrykker COX-2 (data ikke vist). Nivåene av PGE
2 ble økt i lunge svulstvev (figur 3A). Neste vi behandlet benmarg avledet makrofager fra villtype mus med rekombinant PGE
2 og PGD
2 (10 umol) og utført RT-qPCR å bestemme uttrykket av TREM-en melding. Behandling med PGE
2 resulterte i uttrykket av PGE
2, mens celler behandlet med kjøretøy og PGD
2 ikke viser induksjon av TREM-en (figur 3B).
A) PGE
2 nivåer målt fra humane lungetumorvevet viste en økning i PGE
2 melding fra kreftvev uten vesentlig oppdagelse i normal lunge (n = 3, p 0,05). B) Benmarg avledet makrofager fra villtype-mus ble behandlet med rekombinant PGE
2 eller PGD
2 (10 umol) i 12 timer og TREM-1-ekspresjonen ble påvist. BMDM behandlet med PGE
2 viste en økning i TREM-en melding som reaksjon på PGE
2-behandling (n = 3-4, p 0,05) men TREM-en melding ble ikke påvist i celler som ble behandlet med PGD
2.
for å bekrefte rollen som COX-2 i induksjon av TREM-en vi utført eksperimenter hvor vi co-dyrkede lungekreftceller med monocytter /makrofager i 48 timer i nærvær av COX-2-hemmere eller bærer behandling. Kontrollmakrofager ble ko-dyrket med normale epitelceller NL-20. Ekspresjon av TREM-1 ble bestemt ved FACS-analyse. Som vist i figur 4A monocytter (U937) celler som var ko-dyrket med cancerceller (A549 celler) viste en økt ekspresjon av TREM-1-proteinet som ikke ble detektert da U937-celler ble ko-dyrket med NL-20 normale epitelceller. Behandling med COX-2 inhibitor (NS-398, 100 fil mol) resulterte i oppheving av induksjon av TREM-1 (figur 4A og 4B). For å entydig definere rollen som COX-2 induksjon av TREM-en vi slått ned COX-2 uttrykk i makrofager ved å ansette siCOX-2. Makrofager ble transfektert med siCOX-2 eller kontroll siRNA i 48 timer før ko-dyrking med cancerceller eller normale epitelceller (NL20) og ekspresjon av TREM-1-proteinet ble påvist ved FACS-analyse. Vi først bekreftet at ekspresjon av COX-2 ble svekket i COX-2 knockdown-celler som bestemt ved Western blot-analyse for COX-2 (Figur 5A). Som vist i figur 5B og C TREM-1-protein ble oppregulert i makrofager som uttrykker kontroll siRNA som ble ko-dyrket med lungekreftceller (A549, H23 og H838-celler), men ikke i makrofager som var dyrket med normale epitelceller. Men uttrykket av TREM-1 protein ble opphevet i makrofager transfektert med COX-2 siRNA som var co-dyrket med kreftceller (A549, H23 eller H838-celler) (figur 5B, 5C). Ekspresjon av TREM-en melding ble også opphevet i makrofager som ble behandlet med siCOX-2 og ko-dyrket med tumorceller (figur 5D). Til sammen vil disse data entydig viser at ekspresjon av TREM-1 er COX-2-avhengige og er formidlet ved produksjon av PGE
2.
A) Representative bilde av FACS-analyse-U937 monocytter ble ko-ultured med NL-20 eller A549-celler i nærvær eller fravær av NS-398 (100 umol) (spesifikke COX-2-inhibitor). Uttrykket av TREM-en ble økt i U937 celler co-dyrkede med A549 celler. Behandling med NS-398 hemmet denne økte uttrykk B) Prosent celler som farget positivt med TREM-1 (n = 4-5, p. 0,5)
A) Western blot analyse fra humane makrofager med COX-2 siRNA bekreftet slå ned av COX-2 protein i celler med siCOX-2 sammenlignet med mock (kontroll) siRNA. B) FACS bilder som viser TREM-1 uttrykk fra humane makrofager uttrykker kontroll siRNA eller COX-2 siRNA co-kultivert med NL-20 celler eller kreftceller (A549, H23 eller H 838 celler). Uttrykket av TREM-en ble økt i makrofager uttrykker kontroll siRNA co-dyrket med kreftceller, mens makrofager med siCOX-2 viste en svekket uttrykk for TREM-en. C) Prosent av celler som farget positivt for TREM-1-farging n = 3, p 0,05). D) Representant RT-PCR fra makrofager med siCOX-2 viser en redusert TREM-en melding i forhold til makrofager med kontroll siRNA.
Vi ønsket ved å definere den mekanismen som PGE
2 medierer ekspresjon av TREM-1 i tumorassosierte makrofager. PGE
2 påvirkninger celle atferd gjennom ligation av sine fire distinkte G-protein-koblede E-prostanoidreseptorer, nummerert EP1-4 [30], [31]. For å bestemme reseptorene gjennom hvilke PGE
2 endrer ekspresjonen av TREM-1 utførte vi eksperimenter med EP1 gjennom EP4-antagonister. Makrofager ble behandlet med den respektive antagonist (10, 50 umol) før ko-dyrking med A549-celler. EP1 (GW848687) og EP3 antagonister (L-978-106) hadde ingen signifikant effekt på uttrykk for TREM-en (data ikke vist), men celler som ble behandlet med EP2 (AH6809) og EP4 (AH23848) antagonist viste en redusert ekspresjon av TREM-1-protein som bestemt ved FACS-analyse (figur 6A og B). EP2 og EP4-reseptorer er potente immunregulerende molekyler som deler kapasitet til å øke intracellulære konsentrasjon av cyklisk adenosin monofosfat (cAMP) i løpet av sekunder til minutter av PGE
2-binding. Således vi ønsket å bestemme om disse effektene formidles gjennom økning av cAMP-nivåer. Vi har derfor utført forsøk med cAMP agonist forskolin (10 umol), og i overensstemmelse med våre data med EP2 blokade vi funnet en signifikant økning i ekspresjonen av TREM-1 i respons til forskolin (figur 6A og 6B). Til sammen viser disse data at ekspresjon av TREM-1 i tumorassosierte makrofager som induseres av PGE
2 er mediert gjennom EP2 og EP4-reseptorer og er drevet av en økning i nivået av cAMP.
A ) FACS-bilder som viser at TREM-1-ekspresjon dempes i makrofager som er ko-dyrket med tumorceller i nærvær av EP2 og EP4-antagonist (AH6809 og AH23848), mens den er øket i nærvær av forskolin. B) Prosent celler som farget positivt med TREM-1 (n = 4-5, * p. 0,05)
Diskusjoner
Vår studie viser overbevisende at TREM-en uttrykkes i human NSCLC vev, og at uttrykket blir selektivt ses i de tumorassosierte makrofager i kreft stroma. Vi var ikke i stand til å påvise ekspresjon av TREM-1 i normalt lungevev eller i isolerte tumorceller. I tillegg viser vi at svulstvevet har en øket ekspresjon av COX-2 med PGE
2 produksjon, og at makrofager som er behandlet med PGE
2 viser en økt ekspresjon av TREM-1. Videre behandling med COX-2-inhibitorer og knockdown av COX-2 i makrofager svekket ekspresjon av TREM-1 i en ko-kulturmodell av lungekreftceller med makrofager. Sammen disse data tyder på at TREM-en kan være et kritisk ledd i svulsten mikromiljøet mellom tumor-assosiert makrofagaktivering, inflammatorisk respons, og kreft progresjon.
Kreft-relatert betennelse er nå anerkjent som et kjennetegn på svulster og koblingen mellom lunge kreftutvikling og kronisk immunaktivering er veletablert [32] [33] [34] [35] [36]. Den inflammasjon er tilstede i tumormikromiljøet er karakterisert av leukocytt-infiltrering som innbefatter tumor-assosierte makrofager, mastceller dendrittceller, naturlige dreperceller, neutrofiler, eosinofiler og lymfocytter [37] [38] [32]. Det blir også i økende grad erkjent at interaksjonen av kreftceller, makrofager, og inflammatorisk respons i tumor-mikromiljøet, kan legge til rette for kreftcelleinvasjon og metastase [39] [40] [41] [42] [43] [44]. Tidligere har vi vist at fastboende lunge makrofager er viktige effektorer av følsomhet for lungekreft vekst metastatisk [45]. Flere mus og humane studier har vist at høye TS tetthet er for det meste assosiert med dårlig pasientprognose og motstand mot behandling i en rekke kreftformer, inkludert ikke-småcellet lungekreft [46] [47] [40] [41] [42] [ ,,,0],48] [44] [49]. Videre har monocytter /makrofagen uttømming i eksperimentelle innstillinger vært vellykket i å begrense tumorvekst og metastatisk spredning og for å oppnå bedre respons på konvensjonell kjemoterapi og antiangiogen terapi [50] [13]. Selv om TAMs bidra vesentlig til produksjon av VEGF, IL-1β, TNF-α, IL-6, IL-23, IL-8, MMP som har pro-angiogene og vekstegenskaper, spesifikke molekylære baner i makrofager som immunoedit tumorvekst ikke er veldefinert [37]. Vi har funnet tallrike makrofager i stroma av tumorvevet som viste både TREM-1 og CD68 uttrykk. CD68 er et makrofag markør for tumorassosiert makrofag som spiller en viktig rolle i angiogenese og metastase. Økning i CD68 positive makrofager i vår studie støtter hypotesen om at inflammatoriske makrofager uttrykker TREM-en kan bidra til fortsatt produksjon av meklere som kan fremme tumorvekst.
Utløsende reseptoren uttrykt på myeloide celler 1 (TREM-1) er et medlem av superfamilien immunoglobulin uttrykt på en utvalgt gruppe av myeloide celler hovedsakelig monocytter /makrofager. Ekspresjon av TREM-1 har vært forbundet med immun inflammatoriske respons. Betennelse fremmer flere kjennetegn av kreft, for eksempel vedvarende proliferativ signalisering, motstand mot celledød og induksjon av angiogenese [51] [35] [36]. Nyere studier tyder på at uttrykk for TREM-en i svulster kan forutsi kreft aggressivitet og sykdoms utfall i lever og lunge kreft impliserer at uttrykk for TREM-1 i makrofager kan være en forbindelse med tumorvekst og progresjon [25] [26] [27] . Vi har vist at de funksjonelle konsekvenser av tie TREM-1-genet i makrofager omfatte en endret tilgjengelighet av nøkkel signalering (CD14, IκBα, MyD88) og effektor molekyler (MCP-1, IL-1, IL-6, IL-23) nedstrøms av TLR-aktivering [22] [21] [19]. Særlig produksjon av IL-6 og IL-23 er overdrevet av TREM-1-aktivering [22], [52]. IL-6 og IL-23 er blitt vist å være involvert i immuno-redigering i carcinoma microenvironments og er assosiert med dårlig prognose [53] [54] [55] [56]. Selv spekulative den overdrevne produksjonen av disse mediatorer ved TREM-en kan være en mekanisme som TREM-1 uttrykk i TAMS kan fremme tumorvekst og progresjon. Pågående og fremtidige studier vil etablere rollen TREM-en i tumorvekst og definere de mekanismer som TREM-en modulerer tumorvekst [27] [56].
I denne studien har vi også undersøkt mekanismen som TREM-en er uttrykt i TAMS. Siden ekspresjonen av TREM-1 moduleres av lipid mediatorer spesielt prostaglandin vi har undersøkt rollen til cyklooksygenase pathway. Vi viser at inhibering av COX-2 har ført til dempning av ekspresjon av TREM-en i makrofager. Så vidt vi vet er dette den første studien som viser at uttrykket av TREM-1i TAMS i svulstens mikromiljø er avhengig av COX-2 signalveien. Vi viser også at lungetumorvevet har en øket produksjon av PGE
2 som sannsynligvis bidrar til ekspresjonen av TREM-1 i TAM. Videre våre studier med EP-reseptorantagonister viser at virkningene av PGE2 i tumor-mikromiljøet blir mediert av EP2 og EP4 reseptor og er et resultat av økning i cAMP.
