Flavonoid silybin improves the response to radiotherapy in invasive bladder cancer

Conservative treatment for invasive bladder cancer (BC) involves a complete transurethral tumor resection combined with chemotherapy (CT) and radiotherapy (RT). The major obstacles of chemo-radiotherapy are the addition of the toxicities of RT and CT, and the recurrence due to RT and CT resistances. The flavonoid Silybin (Sb) inhibits pathways involved in cell survival and resistance mechanisms, therefore the purpose of this paper was to study in vitro and in vivo, the ability of Sb to improve the response to RT, in two murine BC cell lines, with different levels of invasiveness, placing emphasis on radio-sensitivity, and pathways involved in radio-resistance and survival. In vitro, Sb radio-sensitized murine invasive cells through the inhibition of RT-induced NF-κB and PI3K pathways, and the increase of oxidative stress, while non-invasive cells did not show to be sensitized. In vivo, Sb improved RT-response and overall survival in invasive murine tumors. As Sb is already being tested in clinical trials for other urological cancers and it improves RT-response in invasive BC, these results could have translational relevance, supporting further research.Fil: Prack Mc Cormick, Bárbara Patricia. Universidad Nacional de Lomas de Zamora. Facultad de Cs.agrarias. Laboratorio de Suelos; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Langle, Yanina Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología; ArgentinaFil: Belgorosky, Denise. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología; ArgentinaFil: Vanzulli, Silvia. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología; ArgentinaFil: Balarino, Natalia Patricia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Sandes, Eduardo Omar. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología; ArgentinaFil: Eijan, Ana Maria. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

S100A9 expression associated with nitric oxide is a good marker of prognosis in patients with bladder cancer: its inhibition as a potential therapeutic target

El óxido nítrico (NO) es producido por las enzimas NO sintasas (NOS). Anteriormente describimos que la isoforma inducible (iNOS) se expresa en el 50% de los cánceres de vejiga (CaV) humanos, asociada a recurrencia e invasión. La producción de NO puede alterar la expresión de proteínas relacionadas con la progresión tumoral. Utilizando el modelo de CaV murino MB49 que genera tumores no músculo invasores (NMI) y expresa iNOS identificamos que el tratamiento con el inhibidor de la producción de NO, L-NAME, redujo la expresión de la proteína S100A9, vinculada a la generación de una respuesta inmune supresora mediante el reclutamiento de células supresoras derivadas del linaje mieloide (MDSC). Objetivos: Evaluar 1) S100A9 como marcador pronóstico en pacientes con CaV. 2) La inhibición de NO como blanco terapéutico utilizando el modelo murino, enfocándonos en la expresión de S100A9, las MDSC y el crecimiento tumoral solo o bajo tratamiento con BCG. Identificamos que S100A9 se expresa en células tumorales y células inmunes que infiltran los tumores (células acompañantes). Detectamos una correlación positiva entre iNOS y S100A9 en las células tumorales, sugiriendo que su expresión estaría vinculada. Los tumores invasores presentan mayor número de células acompañantes positivas para S100A9, en comparación con los tumores NMI (p <0,05). Este infiltrado es a predominio de monocitos/macrófagos (CD14) en los tumores NMI (p <0,01), mientras que en los invasores hay un nivel similar de células CD14 y CD15 (granulocitos). En el modelo MB49, demostramos que L-NAME redujo el crecimiento tumoral ortotópico (46% de los ratones presentaron remisión completa) y la expresión de S100A9 en los tumores. Observamos que el número de MDSC en ganglio y bazo estaba aumentado y que los valores solo se normalizaban bajo tratamiento combinado de BCG+L-NAME. Conclusión: Estos hallazgos respaldan la hipótesis de que la inhibición del NO es un buen blanco terapéutico reduciendo en parte la generación de una respuesta inmune supresora. La expresión de S100A9 en células inmunológicas es un buen marcador de progresión tumoral, asociado a la producción de NO.Fil: Langle, Yanina Verónica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología "Ángel H. Roffo"; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Sandes, Eduardo Omar. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología "Ángel H. Roffo"; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Belgorosky, Denise. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología "Ángel H. Roffo"; ArgentinaFil: Balarino, Natalia Patricia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología "Ángel H. Roffo"; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Prack Mc Cormick, Bárbara Patricia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Marino, Lina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología "Ángel H. Roffo"; ArgentinaFil: Rojas Bilbao, Érica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología "Ángel H. Roffo"; ArgentinaFil: Malagrino, Héctor. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología "Ángel H. Roffo"; ArgentinaFil: Pasik, Leonardo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología "Ángel H. Roffo"; ArgentinaFil: Casabé, Alberto. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología "Ángel H. Roffo"; ArgentinaFil: Eijan, Ana Maria. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología "Ángel H. Roffo"; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Effect of nitric oxide inhibition in Bacillus Calmette-Guerin bladder cancer treatment

Background: Bacillus Calmette-Guerin (BCG) is the standard treatment for patients with high-risk non-muscle invasive bladder cancer (BC). Despite its success, about 30–50% of patients are refractory. It was reported that inducible nitric oxide synthase (iNOS) tumor expression is presented in 50% of human BC, associated with bad prognosis and BCG failure. Objective: to evaluate in human bladder tumors the association between iNOS expression and the tumor microenvironment focusing on the immunosuppressive protein S100A9. Also, investigate in a preclinical murine MB49-BC model the tumor immunoresponse induced by BCG in combination with the nitric oxide production inhibitor L-NAME. Results: In human bladder tumors, we detected a positive association between iNOS and S100A9 tumor expression, suggesting a relationship between both immunomodulatory proteins. We also found a positive correlation between iNOS tumor expression and the presence of S100A9+ tumor-infiltrating cells, suggesting an immunosuppressive tumor microenvironment induced by the nitric oxide production. Using the subcutaneous murine BC model, we show that similarly to the human pathology, MB49 tumors constitutively expressed iNOS and S100A9 protein. MB49 tumor-bearing mice presented an immunosuppressive systemic profile characterized by fewer cytotoxic cells (CD8+ and NK) and higher suppressor cells (Treg and myeloid-derived suppressor cells -MDSC-) compared to normal mice. BCG treatment reduced tumor growth, increasing local CD8+-infiltrating cells and induced a systemic increase in CD8+ and a reduction in Treg. BCG combined with L-NAME, significantly reduced tumor growth compared to BCG alone, diminishing iNOS and S100A9 tumor expression and increasing CD8+-infiltrating cells in tumor microenvironment. This local response was accompanied by the systemic increase in CD8+ and NK cells, and the reduction in Treg and MDSC, even more than BCG alone. Similar results were obtained using the orthotopic BC model, where an increase in specific cytotoxicity against MB49 tumor cells was detected. Conclusion: The present study provides preclinical information where NO inhibition in iNOS-expressing bladder tumors could contribute to improve BCG antitumor immune response. The association between iNOS and S100A9 in human BC supports the hypothesis that iNOS expression is a negative prognostic factor and a promising therapeutic target.Fil: Langle, Yanina Verónica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología "Ángel H. Roffo"; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; ArgentinaFil: Balarino, Natalia Patricia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología "Ángel H. Roffo"; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; ArgentinaFil: Belgorosky, Denise. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología "Ángel H. Roffo"; ArgentinaFil: Cresta Morgado, Pablo Damián. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología "Ángel H. Roffo"; ArgentinaFil: Sandes, Eduardo Omar. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología "Ángel H. Roffo"; ArgentinaFil: Marino, Lina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina; ArgentinaFil: Rojas Bilbao, Erica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina; ArgentinaFil: Zambrano, Macarena. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología "Ángel H. Roffo"; ArgentinaFil: Lodillinsky, Catalina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología "Ángel H. Roffo"; ArgentinaFil: Eijan, Ana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología "Ángel H. Roffo"; Argentin

Bacillus Calmette-Guerin improves local and systemic response to radiotherapy in invasive bladder cancer

BackgroundA key factor contributing to radio-resistance in conservative invasive bladder cancer (BCa) treatment is tumor hypoxia and a strategy to overcome it is to trigger the production of nitric oxide (NO). On the other hand, ionizing radiation (IR) applied to a primary tumor can induce immunogenic cell death which may set off a cytotoxic immune response against the primary tumor and its metastasis.PurposeTo study in vitro and in vivo, the role of BCG as a local sensitizer to overcome hypoxia-associated radio-resistance through the production of NO, and as an immune-stimulator to be used in combination with IR to generate a systemic response for invasive BCa treatment.Materials and methodsWe selected the invasive murine BCa cell line MB49-I which expresses inducible NO synthase and produces NO, cultured in vitro in 2D and 3D models, and inoculated in vivo in the subcutaneous of syngeneic mice.Resultsin vitro, multicellular murine invasive spheroids mimicked in vivo central tumor necrosis. BCG pre-treatment radio-sensitized spheroids through the induction of NO production, while no effect was shown in monolayers. In vivo, not only did BCG improve the local response to IR but it also decreased the metastatic spread and promoted the development of abscopal effect/rejection of a second tumor.ConclusionSince BCG has already and successfully been used for the treatment of non-invasive BCa and it improves the response to ionizing radiation in invasive BCa, these results are translational relevant to be analyzed in patients with this pathology.Fil: Prack Mc Cormick, Bárbara Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología ; ArgentinaFil: Belgorosky, Denise. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología ; ArgentinaFil: Langle, Yanina Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología ; ArgentinaFil: Balarino, Natalia Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología ; ArgentinaFil: Sandes, Eduardo Omar. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología ; ArgentinaFil: Eijan, Ana Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología ; Argentin