The non-steroidal anti-inflammatory agent indomethacin differentially controls the regulatory activity of myeloid-derived supressor cells in normal and tumor-associated microenvironments

Abstract

Las células mieloides supresoras (CMS) constituyen una población de células con actividad regulatoria que controla las respuestas inflamatorias crónicas y promueve el escape tumoral. En este proyecto de tesis mostramos que el efecto del antiinflamatorio no esteroide indometacina (Indo) sobre las CMS es dependiente del contexto en el que se diferencie esta población celular. Ratones BALB/c inoculados con el adenocarcinoma de pulmón singeneico LP07 (3x105 células) se trataron in vivo con una dosis de 10 μM de Indo en el agua de beber. El tratamiento inhibió la acumulación de CMS en el tumor y en órganos linfáticos secundarios producida durante la progresión tumoral, inhibió la actividad supresora de las CMS esplénicas sobre la respuesta linfocitaria a un aloantígeno e inhibió el crecimiento tumoral en un ensayo de transferencia adoptiva, p<0.001. En línea con estos resultados, observamos la misma actividad en las CMS cuando se trataron in vitro con Indo (10 μM) en presencia de medio condicionado de células LP07, simulando el microambiente tumoral. Sin embargo, en ausencia del microambiente tumoral, la administración de Indo generó un aumento en la capacidad supresora (MLR; p< 0.05) y pro-tumoral (transferencia adoptiva, p<0.01) de las CMS. Además, las CMS de ratones normales tratadas con Indo en ausencia del microambiente tumoral suprimieron el desarrollo de la encefalomielitis aguda experimental (EAE), un modelo de esclerosis múltiple en ratones C57BL/6, mientras que las CMS tumorales tratadas con Indo aumentaron la severidad de los síntomas e impidieron su resolución (p<0.05). Analizando los mecanismos de inmunosupresión, Indo redujo la actividad arginasa (4,794 vs 2,077 μg urea/ mg total proteína, p<0.001) y la producción de óxido nítrico (9.2 vs 4.4 μM; P<0,05) y de especies reactivas de oxígeno (124 vs 87 MFI P<0.05) en CMS tumorales pero no en CMS normales. Este estudio revela el rol dual de un agente antiinflamatorio en el control de una población celular regulatoria con implicancias críticas en cáncer y en desórdenes autoinmunes.Myeloid-derived suppressor cells (MDSCs) have emerged as a regulatory cell population that controls chronic inflammatory responses and promotes tumor-immune escape. To date no specific immunomodulatory drug has proven efficacy in targeting the expansion and/or function of these cells. Here we show a context-dependent effect of the non-steroidal antiinflammatory drug indomethacin (Indo) on MDSCs. BALB/c mice were injected with 3x105 LP07 lung adenocarcinoma cells and treated with a non-cytotoxic dose of Indo (10 μM; IC50 LP07: 60 μM). Indo treatment inhibited the suppressive activity of splenic MDSCs in mixed lymphocyte reactions (MLR) (p<0.05), and restrained tumor growth in adoptive transfer experiments (p<0.001). Accordingly, the same effect was observed when MDSCs were treated with Indo in vitro (10 μM; IC50 MDSCs: 125 μM) in the presence of conditioned media from LP07 cells. However, in the absence of a tumoral context, Indo administration increased the suppressive activity of these cells (MLR; p< 0.05) and their pro-tumoral effect (p<0.01). In keeping with these observations, Indo-treated normal MDSCs suppressed the development of Experimental Autoimmune Encephalomyelitis (EAE), a model of multiple sclerosis in C57BL/6 mice, while Indo-treated tumoral MDSCs enhanced the severity of EAE and delayed its resolution (p<0.05). Mechanistically, Indo reduced arginase activity (4,794 vs 2,077 μg urea/ mg total protein,p<0.001) and production of nitric oxide (9.2 vs 4.4 μM; p<0,05) and reactive oxygen species (ROS) (124 vs 87 MFI P<0.05) in tumoral MDSCs, but not in normal MDSCs. Our study unveils the dual role of a widely used anti-inflammatory agent in the control of regulatory cell compartments with critical therapeutic implications in cancer and autoimmune disorders.Fil:Blidner, Ada G.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina