Hypothyroidism is commonly detected in patients with medulloblastoma (MB). However, whether thyroid hormone (TH) contributes to MB pathogenicity remains undetermined. Here, we find that TH plays a critical role in promoting tumor cell differentiation. Reduction in TH levels frees the TH receptor, TRα1, to bind to EZH2 and repress expression of NeuroD1, a transcription factor that drives tumor cell differentiation. Increased TH reverses EZH2-mediated repression of NeuroD1 by abrogating the binding of EZH2 and TRα1, thereby stimulating tumor cell differentiation and reducing MB growth. Importantly, TH-induced differentiation of tumor cells is not restricted by the molecular subgroup of MB, suggesting that TH can be used to broadly treat MB subgroups. These findings establish an unprecedented association between TH signaling and MB pathogenicity, providing solid evidence for TH as a promising modality for MB treatment.

Abstract Understanding pancreatic cancer biology is fundamental for identifying new targets and for developing more effective therapies. In particular, the contribution of the stromal microenvironment to pancreatic cancer tumorigenesis requires further exploration. Here, we report the stromal roles of the synaptic protein Netrin G1 Ligand (NGL-1) in pancreatic cancer, uncovering its pro-tumor functions in cancer-associated fibroblasts and in immune cells. We observed that the stromal expression of NGL-1 inversely correlated with patients’ overall survival. Moreover, germline knockout (KO) mice for NGL-1 presented decreased tumor burden, with a microenvironment that is less supportive of tumor growth. Of note, tumors from NGL-1 KO mice produced less immunosuppressive cytokines and displayed an increased percentage of CD8 + T cells than those from control mice, while preserving the physical structure of the tumor microenvironment. These effects were shown to be mediated by NGL-1 in both immune cells and in the local stroma, in a TGF-β-dependent manner. While myeloid cells lacking NGL-1 decreased the production of immunosuppressive cytokines, NGL-1 KO T cells showed increased proliferation rates and overall polyfunctionality compared to control T cells. CAFs lacking NGL-1 were less immunosuppressive than controls, with overall decreased production of pro-tumor cytokines and compromised ability to inhibit CD8 + T cells activation. Mechanistically, these CAFs downregulated components of the TGF-β pathway, AP-1 and NFAT transcription factor families, resulting in a less tumor-supportive phenotype. Finally, targeting NGL-1 genetically or using a functionally antagonistic small peptide phenocopied the effects of chemotherapy, while modulating the immunosuppressive tumor microenvironment (TME), rather than eliminating it. We propose NGL-1 as a new local stroma and immunomodulatory molecule, with pro-tumor roles in pancreatic cancer. Statement of Significance Here we uncovered the pro-tumor roles of the synaptic protein NGL-1 in the tumor microenvironment of pancreatic cancer, defining a new target that simultaneously modulates tumor cell, fibroblast, and immune cell functions. This study reports a new pathway where NGL-1 controls TGF-β, AP-1 transcription factor members and NFAT1, modulating the immunosuppressive microenvironment in pancreatic cancer. Our findings highlight NGL-1 as a new stromal immunomodulator in pancreatic cancer.

Abdominal Aortic Aneurysm (AAA) is a vascular disease, where aortic wall degradation is mediated by accumulated immune cells. Though cytokines regulate the inflammatory milieu within the aortic wall, their contribution to AAA through distant alterations, particularly in the control of hematopoietic stem cells proliferation and myeloid cell differentiation remains poorly defined. Here we report an unexpected pathogenic role for interleukin-27 receptor (IL-27R) in AAA development as genetic inactivation of IL-27R protected mice from AAA induced by Angiotensin (Ang) II. The mitigation of AAA in IL-27R deficient mice is associated with a blunted accumulation of myeloid cells in suprarenal aortas due to the surprising attenuation of Ang II-induced expansion of HSCs. The loss of IL-27R engages transcriptional programs that promote HSCs quiescence and suppresses myeloid lineage differentiation, decreasing mature cell production and myeloid cell accumulation in the aorta. We, therefore, illuminate how a prominent vascular disease can be distantly driven by cytokine dependent regulation of the bone marrow precursors.

Ferroptosis is a non-apoptotic form of cell death linked to the accumulation of reactive hydroperoxides generated by oxidation of polyunsaturated fatty acids (PUFAs) in membrane phospholipids. The therapeutic potential of promoting ferroptosis by enriching PUFAs in cancer cells is unknown. We found an association between elevated PUFA levels and vulnerability to ferroptosis in triple-negative breast cancer (TNBC) cells. A screen of PUFAs identified conjugated linolenic acids, including α-eleostearate, as ferroptosis inducers. Three conjugated double bonds were required for ferroptotic activity although their positioning and stereochemistry were less significant. Mechanistically, α-eleostearate differed from canonical ferroptosis inducers by a distinct dependence on acyl-CoA synthetase long-chain isoforms and by not altering glutathione or glutathione peroxidase 4 activity. Orally administered tung oil, naturally rich in α-eleostearate, limited tumor growth and metastasis in an aggressive TNBC xenograft model. These results expand our understanding of ferroptotic cell death and highlight the anti-cancer potential of conjugated PUFAs.

Hypothyroidism is commonly detected in patients with medulloblastoma (MB). A possible link between thyroid hormone (TH) signaling and MB pathogenicity has not been reported. Here, we find that TH plays a critical role in promoting tumor cell differentiation. Reduction in TH levels frees the TH receptor, TRα1, to bind to EZH2 and repress expression of NeuroD1, a transcription factor that drives tumor cell differentiation. Increased TH reverses EZH2-mediated repression of NeuroD1 by abrogating the binding of EZH2 and TRα1, thereby stimulating tumor cell differentiation and reducing MB growth. Importantly, TH-induced differentiation of tumor cells is not restricted by the molecular subgroup of MB. These findings establish an unprecedented association between TH signaling and MB pathogenicity, providing solid evidence for TH as a promising modality for MB treatment.

Abstract Malignant mesotheliomas (MM) show frequent somatic loss of the NF2 tumor suppressor gene. The NF2 product, Merlin, is implicated in several tumor-related pathways, including p21-activated kinase (PAK) signaling. Merlin is both a phosphorylation target for PAK and a negative regulator of this oncogenic kinase. Merlin loss results in PAK activation, and PAK inhibitors hold promise for the treatment of NF2 -deficient tumors. To test this possibility in an in vivo genetic system, Nf2 f/f ;Cdkn2a f/f mice were crossed to mice with conditional knockout of Pak2 , a highly expressed group I Pak member. Cohorts of these animals were injected in either the thoracic or peritoneal cavities with adeno-Cre virus to delete floxed alleles in the mesothelial lining. Loss of Pak2 resulted in a markedly decreased incidence and delayed onset and progression of pleural and peritoneal MMs in Nf2;Cdkn2a-deficient (NC) mice, as documented by Kaplan-Meier survival curves and in vivo bioluminescent imaging. RNA-seq revealed that MMs from NC;Pak2 -/- mice showed downregulated expression of genes involved in several oncogenic pathways (Wnt, Akt) when compared to MMs from mice retaining Pak2. Kinome profiling showed that, as compared to NC MM cells, NC;Pak2 -/- MM cells had multiple kinase changes indicative of an epithelial to mesenchymal transition. Collectively, these findings suggest that NC;Pak2 -/- MMs adapt by reprogramming their kinome and gene signature profiles to bypass the need for PAK activity via the activation of other compensatory oncogenic kinase pathways. The identification of such secondary pathways offers opportunities for rational combination therapies to circumvent resistance to anti-PAK drugs.