Background: Chromobox protein homolog 7 (CBX7), a member of the Polycomb repressor complex, is a potent epigenetic regulator and gene silencer. Our group has previously reported that CBX7 functions as a tumor suppressor in ovarian cancer cells and its loss accelerated formation of carcinomatosis and drove tumor progression in an ovarian cancer mouse model. The goal of this study is to identify specific signaling pathways in the ovarian tumor microenvironment that down-regulate CBX7. Given that adipocytes are an integral component of the peritoneal cavity and the ovarian tumor microenvironment, we hypothesize that the adipose microenvironment is an important regulator of CBX7 expression. Results: Using conditioned media from human omental explants, we found that adipose-derived exosomes mediate CBX7 downregulation and enhance migratory potential of human ovarian cancer cells. Further, we identified adipose-derived exosomal miR-421 as a novel regulator of CBX7 expression and the main effector that downregulates CBX7. Conclusion: In this study, we identified miR-421 as a specific signaling pathway in the ovarian tumor microenvironment that can downregulate CBX7 to induce epigenetic change in OC cells, which can drive disease progression. These findings suggest that targeting exosomal miR-421 may curtail ovarian cancer progression.

Current immunotherapies have proven effective in strengthening anti-tumor immune responses but constant opposing signals from tumor cells and surrounding microenvironment eventually lead to immune escape. We hypothesize that in situ release of antigens and regulation of both the innate and adaptive arms of the immune system will provide a robust and long-term anti-tumor effect by creating immunological memory against the tumor. To achieve this, we developed CARG-2020, a virus-like-vesicle (VLV). It is a genetically modified and self-amplifying RNA with oncolytic capacity and encodes immune regulatory genes. CARG-2020 carries three transgenes: 1 ) the pleiotropic antitumor cytokine IL-12 in which the subunits (p35 and p40) are tethered together; 2) the extracellular domain (ECD) of the pro-tumor IL-17RA, which can serve as a dominant negative antagonist; and 3) shRNA for PD-L1. Using a mouse model of ovarian cancer, we demonstrate the oncolytic effect and immune modulatory capacities of CARG-2020. By enhancing IL-12 and blocking IL-17 and PD-L1, CARG-2020 successfully reactivates immune surveillance by promoting M1 instead of M2 macrophage differentiation, inhibiting MDSC expansion, and establishing a potent CD8+ T cell mediated anti-tumoral response. Furthermore, we demonstrate that this therapeutic approach provides tumor-specific and long-term protection preventing the establishment of new tumors. Our results provide rationale for the further development of this platform as a therapeutic modality for ovarian cancer patients to enhance the anti-tumor response and to prevent recurrence.

Sialylation, the addition of negatively charged sialic acid sugars to terminal ends of glycans, is upregulated in most cancers. Hypersialylation supports multiple pro-tumor mechanisms such as enhanced migration and invasion, resistance to apoptosis and immune evasion. A current gap in knowledge is the lack of understanding on how the tumor microenvironment regulates cancer cell sialylation. The adipose niche is a main component of most peritoneal cancers' microenvironment. This includes ovarian cancer (OC), which causes most deaths from all gynecologic cancers. In this report, we demonstrate that the adipose microenvironment is a critical regulator of OC cell sialylation.