Tumours maximize their chance of metastasizing by evoking a systemic inflammatory cascade in mouse models of spontaneous breast cancer metastasis. That tumorigenesis can be closely linked to an inflammatory microenvironment has been well established. In a new study, Karin de Visser and colleagues estimate the more systemic inflammatory effects observed in a mouse model of breast cancer. They find that interleukin (IL)-1β expression in tumours elicits IL-17 expression in γδ T cells at a local level, which through granulocyte colony-stimulating factor production promotes systemic accumulation of neutrophils in multiple organs. Interfering with this cascade of events, for example at the level of neutrophil activation, reduces lung and lymph node metastases in this breast cancer model. These findings illustrate the perhaps wider than anticipated systemic effects elicited by localized tumours, at the same time offering multiple points of potential therapeutic interference. Metastatic disease remains the primary cause of death for patients with breast cancer. The different steps of the metastatic cascade rely on reciprocal interactions between cancer cells and their microenvironment. Within this local microenvironment and in distant organs, immune cells and their mediators are known to facilitate metastasis formation1,2. However, the precise contribution of tumour-induced systemic inflammation to metastasis and the mechanisms regulating systemic inflammation are poorly understood. Here we show that tumours maximize their chance of metastasizing by evoking a systemic inflammatory cascade in mouse models of spontaneous breast cancer metastasis. We mechanistically demonstrate that interleukin (IL)-1β elicits IL-17 expression from gamma delta (γδ) T cells, resulting in systemic, granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF)-dependent expansion and polarization of neutrophils in mice bearing mammary tumours. Tumour-induced neutrophils acquire the ability to suppress cytotoxic T lymphocytes carrying the CD8 antigen, which limit the establishment of metastases. Neutralization of IL-17 or G-CSF and absence of γδ T cells prevents neutrophil accumulation and downregulates the T-cell-suppressive phenotype of neutrophils. Moreover, the absence of γδ T cells or neutrophils profoundly reduces pulmonary and lymph node metastases without influencing primary tumour progression. Our data indicate that targeting this novel cancer-cell-initiated domino effect within the immune system—the γδ T cell/IL-17/neutrophil axis—represents a new strategy to inhibit metastatic disease.

Macrophage infiltration has been identified as an independent poor prognostic factor in several cancer types. The major survival factor for these macrophages is macrophage colony-stimulating factor 1 (CSF-1). We generated a monoclonal antibody (RG7155) that inhibits CSF-1 receptor (CSF-1R) activation. In vitro RG7155 treatment results in cell death of CSF-1-differentiated macrophages. In animal models, CSF-1R inhibition strongly reduces F4/80+ tumor-associated macrophages accompanied by an increase of the CD8+/CD4+ T cell ratio. Administration of RG7155 to patients led to striking reductions of CSF-1R+CD163+ macrophages in tumor tissues, which translated into clinical objective responses in diffuse-type giant cell tumor (Dt-GCT) patients.

Chronic inflammation predisposes tissue to cancer development; however, regulatory mechanisms underlying recruitment of innate leukocytes toward developing neoplasms are obscure. We report that genetic elimination of mature T and B lymphocytes in a transgenic mouse model of inflammation-associated de novo epithelial carcinogenesis, e.g., K14-HPV16 mice, limits neoplastic progression to development of epithelial hyperplasias that fail to recruit innate immune cells. Adoptive transfer of B lymphocytes or serum from HPV16 mice into T and B cell-deficient/HPV16 mice restores innate immune cell infiltration into premalignant tissue and reinstates necessary parameters for full malignancy, e.g., chronic inflammation, angiogenic vasculature, hyperproliferative epidermis. These findings support a model in which B lymphocytes are required for establishing chronic inflammatory states that promote de novo carcinogenesis.

Chronically activated leukocytes recruited to premalignant tissues functionally contribute to cancer development; however, mechanisms underlying pro- versus anti-tumor programming of neoplastic tissues by immune cells remain obscure. Using the K14-HPV16 mouse model of squamous carcinogenesis, we report that B cells and humoral immunity foster cancer development by activating Fcγ receptors (FcγRs) on resident and recruited myeloid cells. Stromal accumulation of autoantibodies in premalignant skin, through their interaction with activating FcγRs, regulate recruitment, composition, and bioeffector functions of leukocytes in neoplastic tissue, which in turn promote neoplastic progression and subsequent carcinoma development. These findings support a model in which B cells, humoral immunity, and activating FcγRs are required for establishing chronic inflammatory programs that promote de novo carcinogenesis.

Cancer-associated systemic inflammation is strongly linked to poor disease outcome in patients with cancer1,2. For most human epithelial tumour types, high systemic neutrophil-to-lymphocyte ratios are associated with poor overall survival3, and experimental studies have demonstrated a causal relationship between neutrophils and metastasis4,5. However, the cancer-cell-intrinsic mechanisms that dictate the substantial heterogeneity in systemic neutrophilic inflammation between tumour-bearing hosts are largely unresolved. Here, using a panel of 16 distinct genetically engineered mouse models for breast cancer, we uncover a role for cancer-cell-intrinsic p53 as a key regulator of pro-metastatic neutrophils. Mechanistically, loss of p53 in cancer cells induced the secretion of WNT ligands that stimulate tumour-associated macrophages to produce IL-1β, thus driving systemic inflammation. Pharmacological and genetic blockade of WNT secretion in p53-null cancer cells reverses macrophage production of IL-1β and subsequent neutrophilic inflammation, resulting in reduced metastasis formation. Collectively, we demonstrate a mechanistic link between the loss of p53 in cancer cells, secretion of WNT ligands and systemic neutrophilia that potentiates metastatic progression. These insights illustrate the importance of the genetic makeup of breast tumours in dictating pro-metastatic systemic inflammation, and set the stage for personalized immune intervention strategies for patients with cancer.

Abstract Immune checkpoint inhibitor (ICI) treatment has thus far shown limited efficacy in triple-negative breast cancer (TNBC) patients, presumably due to sparse or unresponsive tumor-infiltrating lymphocytes. We reveal a strong correlation between MYC expression and loss of immune signatures in human TNBC. In mouse models of BRCA1-proficient and -deficient TNBC, MYC overexpression dramatically decreased lymphocyte infiltration in tumors, along with immune signature loss. Likewise, MYC overexpression suppressed inflammatory signaling induced by BRCA1/2 inactivation in human TNBC cell lines. Moreover, MYC overexpression prevented the recruitment and activation of lymphocytes in co-cultures with human and mouse TNBC models. Chromatin immunoprecipitation (ChIP)-sequencing revealed that MYC directly binds promoters of multiple interferon-signaling genes, which were downregulated upon MYC expression. Finally, MYC overexpression suppressed induction of interferon signaling and tumor growth inhibition by a Stimulator of Interferon Genes (STING) agonist. Together, our data reveal that MYC suppresses innate immunity and facilitates immune escape, explaining the poor immunogenicity of MYC-overexpressing TNBCs. Statement of Significance MYC suppresses recruitment and activation of immune cells in TNBC by repressing the transcription of interferon genes. These findings provide a mechanistic rationale for the association of high MYC expression levels with immune exclusion in human TNBCs, which might underlie the relatively poor response of many TNBCs to ICI.

Abstract Despite saturated genetic profiling of breast cancers, oncogenic drivers for the clinically challenging basal-like breast cancer (BLBC) subtype are still poorly understood. Here, we demonstrate that CIP2A is selectively essential for DNA damage-induced initiation of mouse BLBC tumors, but not of other cancer types. Mechanistically, CIP2A was discovered genome-widely the closest functional homologue for DNA-damage proteins TopBP1, RHNO, POLQ, NBN and PARP1. CIP2A directly interacts with the ATR-activation domain of TopBP1, and dampens both, chromatin binding of TopBP1 and RAD51, and G2/M checkpoint in DNA-damaged cells. CIP2A also drives BLBC-associated proliferative MYC and E2F1 signaling. Consistently with high DNA-damage response activity BLBCs, and CIP2A’s novel role in checkpoint signaling, CIP2A was found essential for DNA-damaged, and BRCA-mutant BLBC cells. Selective role for CIP2A as BLBC driver was supported by association of high CIP2A expression with poor patient prognosis only in BLBC, but not in other breast cancer types. Therapeutically, small molecule reactivators of PP2A (SMAPs) phenocopy CIP2A-dependent DNA damage response, and inhibit in vivo growth of patient-derived BLBC xenograft. In summary, we discover sub-type selective essential role for CIP2A in BLBC initiation and maintenance that can be explained by its newly discovered association with DNA-damage response, coordinated with regulation of proliferative signaling. The results also identify therapeutic strategy for CIP2A-dependent BLBCs.

The glucocorticoid receptor directly regulates thousands of genes across the human genome in a cell-type specific manner, governing various aspects of homeostasis. The influence of the glucocorticoid receptor is also seen in various pathologies, including cancer, where it has been linked to tumorigenesis, metastasis, apoptosis resistance, and therapy bypass. Nonetheless, the direct genetic and molecular underpinnings of glucocorticoid action in cancer remain elusive. Here, we dissected the glucocorticoid receptor signalling axis and uncovered the mechanism of glucocorticoid-mediated cancer cell dormancy. Upon glucocorticoid receptor activation cancer cells undergo quiescence, subserved by cell cycle arrest through CDKN1C and reprogramming of signalling orchestrated via FOXO1 / IRS2 . Strikingly, co-expression of these three genes, directly regulated by glucocorticoid-induced chromatin looping, correlates with a benign molecular phenotype across human cancers, whereas triple loss is associated with increased expression of proliferation/aggressiveness markers. Finally, we show that the glucocorticoid receptor signalling axis is inactivated by alterations of either the chromatin remodelling complex or TP53 in vitro and in vivo . Our results indicate that the activation of the glucocorticoid receptor leads to cancer cell dormancy, which has several implications in terms of glucocorticoid use in cancer therapy.