Malignant melanoma is characterized by frequent metastasis, however, specific changes that regulate this process have not been clearly delineated. Although it is well known that Wnt signaling is frequently dysregulated in melanoma, the functional implications of this observation are unclear. By modulating β-catenin levels in a mouse model of melanoma that is based on melanocyte-specific Pten loss and BrafV600E mutation, we demonstrate that β-catenin is a central mediator of melanoma metastasis to the lymph nodes and lungs. In addition to altering metastasis, β-catenin levels control tumor differentiation and regulate both MAPK/Erk and PI3K/Akt signaling. Highly metastatic tumors with β-catenin stabilization are very similar to a subset of human melanomas. Together these findings establish Wnt signaling as a metastasis regulator in melanoma.

Studies of human patients have shown that most anti-RBC alloantibodies are IgG1 or IgG3 subclasses, though it is unclear why transfused RBCs preferentially drive these subclasses over others. Though mouse models allow for the mechanistic exploration of class-switching, previous studies of RBC alloimmunization in mice have focused more on the total IgG response than the relative distribution, abundance, or mechanism of IgG subclass generation. Given this major gap, we compared the IgG subclass distribution generated in response to transfused RBCs relative to protein in alum vaccination, and determined the role of STAT6 in their generation.WT mice were either immunized with Alum/HEL-OVA or transfused with HOD RBCs and levels of anti-HEL IgG subtypes were measured using end-point dilution ELISAs. To study the role of STAT6 in IgG class-switching, we first generated and validated novel STAT6 KO mice using CRISPR/cas9 gene editing. STAT6 KO mice were then transfused with HOD RBCs or immunized with Alum/HEL-OVA, and IgG subclasses were quantified by ELISA.When compared to antibody responses to Alum/HEL-OVA, transfusion of HOD RBCs induced lower levels of IgG1, IgG2b and IgG2c but similar levels of IgG3. Class switching to most IgG subtypes remained largely unaffected in STAT6 deficient mice in response to HOD RBC transfusion, with the one exception being IgG2b. In contrast, STAT6 deficient mice showed altered levels of all IgG subtypes following Alum vaccination.Our results show that anti-RBC class-switching occurs via alternate mechanisms when compared to the well-studied immunogen alum vaccination.

Abstract Red blood cell (RBC) transfusion therapy is essential for the survival of patients with hematological disorders such as sickle cell anemia. A potentially fatal complication of transfusion is development of non-ABO alloantibodies to polymorphic RBC antigens, yet mechanisms of alloantibody formation remain unclear. Human and mouse RBCs acquire a “storage lesion” prior to transfusion, which in mice contributes to immunogenicity. We previously reported that mouse splenic dendritic cells (DCs) are required for RBC alloimmunization and are activated by sterile and leukoreduced mouse RBCs after storage. Yet how syngeneic RBCs activate innate immune pathways to induce DC activation is unknown. We now show that DC activation to transfused RBCs occurs regardless of alloantigen presence, suggesting that RBC damage induced during storage triggers innate immune receptors. We discovered an unexpected dependence of RBC alloimmunization on the Toll-like receptor (TLR) signaling adaptor molecule MyD88. TLRs are a class of pattern recognition receptors (PRRs) that regulate DC activation and signal through two adaptor molecules, MyD88 and TRIF. We show that the inflammatory cytokine response, DC activation, and the subsequent alloantibody response to transfused syngeneic RBCs require MyD88 but not TRIF, suggesting a restricted set of PRRs are responsible for sensing RBCs and triggering alloimmunization.