Background.Despite a multiplicity of clinical trials testing immune checkpoint inhibitors, the frequency of expression of potential predictive biomarkers is unknown in glioma.

Glioblastoma is highly enriched with macrophages, and osteopontin (OPN) expression levels correlate with glioma grade and the degree of macrophage infiltration; thus, we studied whether OPN plays a crucial role in immune modulation. Quantitative PCR, immunoblotting, and ELISA were used to determine OPN expression. Knockdown of OPN was achieved using complementary siRNA, shRNA, and CRISPR/Cas9 techniques, followed by a series of in vitro functional migration and immunological assays. OPN gene-deficient mice were used to examine the roles of non-tumor-derived OPN on survival of mice harboring intracranial gliomas. Patients with mesenchymal glioblastoma multiforme (GBM) show high OPN expression, a negative survival prognosticator. OPN is a potent chemokine for macrophages, and its blockade significantly impaired the ability of glioma cells to recruit macrophages. Integrin αvβ5 (ITGαvβ5) is highly expressed on glioblastoma-infiltrating macrophages and constitutes a major OPN receptor. OPN maintains the M2 macrophage gene signature and phenotype. Both tumor-derived and host-derived OPN were critical for glioma development. OPN deficiency in either innate immune or glioma cells resulted in a marked reduction in M2 macrophages and elevated T cell effector activity infiltrating the glioma. Furthermore, OPN deficiency in the glioma cells sensitized them to direct CD8+ T cell cytotoxicity. Systemic administration in mice of 4-1BB-OPN bispecific aptamers was efficacious, increasing median survival time by 68% (P < 0.05). OPN is thus an important chemokine for recruiting macrophages to glioblastoma, mediates crosstalk between tumor cells and the innate immune system, and has the potential to be exploited as a therapeutic target.

Exosomes can mediate a dynamic method of communication between malignancies, including those sequestered in the central nervous system and the immune system. We sought to determine whether exosomes from glioblastoma (GBM)-derived stem cells (GSCs) can induce immunosuppression. We report that GSC-derived exosomes (GDEs) have a predilection for monocytes, the precursor to macrophages. The GDEs traverse the monocyte cytoplasm, cause a reorganization of the actin cytoskeleton, and skew monocytes toward the immune suppresive M2 phenotype, including programmed death-ligand 1 (PD-L1) expression. Mass spectrometry analysis demonstrated that the GDEs contain a variety of components, including members of the signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) pathway that functionally mediate this immune suppressive switch. Western blot analysis revealed that upregulation of PD-L1 in GSC exosome-treated monocytes and GBM-patient-infiltrating CD14+ cells predominantly correlates with increased phosphorylation of STAT3, and in some cases, with phosphorylated p70S6 kinase and Erk1/2. Cumulatively, these data indicate that GDEs are secreted GBM-released factors that are potent modulators of the GBM-associated immunosuppressive microenvironment.

RBC membrane-cloaked polymeric nanoparticles represent an emerging nanocarrier platform with extended circulation in vivo. A lipid-insertion method is employed to functionalize these nanoparticles without the need for direct chemical conjugation. Insertion of both folate and the nucleolin-targeting aptamer AS1411 shows receptor-specific targeting against model cancer cell lines.

Abstract Purpose: This study aimed to detect cell-surface vimentin (CSV) on the surface of epithelial–mesenchymal transitioned (EMT) circulating tumor cells (CTC) from blood of patients with epithelial cancers. Experimental Design: In this study, 101 patients undergoing postsurgery adjuvant chemotherapy for metastatic colon cancer were recruited. EMT CTCs were detected from blood of patients using the 84-1 monoclonal antibody against CSV as a marker. EMT CTCs isolated were characterized further using EMT-specific markers, fluorescent in situ hybridization, and single-cell mutation analysis. Results: Using the 84-1 antibody, we detected CSV exclusively on EMT CTCs from a variety of tumor types but not in the surrounding normal cells in the blood. The antibody exhibited very high specificity and sensitivity toward different epithelial cancer cells. With this antibody, we detected and enumerated EMT CTCs from patients. From our observations, we defined a cutoff of &lt;5 or ≥5 EMT CTCs as the optimal threshold with respect to therapeutic response using ROC curves. Using this defined threshold, the presence of ≥5 EMT CTCs was associated with progressive disease, whereas patients with &lt;5 EMT CTCs showed therapeutic response. Conclusion: Taken together, the number of EMT CTCs detected correlated with the therapeutic outcome of the disease. These results establish CSV as a universal marker for EMT CTCs from a wide variety of tumor types and thus provide the foundation for emerging CTC detection technologies and for studying the molecular regulation of these EMT CTCs. Clin Cancer Res; 21(4); 899–906. ©2014 AACR.

ABSTRACT Under stress, the endomembrane system undergoes reorganization to support autophagosome biogenesis, which is a central step in autophagy. How the endomembrane system remodels has been poorly understood. Here we identify a new type of membrane contact formed between the ER-Golgi intermediate compartment (ERGIC) and the ER-exit site (ERES) in the ER-Golgi system, which is essential for promoting autophagosome biogenesis induced by different stress stimuli. The ERGIC-ERES contact is established by the interaction between TMED9 and SEC12 which generates a short distance opposition (as close as 2-5 nm) between the two compartments. The tight membrane contact allows the ERES-located SEC12 to transactivate COPII assembly on the ERGIC. In addition, a portion of SEC12 also relocates to the ERGIC. Through both mechanisms, the ERGIC-ERES contact promotes formation of the ERGIC-derived COPII vesicle, a membrane precursor of the autophagosome. The ERGIC-ERES contact is physically and functionally different from the TFG-mediated ERGIC-ERES adjunction involved in secretory protein transport, and therefore defines a unique endomembrane structure generated upon stress conditions for autophagic membrane formation.

TPS11586 Background: Interleukin-12 (IL12) is a cytokine that induces antitumor immune response and immune memory by activation of NK cells, induction of IFNg, and maturation of DC cells in the tumor microenvironment (TME). However, prior clinical experience with IL12 has been limited by toxicities including cytokine release syndrome (CRS) and hepatotoxicity. We developed a novel tumor-targeted IL12 gene (ttIL12) that encodes the p35 and p40 VNTANST fusion subunits that targets cell surface vimentin (CSV). Vimentin is expressed intracellularly in many normal and neoplastic mesenchymal cells but our group discovered that intracellular vimentin is often flipped to the cell surface (referred to as CSV) across multiple tumor types.2 Preclinical studies demonstrated efficacy and induction of long-term memory of ttIL12 against metastatic osteosarcoma with reduced toxicity in immune competent models.3 However, ttIL12 had limited efficacy in treating large volume tumors and did not completely eliminate toxic peripheral cytokines. To address this, our team generated a membrane anchored ttIL12 to arm T cells known as attIL12-T cell therapy. We hypothesize attIL12 will minimize toxic cytokines in peripheral tissues but promote induction of INFg/TNFa in the TME to decrease the toxicity and boost efficacy. Methods: This is a phase 1 trial of attIL12-T cells in patients (pts) with locally advanced or metastatic soft tissue or bone sarcomas to assess safety, maximal tolerated dose (MTD) and recommended phase 2 dose (RP2D). Pts in part A (dose finding) will be enrolled using a Bayesian optimal interval (BOIN) design in up to 6 dose levels. Part B (dose expansion) will evaluate preliminary efficacy in 10 additional pts with osteosarcoma treated at the RP2D. Treatment:Pts will undergo leukapheresis to collect peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) for generation of attIl12-T cells. Bridging therapy is permitted but not required. Pts will receive cyclophosphamide (Cy) IV prior to planned T cell administration. attIL12 T cells will be administered at the specified dose level IV in a single infusion (dose level 1 and 2) or 2 serial doses (dose level 3-6) on day 0 and day 14. Pts will be monitored for toxicity and response evaluation. Pts will also undergo pre-treatment/on-treatment tumor biopsies for translational and correlative analysis. Eligibility:Pts must be ≥ 12 years of age, have a confirmed diagnosis of locally advanced or metastatic sarcoma, evaluable disease, received at least 1 prior line of standard systemic therapy, ECOG PS 0-1, and adequate organ function to tolerate immune-effector cell therapy. Pts with known sensitivity to Cy, active/prior autoimmune disease, uncontrolled CNS disease, or other uncontrolled comorbidities that pose potential safety risk will be excluded. Enrollment to cohort 1 began in Dec 2023. Clinical trial information: NCT05621668 .