Abstract Immune-regulated pathways influence multiple aspects of cancer development. In this article we demonstrate that both macrophage abundance and T-cell abundance in breast cancer represent prognostic indicators for recurrence-free and overall survival. We provide evidence that response to chemotherapy is in part regulated by these leukocytes; cytotoxic therapies induce mammary epithelial cells to produce monocyte/macrophage recruitment factors, including colony stimulating factor 1 (CSF1) and interleukin-34, which together enhance CSF1 receptor (CSF1R)–dependent macrophage infiltration. Blockade of macrophage recruitment with CSF1R-signaling antagonists, in combination with paclitaxel, improved survival of mammary tumor–bearing mice by slowing primary tumor development and reducing pulmonary metastasis. These improved aspects of mammary carcinogenesis were accompanied by decreased vessel density and appearance of antitumor immune programs fostering tumor suppression in a CD8+ T-cell–dependent manner. These data provide a rationale for targeting macrophage recruitment/response pathways, notably CSF1R, in combination with cytotoxic therapy, and identification of a breast cancer population likely to benefit from this novel therapeutic approach. Significance: These findings reveal that response to chemotherapy is in part regulated by the tumor immune microenvironment and that common cytotoxic drugs induce neoplastic cells to produce monocyte/macrophage recruitment factors, which in turn enhance macrophage infiltration into mammary adenocarcinomas. Blockade of pathways mediating macrophage recruitment, in combination with chemotherapy, significantly decreases primary tumor progression, reduces metastasis, and improves survival by CD8+ T-cell–dependent mechanisms, thus indicating that the immune microenvironment of tumors can be reprogrammed to instead foster antitumor immunity and improve response to cytotoxic therapy. Cancer Discovery; 1(1); 54–67. ©2011 AACR. This article is highlighted in the In This Issue feature, p. 4

Abstract Tissue‐based diagnostics and research is incessantly evolving with the development of new molecular tools. It has long been realized that immunohistochemistry can add an important new level of information on top of morphology and that protein expression patterns in a cancer may yield crucial diagnostic and prognostic information. We have generated an immunohistochemistry‐based map of protein expression profiles in normal tissues, cancer and cell lines. For each antibody, altogether 708 spots of tissues and cells are analysed and the resulting images and data are presented as freely available in the Human Protein Atlas ( www.proteinatlas.org ). The new version 4 of the atlas, including more than 5 million images of immunohistochemically stained tissues and cells, is based on 6122 antibodies, representing 5011 human proteins encoded by approximately 25% of the human genome. The gene‐centric database includes a putative classification of proteins in various protein classes, both functional classes, such as kinases or transcription factors and project‐related classes, such as candidate genes for cancer or cardiovascular diseases. For each of the internally generated antibodies, the exact antigen sequence is presented, together with a visualization of application‐specific validation data, including a protein array assay, western blot analysis, immunohistochemistry and, in most cases, immunofluorescent‐based confocal microscopy. The updated version also includes new search algorithms to allow complex queries regarding expression profiles, protein classes and chromosome location. Thus, the presented Human Protein Atlas provides a resource for pathology‐based biomedical research, including protein science and biomarker discovery. Copyright © 2008 Pathological Society of Great Britain and Ireland. Published by John Wiley & Sons, Ltd.

Tumor associated macrophages (TAMs) are alternatively activated macrophages that enhance tumor progression by promoting tumor cell invasion, migration and angiogenesis. TAMs have an anti-inflammatory function resembling M2 macrophages. CD163 is regarded as a highly specific monocyte/macrophage marker for M2 macrophages. In this study we evaluated the specificity of using the M2 macrophage marker CD163 as a TAM marker and compared its prognostic value with the more frequently used pan-macrophage marker CD68. We also analyzed the prognostic value of the localization of CD163+ and CD68+ myeloid cells in human breast cancer. The extent of infiltrating CD163+ or CD68+ myeloid cells in tumor nest versus tumor stroma was evaluated by immunohistochemistry in tissue microarrays with tumors from 144 breast cancer cases. Spearman’s Rho and χ2 tests were used to examine the correlations between CD163+ or CD68+ myeloid cells and clinicopathological parameters. Kaplan Meier analysis and Cox proportional hazards modeling were used to assess the impact of CD163+ and CD68+ myeloid cells in tumor stroma and tumor nest, respectively, on recurrence free survival, breast cancer specific and overall survival. We found that infiltration of CD163+ and CD68+ macrophages into tumor stroma, but not into tumor nest, were of clinical relevance. CD163+ macrophages in tumor stroma positively correlated with higher grade, larger tumor size, Ki67 positivity, estrogen receptor negativity, progesterone receptor negativity, triple-negative/basal-like breast cancer and inversely correlated with luminal A breast cancer. Some CD163+ areas lacked CD68 expression, suggesting that CD163 could be used as a general anti-inflammatory myeloid marker with prognostic impact. CD68+ macrophages in tumor stroma positively correlated to tumor size and inversely correlated to luminal A breast cancer. More importantly, CD68 in tumor stroma was an independent prognostic factor for reduced breast cancer specific survival. These findings highlight the importance of analyzing the localization rather than merely the presence of TAMs as a prognostic marker for breast cancer patients.

Abstract Purpose: We investigated whether inhibition of interleukin 6 (IL-6) has therapeutic activity in ovarian cancer via abrogation of a tumor-promoting cytokine network. Experimental Design: We combined preclinical and in silico experiments with a phase 2 clinical trial of the anti-IL-6 antibody siltuximab in patients with platinum-resistant ovarian cancer. Results: Automated immunohistochemistry on tissue microarrays from 221 ovarian cancer cases showed that intensity of IL-6 staining in malignant cells significantly associated with poor prognosis. Treatment of ovarian cancer cells with siltuximab reduced constitutive cytokine and chemokine production and also inhibited IL-6 signaling, tumor growth, the tumor-associated macrophage infiltrate and angiogenesis in IL-6–producing intraperitoneal ovarian cancer xenografts. In the clinical trial, the primary endpoint was response rate as assessed by combined RECIST and CA125 criteria. One patient of eighteen evaluable had a partial response, while seven others had periods of disease stabilization. In patients treated for 6 months, there was a significant decline in plasma levels of IL-6–regulated CCL2, CXCL12, and VEGF. Gene expression levels of factors that were reduced by siltuximab treatment in the patients significantly correlated with high IL-6 pathway gene expression and macrophage markers in microarray analyses of ovarian cancer biopsies. Conclusion: IL-6 stimulates inflammatory cytokine production, tumor angiogenesis, and the tumor macrophage infiltrate in ovarian cancer and these actions can be inhibited by a neutralizing anti-IL-6 antibody in preclinical and clinical studies. Clin Cancer Res; 17(18); 6083–96. ©2011 AACR.

The special AT-rich sequence-binding protein 2 (SATB2), a nuclear matrix-associated transcription factor and epigenetic regulator, was identified as a tissue type-specific protein when screening protein expression patterns in human normal and cancer tissues using an antibody-based proteomics approach. In this respect, the SATB2 protein shows a selective pattern of expression and, within cells of epithelial lineages, SATB2 expression is restricted to glandular cells lining the lower gastrointestinal tract. The expression of SATB2 protein is primarily preserved in cancer cells of colorectal origin, indicating that SATB2 could function as a clinically useful diagnostic marker to distinguish colorectal cancer (CRC) from other types of cancer. The aim of this study was to further explore and validate the specific expression pattern of SATB2 as a clinical biomarker and to compare SATB2 with the well-known cytokeratin 20 (CK20). Immunohistochemistry was used to analyze the extent of SATB2 expression in tissue microarrays with tumors from 9 independent cohorts of patients with primary and metastatic CRCs (n=1882). Our results show that SATB2 is a sensitive and highly specific marker for CRC with distinct positivity in 85% of all CRCs, and that SATB2 and/or CK20 was positive in 97% of CRCs. In conclusion, the specific expression of SATB2 in a large majority of CRCs suggests that SATB2 can be used as an important complementary tool for the differential diagnosis of carcinoma of unknown primary origin.

Multiple studies have described associations between infiltrating immune cells and prognosis in cancer; however, the clinical relevance has most often been attributed to the T-cell linage. This study aimed to further investigate the clinicopathological correlates and prognostic impact of B cell and plasma cell infiltration in CRC. Immunohistochemical expression of CD20, CD138 and immunoglobulin kappa C (IGKC) was analysed in tissue microarrays with tumours from 557 incident cases of CRC from a prospective population-based cohort. Kaplan-Meier analysis and Cox regression analysis were used to determine the impact of CD20, CD138 and IGKC expression on 5-year overall survival. Immune cell-specific CD20, CD138, and IGKC expression correlated significantly with lower T-stage (p < 0.001, p < 0.001, and p = 0.006, respectively). A higher density of CD20+ cells correlated significantly with an improved OS (HR = 0.53, 95% CI 0.36-0.78), remaining significant in multivariable analysis adjusted for age, TNM stage, differentiation grade and vascular invasion (HR = 0.51; 95% CI 0.33-0.80). Immune cell-specific CD138 and IGKC expression correlated significantly with an improved OS in univariable Cox regression analysis; however, these associations did not remain significant in multivariable analysis. Finally, tumour cell-specific CD138 expression was found to be an independent factor of poor prognosis (HR 1.52; 95% CI 1.03-2.24). The results from the present study demonstrate that B cell infiltration in CRC has a significant impact on tumour progression and prognosis. These findings supplement and extend the current knowledge of the immune landscape in colorectal cancer, and merit further study.

Four randomized studies show that adjuvant radiotherapy (RT) lowers the risk of subsequent ipsilateral breast events (IBEs) after breast-conserving surgery (BCS) for ductal carcinoma in situ (DCIS) by approximately 50% after 10 to 15 years. We present 20 years of follow-up data for the SweDCIS trial.Between 1987 and 1999 1,046 women were randomly assigned to RT or not after BCS for primary DCIS. Results up to 2005 have been published, and we now add another 7 years of follow-up. All breast cancer events and causes of death were registered.There were 129 in situ and 129 invasive IBEs. Absolute risk reduction in the RT arm was 12.0% at 20 years (95% CI, 6.5 to 17.7), with a relative risk reduction of 37.5%. Absolute reduction was 10.0% (95% CI, 6.0 to 14.0) for in situ and 2.0% (95% CI, -3.0 to 7.0) for invasive IBEs. There was a nonstatistically significantly increased number of contralateral events in the RT arm (67 v 48 events; hazard ratio, 1.38; 95% CI, 0.95 to 2.00). Breast cancer-specific death and overall survival were not influenced. Younger women experienced a relatively higher risk of invasive IBE and lower effect of RT. The hazard over time looked different for in situ and invasive IBEs.Use of adjuvant RT is supported by 20-year follow-up. Modest protection against invasive recurrences and a possible increase in contralateral cancers still call for a need to find groups of patients for whom RT could be avoided or mastectomy with breast reconstruction is indicated.