MicroRNAs (miRNAs) have been identified as promising prognostic markers in non-small-cell lung cancer (NSCLC) since they play an important role in oncogenesis. The miR-34 family is composed of three miRNAs (miR-34a, miR-34b and miR-34c) that are part of the p53 network and whose expression is directly induced by p53 in response to DNA damage or oncogenic stress. We have analyzed the impact of miR-34 expression on relapse and overall survival in surgically resected NSCLC patients. For this purpose, we used stem-loop reverse transcription–polymerase chain reaction to analyze the expression of the miR-34 family in paired tumor and normal tissue from 70 surgically resected NSCLC patients who received no postsurgical treatment until relapse. In addition, in patients with sufficient tumor tissue, we assessed p53 mutations and the methylation status of the MIRN34A gene promoter region and correlated these findings with miR-34a expression. Molecular findings were correlated with relapse and overall survival. The miR-34 family was downregulated in tumor compared with normal tissue, and low levels of miR-34a expression were correlated with a high probability of relapse ( P = 0.04). A relation was also found between MIRN34A methylation and miR-34a expression ( P = 0.008). Patients with both p53 mutations and low miR-34a levels had the highest probability of relapse ( P = 0.001). In the multivariate analysis, miR-34a expression emerged as an independent prognostic marker for relapse. In summary, we have identified miR-34a as a novel prognostic marker in NSCLC patients, providing a potential mechanism for estimating a patient's risk of disease recurrence and a useful tool to help guide treatment decisions.

Abstract Purpose: TIGIT blockade in our ex vivo models of bone marrow (BM) reduced the number of malignant plasma cells (PCs) in only half of patients with multiple myeloma (MM). Here we wanted to investigate whether increased expression of TIGIT ligands may inhibit T cell immune response promoting resistance to TIGIT blockade. Experimental Design: We first characterized the number and phenotype of BM macrophages in the different stages of disease by multi-parameter flow cytometry. We assessed the effect of TIGIT ligands on PC survival performing experiments with ex vivo BM model and analyzed changes in gene expression by using Nanostring technology and real-time PCR. Results: Frequency of BM macrophages was significantly decreased in MM which was accompanied by changes in their immunophenotype. Moreover, we found a higher number of malignant PCs in ex vivo BM cells cultured onto PVR and nectin-2 compared to control, suggesting that both ligands may support PC survival. In addition, presence of PVR, but not nectin-2, overcame the therapeutic effect of TIGIT blockade or exogenous IL-2. Furthermore, presence of exogenous IL-2 increased TIGIT expression on both CD4+ and CD8+ T cells and, indirectly, PVR on BM macrophages. Consistently, PVR reduced the number of cytotoxic T cells and promoted a gene signature with reduced effector molecules. Conclusions: IL-2 induced TIGIT on T cells in the BM where increased PVR expression resulted in cytotoxic T cell inhibition promoting PC survival and resistance to TIGIT blockade.

During pseudoglandular stage of the human lung development the primitive bronchial buds are initially conformed by simple tubules lined by endoderm-derived epithelium surrounded by mesenchyme, which will progressively branch into airways and start to form distal epithelial saculles. For first time alveolar type II (AT2) pneumocytes appears. This study aims to characterize the genes and microRNAs involved in this differentiation process and decipher its role in the starting alveolar differentiation. Gene and microRNA profiling was performed in human embryonic lungs from 7 to 12 post conception weeks (pcw). Protein expression location of candidate genes were analyzed by immunofluorescense in embryonic lung tissue sections. mRNA/miRNA target pairs were identified using computational approaches and their expression was studied in purified epithelial/mesenchymal cell populations and in isolated tips and stalks from the bronchial tree. Additionally, silencing experiments in human embryonic lung mesenchymal cells and in human embryonic tip-derived lung organoids were performed, as well as organoid differentiation studies. AT2 cell markers were studied by qRT-PCR and by immunofluorescence. The TGFB-β phosphorylated pathways was analyzed with membrane protein arrays. Lung explants were cultured in air/liquid interface with/without peptides. We identified 88 differentially expressed genes, including IGFBP3. Although IGFBP3 mRNA was detected in both epithelial and mesenchymal populations, the protein was restricted to the epithelium, indicating post-transcriptional regulation preventing IGFBP3 protein expression in the mesenchyme. MicroRNA profiling identified miR-34a as an IGFBP3 regulator. miR-34a was up-regulated in mesenchymal cells, and its silencing in human embryonic lung mesenchymal cells increased IGFBP3 levels. Additionally, IGFBP3 expression showed a marked downregulation from 7 to 12 pcw, suggesting its involvement in the differentiation process. The differentiation of human tip-derived lung embryonic organoids showed a drastic reduction in IGFBP3, supported by the scRNAseq data. IGFBP3 silencing in organoids activated an alveolar-like differentiation process characterized by stem cell markers downregulation and upregulation of AT2 markers. This process was mediated by TGFβ signalling inhibition and BMP pathway activation. The IGFBP3/miR-34a axis restricts IGFBP3 expression in the embryonic undifferentiated lung epithelium, and the progressive downregulation of IGFBP3 during the pseudoglandular stage is required for alveolar differentiation.

Introduction Patient-derived organoids have emerged as a promising in vitro model for precision medicine, particularly in cancer, but also in non-cancer-related diseases. However, the optimal culture medium for culturing patient-derived lung organoids has not yet been agreed upon. This study aimed to shed light on the optimal selection of a culture media for developing studies using patient-derived lung organoids. Methods Tumor and normal paired tissue from 71 resected non-small cell lung cancer patients were processed for organoid culture. Lung cancer organoids (LCOs) were derived from tumor tissue and normal lung organoids (LNOs) from non-neoplastic lung tissue. Three different culture media were compared: Permissive culture medium (PCM); Limited culture medium (LCM); and Minimum basal medium (MBM). We assessed their effectiveness in establishing organoid cultures, promoting organoid growth and viability, and compared their differential phenotypic characteristics. Results While PCM was associated with the highest success rate and useful for long-term expansion, MBM was the best option to avoid normal organoid overgrowth in the organoid culture. The density, size, and viability of LNOs organoids were reduced using LCM and severely affected with MBM. LNOs cultured in PCM tend to differentiate to bronchospheres, while alveolosphere differentiation can be observed in those cultured with LCM. The morphological phenotype of LCO was influenced by the culture media of election. Mesenchymal cell overgrowth was observed when LCM was used. Conclusion This work highlights the importance of considering the research objectives when selecting the most suitable culture medium for growing patient-derived lung organoids.