Low-molecular-weight heparin is the standard treatment for cancer-associated venous thromboembolism. The role of treatment with direct oral anticoagulant agents is unclear.

Despite the strong association between malignant disease and thromboembolic disorders, the molecular and cellular basis of this relationship remains uncertain. We evaluated the hypothesis that tumor-derived tissue factor-bearing microparticles in plasma contribute to cancer-associated thrombosis.We developed impedance-based flow cytometry to detect, quantitate, and size microparticles in platelet-poor plasma. We evaluated the number of tissue factor-bearing microparticles in a cohort of cancer patients of different histologies (N = 96) and conducted a case-control study of 30 cancer patients diagnosed with an acute venous thromboembolic event (VTE) compared with 60 cancer patients of similar age, stage, sex, and diagnosis without known VTE, as well as 22 patients with an idiopathic VTE.Tissue factor-bearing microparticles were detected in patients with advanced malignancy, including two thirds of patients with pancreatic carcinoma. Elevated levels of tissue factor-bearing microparticles were associated VTE in cancer patients (adjusted odds ratio, 3.72; 95% confidence interval, 1.18-11.76; P = 0.01). In cancer patients without VTE, a retrospective analysis revealed a 1-year cumulative incidence of VTE of 34.8% in patients with tissue factor-bearing microparticles versus 0% in those without detectable tissue factor-bearing microparticles (Gray test P = 0.002).The median number of tissue factor-bearing microparticles in the cancer VTE cohort (7.1 x 10(4) microparticles/microL) was significantly greater than both the idiopathic VTE and cancer-no VTE groups (P = 0.002 and P = 0.03, respectively). Pancreatectomy in three patients eliminated or nearly eliminated these microparticles which coexpressed the epithelial tumor antigen, MUC-1.We conclude that tumor-derived tissue factor-bearing microparticles are associated with VTE in cancer patients and may be central to the pathogenesis of cancer-associated thrombosis.

In terrestrial mammals, the oxygen storage capacity of the CNS is limited, and neuronal function is rapidly impaired if oxygen supply is interrupted even for a short period of time. However, oxygen tension monitored by the peripheral (arterial) chemoreceptors is not sensitive to regional CNS differences in partial pressure of oxygen (P_O2) that reflect variable levels of neuronal activity or local tissue hypoxia, pointing to the necessity of a functional brain oxygen sensor. This experimental animal (rats and mice) study shows that astrocytes, the most numerous brain glial cells, are sensitive to physiological changes in P_O2. Astrocytes respond to decreases in P_O2 a few millimeters of mercury below normal brain oxygenation with elevations in intracellular calcium ([Ca²⁺]_i). The hypoxia sensor of astrocytes resides in the mitochondria in which oxygen is consumed. Physiological decrease in P_O2 inhibits astroglial mitochondrial respiration, leading to mitochondrial depolarization, production of free radicals, lipid peroxidation, activation of phospholipase C, IP₃ receptors, and release of Ca²⁺ from the intracellular stores. Hypoxia-induced [Ca²⁺]_i increases in astrocytes trigger fusion of vesicular compartments containing ATP. Blockade of astrocytic signaling by overexpression of ATP-degrading enzymes or targeted astrocyte-specific expression of tetanus toxin light chain (to interfere with vesicular release mechanisms) within the brainstem respiratory rhythm-generating circuits reveals the fundamental physiological role of astroglial oxygen sensitivity; in low-oxygen conditions (environmental hypoxia), this mechanism increases breathing activity even in the absence of peripheral chemoreceptor oxygen sensing. These results demonstrate that astrocytes are functionally specialized CNS oxygen sensors tuned for rapid detection of physiological changes in brain oxygenation. SIGNIFICANCE STATEMENT Most, if not all, animal cells possess mechanisms that allow them to detect decreases in oxygen availability leading to slow-timescale, adaptive changes in gene expression and cell physiology. To date, only two types of mammalian cells have been demonstrated to be specialized for rapid functional oxygen sensing: glomus cells of the carotid body (peripheral respiratory chemoreceptors) that stimulate breathing when oxygenation of the arterial blood decreases; and pulmonary arterial smooth muscle cells responsible for hypoxic pulmonary vasoconstriction to limit perfusion of poorly ventilated regions of the lungs. Results of the present study suggest that there is another specialized oxygen-sensitive cell type in the body, the astrocyte, that is tuned for rapid detection of physiological changes in brain oxygenation.

Abstract Thiol isomerases, including PDI, ERp57, ERp5, and ERp72, play important and distinct roles in cancer progression, cancer cell signaling, and metastasis. We recently discovered that zafirlukast, an FDA‐approved medication for asthma, is a pan‐thiol isomerase inhibitor. Zafirlukast inhibited the growth of multiple cancer cell lines with an IC 50 in the low micromolar range, while also inhibiting cellular thiol isomerase activity, EGFR activation, and downstream phosphorylation of Gab1. Zafirlukast also blocked the procoagulant activity of OVCAR8 cells by inhibiting tissue factor‐dependent Factor Xa generation. In an ovarian cancer xenograft model, statistically significant differences in tumor size between control vs treated groups were observed by Day 18. Zafirlukast also significantly reduced the number and size of metastatic tumors found within the lungs of the mock‐treated controls. When added to a chemotherapeutic regimen, zafirlukast significantly reduced growth, by 38% compared with the mice receiving only the chemotherapeutic treatment, and by 83% over untreated controls. Finally, we conducted a pilot clinical trial in women with tumor marker‐only (CA‐125) relapsed ovarian cancer, where the rate of rise of CA‐125 was significantly reduced following treatment with zafirlukast, while no severe adverse events were reported. Thiol isomerase inhibition with zafirlukast represents a novel, well‐tolerated therapeutic in the treatment of ovarian cancer.