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Michelle Hong
Author with expertise in Regulatory T Cell Development and Function
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Tumor cells disseminate early, but immunosurveillance limits metastatic outgrowth, in a mouse model of melanoma

Jo Eyles et al.May 24, 2010
Although metastasis is the leading cause of cancer-related death, it is not clear why some patients with localized cancer develop metastatic disease after complete resection of their primary tumor. Such relapses have been attributed to tumor cells that disseminate early and remain dormant for prolonged periods of time; however, little is known about the control of these disseminated tumor cells. Here, we have used a spontaneous mouse model of melanoma to investigate tumor cell dissemination and immune control of metastatic outgrowth. Tumor cells were found to disseminate throughout the body early in development of the primary tumor, even before it became clinically detectable. The disseminated tumor cells remained dormant for varying periods of time depending on the tissue, resulting in staggered metastatic outgrowth. Dormancy in the lung was associated with reduced proliferation of the disseminated tumor cells relative to the primary tumor. This was mediated, at least in part, by cytostatic CD8+ T cells, since depletion of these cells resulted in faster outgrowth of visceral metastases. Our findings predict that immune responses favoring dormancy of disseminated tumor cells, which we propose to be the seed of subsequent macroscopic metastases, are essential for prolonging the survival of early stage cancer patients and suggest that therapeutic strategies designed to reinforce such immune responses may produce marked benefits in these patients.
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HBV DNA Integration and Clonal Hepatocyte Expansion in Chronic Hepatitis B Patients Considered Immune Tolerant

William Mason et al.Jul 23, 2016
Background & AimsChronic infection with hepatitis B virus (HBV) progresses through different phases. The first, called the immune-tolerant phase, has been associated with a lack of disease activity. We examined HBV-DNA integration, clonal hepatocyte expansion, HBV antigen expression, and HBV-specific immune responses in patients in the immune-tolerant phase to assess whether this designation is appropriate or if there is evidence of disease activity.MethodsWe studied HBV-DNA integration, clonal hepatocyte expansion, and expression of hepatitis B surface antigen and core antigen in liver tissues from 26 patients with chronic HBV infection (ages, 14–39 y); 9 patients were positive for hepatitis B e antigen (HBeAg) in the immune-tolerant phase and were matched for age with 10 HBeAg-positive patients with active disease and 7 HBeAg-negative patients with active disease. Peripheral blood samples were collected and HBV-specific T cells were quantified for each group.ResultsDetection of HBV antigens differed among groups. However, unexpectedly high numbers of HBV-DNA integrations, randomly distributed among chromosomes, were detected in all groups. Clonal hepatocyte expansion in patients considered immune tolerant also was greater than expected, potentially in response to hepatocyte turnover mediated by HBV-specific T cells, which were detected in peripheral blood cells from patients in all phases of infection.ConclusionsWe measured HBV-specific T cells, HBV-DNA integration, and clonal hepatocyte expansion in different disease phases of young patients with chronic hepatitis B, with emphasis on the so-called immune-tolerant phase. A high level of HBV-DNA integration and clonal hepatocyte expansion in patients considered immune tolerant indicated that hepatocarcinogenesis could be underway—even in patients with early stage chronic HBV infection. Our findings do not support the concepts that this phase is devoid of markers of disease progression or that an immune response has not been initiated. We propose that this early phase be called a high-replication, low-inflammation stage. The timing of therapeutic interventions to minimize further genetic damage to the hepatocyte population should be reconsidered. Chronic infection with hepatitis B virus (HBV) progresses through different phases. The first, called the immune-tolerant phase, has been associated with a lack of disease activity. We examined HBV-DNA integration, clonal hepatocyte expansion, HBV antigen expression, and HBV-specific immune responses in patients in the immune-tolerant phase to assess whether this designation is appropriate or if there is evidence of disease activity. We studied HBV-DNA integration, clonal hepatocyte expansion, and expression of hepatitis B surface antigen and core antigen in liver tissues from 26 patients with chronic HBV infection (ages, 14–39 y); 9 patients were positive for hepatitis B e antigen (HBeAg) in the immune-tolerant phase and were matched for age with 10 HBeAg-positive patients with active disease and 7 HBeAg-negative patients with active disease. Peripheral blood samples were collected and HBV-specific T cells were quantified for each group. Detection of HBV antigens differed among groups. However, unexpectedly high numbers of HBV-DNA integrations, randomly distributed among chromosomes, were detected in all groups. Clonal hepatocyte expansion in patients considered immune tolerant also was greater than expected, potentially in response to hepatocyte turnover mediated by HBV-specific T cells, which were detected in peripheral blood cells from patients in all phases of infection. We measured HBV-specific T cells, HBV-DNA integration, and clonal hepatocyte expansion in different disease phases of young patients with chronic hepatitis B, with emphasis on the so-called immune-tolerant phase. A high level of HBV-DNA integration and clonal hepatocyte expansion in patients considered immune tolerant indicated that hepatocarcinogenesis could be underway—even in patients with early stage chronic HBV infection. Our findings do not support the concepts that this phase is devoid of markers of disease progression or that an immune response has not been initiated. We propose that this early phase be called a high-replication, low-inflammation stage. The timing of therapeutic interventions to minimize further genetic damage to the hepatocyte population should be reconsidered.
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Chemotherapy Induces Intratumoral Expression of Chemokines in Cutaneous Melanoma, Favoring T-cell Infiltration and Tumor Control

Michelle Hong et al.Sep 27, 2011
T-cell infiltration is known to impact tumor growth and is associated with cancer patient survival. However, the molecular cues that favor T-cell infiltration remain largely undefined. Here, using a genetically engineered mouse model of melanoma, we show that CXCR3 ligands and CCL5 synergize to attract effector T cells into cutaneous metastases, and their expression inhibits tumor growth. Treatment of tumor-bearing mice with chemotherapy induced intratumoral expression of these chemokines and favored T-cell infiltration into cutaneous tumors. In patients with melanoma, these chemokines were also upregulated in chemotherapy-sensitive lesions following chemotherapy, and correlated with T-cell infiltration, tumor control, and patient survival. We found that dacarbazine, temozolomide, and cisplatin induced expression of T-cell-attracting chemokines in several human melanoma cell lines in vitro. These data identify the induction of intratumoral expression of chemokines as a novel cell-extrinsic mechanism of action of chemotherapy that results in the recruitment of immune cells with antitumor activity. Therefore, identifying chemotherapeutic drugs able to induce the expression of T-cell-attracting chemokines in cancer cells may represent a novel strategy to improve the efficacy of cancer immunotherapy.
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Toll-Like Receptor 8 Agonist and Bacteria Trigger Potent Activation of Innate Immune Cells in Human Liver

Juandy Jo et al.Jun 26, 2014
The ability of innate immune cells to sense and respond to impending danger varies by anatomical location. The liver is considered tolerogenic but is still capable of mounting a successful immune response to clear various infections. To understand whether hepatic immune cells tune their response to different infectious challenges, we probed mononuclear cells purified from human healthy and diseased livers with distinct pathogen-associated molecules. We discovered that only the TLR8 agonist ssRNA40 selectively activated liver-resident innate immune cells to produce substantial quantities of IFN-γ. We identified CD161Bright mucosal-associated invariant T (MAIT) and CD56Bright NK cells as the responding liver-resident innate immune cells. Their activation was not directly induced by the TLR8 agonist but was dependent on IL-12 and IL-18 production by ssRNA40-activated intrahepatic monocytes. Importantly, the ssRNA40-induced cytokine-dependent activation of MAIT cells mirrored responses induced by bacteria, i.e., generating a selective production of high levels of IFN-γ, without the concomitant production of TNF-α or IL-17A. The intrahepatic IFN-γ production could be detected not only in healthy livers, but also in HBV- or HCV-infected livers. In conclusion, the human liver harbors a network of immune cells able to modulate their immunological responses to different pathogen-associated molecules. Their ability to generate a strong production of IFN-γ upon stimulation with TLR8 agonist opens new therapeutic opportunities for the treatment of diverse liver pathologies.