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Thymosin alpha-1 blocks the accumulation of myeloid suppressor cells in NSCLC by inhibiting VEGF production - 28/10/20

Doi : 10.1016/j.biopha.2020.110740 
Zhenzhen Yang a, b, Jiacheng Guo b, c, Kang Cui a, Yabing Du a, Huan Zhao a, Lili Zhu a, b, Lanling Weng a, b, Wenxue Tang d, e, Jiancheng Guo d, e, Tengfei Zhang a, Xiaojing Shi f, Hong Zong a, Shuiling Jin a, , Wang Ma a,
a Department of Oncology, The First Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Zhengzhou, Henan, 450052, China 
b Academy of Medical Science, Zhengzhou University, Zhengzhou, Henan, 450052, China 
c Department of Cardiology, The First Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Zhengzhou, Henan, 450052, China 
d Center for Precision Medicine of Zhengzhou University, Zhengzhou, Henan, 450052, China 
e Departments of Otolaryngology, The Second Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Zhengzhou, Henan, 450000, China 
f Laboratory Animal Center, State Key Laboratory of Esophageal Cancer Prevention & Treatment, School of Medical Sciences, Zhengzhou University, Zhengzhou, Henan, 450052, China 

Corresponding authors at: No. 1 Eastern Jianshe Road, Zhengzhou, Henan, 450052, China.No. 1 Eastern Jianshe RoadZhengzhouHenan450052China

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Highlights

Thymosin alpha-1 promotes the apoptosis and inhibits the migration of M-MDSCs.
Thymosin alpha-1 inhibits NSCLC tumor growth.
Inhibition of MDSCs chemotaxis depends on a reduction in VEGF production.

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Abstract

Background

Thymosin alpha-1 (TA) has been reported to inhibit tumor growth as an immunomodulator. However, its mechanism of action in immunosuppressive cells is unclear. The purpose of this study was to investigate whether TA can reshape the immune microenvironment by inhibiting the function of myeloid-derived suppressor cells (MDSCs) in non-small cell lung carcinoma (NSCLC).

Methods

The effects of TA on peripheral blood monocytic MDSCs (M-MDSCs) in patients with NSCLC and on the apoptosis and migration of M-MDSCs were studied. A mouse subcutaneous xenograft tumor model was constructed, and the effect of TA on M-MDSC migration was evaluated. Quantitative real-time PCR, Western blotting, flow cytometry and immunohistochemistry were used to examine the mechanism by which TA affects M-MDSCs.

Results

TA not only promoted the apoptosis of M-MDSCs by reducing the Bcl-2/BAX ratio but also and more importantly inhibited the migration of MDSCs to the tumor microenvironment by suppressing the production of vascular endothelial growth factor (VEGF) through the downregulation of hypoxia-inducible factor (HIF)-1α in tumor cells.

Conclusions

TA may have a novel antitumor effect mediated by decreasing M-MDSC accumulation in the tumor microenvironment through reduced VEGF production.

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Abbreviations : TA, NSCLC, VEGF, TIME, MDSCs, M-MDSCs, PMN-MDSCs, DCs, NK, PBMCs, CFSE, 7AAD, HIF-1α, ARG1

Keywords : Thymosin alpha-1, Myeloid-derived suppressor cells, Tumor microenvironment, Non-small cell lung carcinoma, VEGF


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