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Erschienen in: Journal of Cancer Research and Clinical Oncology 14/2023

18.07.2023 | Research

A feed-forward loop based on aerobic glycolysis and TGF-β between tumor-associated macrophages and bladder cancer cells promoted malignant progression and immune escape

verfasst von: Chengquan Shen, Jing Liu, Wei Jiao, Xuezhou Zhang, Xinzhao Zhao, Xuecheng Yang, Yonghua Wang

Erschienen in: Journal of Cancer Research and Clinical Oncology | Ausgabe 14/2023

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Abstract

Purpose

Immunotherapy with programmed cell death 1/ligand 1 (PD-1/PD-L1) checkpoint inhibitors has revolutionized the systemic treatment of solid tumors, including bladder cancer. Previous studies have shown that enhanced glycolysis, tumor-associated macrophage (TAM) infiltration, and TGF-β secretion in the tumor microenvironment (TME) are closely related to PD-1/PD-L1 inhibitor immunotherapy resistance. However, the potential mechanism of their interaction in bladder cancer has not been fully uncovered.

Methods

By coculturing bladder cancer cells and TAMs, we studied the relationship and interaction mechanism between tumor cell glycolysis, TAM functional remodeling, TGF-β positive feedback secretion, and PD-L1 mRNA m6A methylation in the bladder cancer microenvironment.

Results

Bioinformatics analysis and IHC staining found a close correlation between tumor glycolysis, M2 TAM infiltration, and the prognosis of bladder cancer patients. In Vitro experiments demonstrated that bladder cancer cells could re-educate M2 TAMs through lactate and promote TGF-β secretion via the HIF-1α signaling pathway. Reciprocally, in vitro, and in vivo experiments validated that M2 TAMs could promote glycolysis in bladder cancer cells by TGF-β via the Smad2/3 signaling pathways. Furthermore, M2 TAMs could also promote CSCs and EMT of bladder cancer cells. More importantly, we found M2 TAMs enhance PD-L1 mRNA m6A methylation by promoting METLL3 expression in bladder cancer via the TGF-β/Smad2/3 pathway in the TME.

Conclusions

Our study highlights a feed-forward loop based on aerobic glycolysis and TGF-β between M2 TAMs and bladder cancer cells, which may be a potential mechanism of malignant progression and immunotherapy resistance in bladder cancer.
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Literatur
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Metadaten
Titel
A feed-forward loop based on aerobic glycolysis and TGF-β between tumor-associated macrophages and bladder cancer cells promoted malignant progression and immune escape
verfasst von
Chengquan Shen
Jing Liu
Wei Jiao
Xuezhou Zhang
Xinzhao Zhao
Xuecheng Yang
Yonghua Wang
Publikationsdatum
18.07.2023
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Journal of Cancer Research and Clinical Oncology / Ausgabe 14/2023
Print ISSN: 0171-5216
Elektronische ISSN: 1432-1335
DOI
https://doi.org/10.1007/s00432-023-05164-5

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