1. Lactic acidosis together with GM-CSF and M-CSF induces human macrophages toward an inflammatory pro-tumor phenotype
- Author
-
Laurence Preisser, Pedro Raro, Clément Adam, Pascale Pignon, Vincent Procaccio, Vincent Lavoué, Alain Morel, Philippe Descamps, Simon Blanchard, Cinzia Bocca, Valérie Seegers, Céline Beauvillain, Romuald Wernert, Judith Kouassi Nzoughet, Léa Paolini, Norbert Ifrah, Pascale Jeannin, Véronique Verrielle, Yves Delneste, Mario Campone, Véronique Catros, Louise-Marie Chevalier, Guy Lenaers, Guillaume Tcherkez, Innate Immunity and Immunotherapy (CRCINA-ÉQUIPE 7), Centre de Recherche en Cancérologie et Immunologie Nantes-Angers (CRCINA), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Nantes - UFR de Médecine et des Techniques Médicales (UFR MEDECINE), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Angers (UA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Nantes - UFR de Médecine et des Techniques Médicales (UFR MEDECINE), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Angers (UA), Centre Hospitalier Universitaire d'Angers (CHU Angers), PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM), Institut de Cancérologie de l'Ouest [Angers/Nantes] (UNICANCER/ICO), UNICANCER, Stress Adaptation and Tumor Escape in Breast Cancer (CRCINA-ÉQUIPE 8), CHU Pontchaillou [Rennes], Chemistry, Oncogenesis, Stress and Signaling (COSS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CRLCC Eugène Marquis (CRLCC)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Nutrition, Métabolismes et Cancer (NuMeCan), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), University of Canberra, Physiopathologie Cardiovasculaire et Mitochondriale (MITOVASC), Université d'Angers (UA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biologie Neurovasculaire et Mitochondriale Intégrée (BNMI), INCa-DGOS-Inserm_12558, Ministry of Health and the Institute for Health and Medical Research, Université d'Angers (UA)-Université de Nantes (UN)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes), Laboratoire d'Immunologie et d'Allergologie [CHU Angers], PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM)-PRES Université Nantes Angers Le Mans (UNAM), Université de Rennes (UR)-CRLCC Eugène Marquis (CRLCC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Foie, métabolismes et cancer, Université de Rennes (UR)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), Centre de Ressources Biologiques Santé (CRB Santé), Université de Rennes (UR)-CHU Pontchaillou [Rennes]-CRLCC Eugène Marquis (CRLCC), Australian National University (ANU), MitoVasc - Physiopathologie Cardiovasculaire et Mitochondriale (MITOVASC), SIRIC ILIAD program (National Cancer Institute, Ministry of Health and the Institute for Health and Medical Research, INCa-DGOS-Inserm_12558)Ligue contre le Cancer (comitée du Maine et Loire, Angers, France) and the regional council of Pays de la Loire (Canceropole Grand-Ouest, projects PlasTICO and Concerto), ANR-11-LABX-0016,IGO,Immunothérapies Grand Ouest(2011), Innate immunity and Immunotherapy (CRCINA - Département INCIT - Equipe 7), Centre de recherche de Cancérologie et d'Immunologie / Nantes - Angers (CRCINA), Université d'Angers (UA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes)-Université de Nantes - UFR de Médecine et des Techniques Médicales (UFR MEDECINE), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université d'Angers (UA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes)-Université de Nantes - UFR de Médecine et des Techniques Médicales (UFR MEDECINE), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), Institut de cancérologie de l'Ouest - Paul Papin (ICO - Paul Papin), Stress Adaptation and Tumor Escape in breast cancer - SATE (CRCINA - Département ONCO - Equipe 8), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université d'Angers (UA), Université d'Angers (UA)-Université de Nantes (UN)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes)-Université d'Angers (UA)-Université de Nantes (UN)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes), Université de Rennes (UR)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CHU Pontchaillou [Rennes]-CRLCC Eugène Marquis (CRLCC), Blanchard, Simon, and Laboratoires d'excellence - Immunothérapies Grand Ouest - - IGO2011 - ANR-11-LABX-0016 - LABX - VALID
- Subjects
0301 basic medicine ,Cancer Research ,Chemokine ,[SDV.IMM] Life Sciences [q-bio]/Immunology ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,Immunology ,Inflammation ,[SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer ,Monocytes ,Proinflammatory cytokine ,03 medical and health sciences ,0302 clinical medicine ,Tumor Cells, Cultured ,medicine ,Humans ,cancer ,Interleukin 8 ,Autocrine signalling ,ComputingMilieux_MISCELLANEOUS ,Ovarian Neoplasms ,lactate ,biology ,Chemistry ,Macrophage Colony-Stimulating Factor ,Macrophages ,Granulocyte-Macrophage Colony-Stimulating Factor ,Cell Differentiation ,GM-CSF ,medicine.disease ,M-CSF ,3. Good health ,Interleukin 10 ,Phenotype ,030104 developmental biology ,inflammation ,030220 oncology & carcinogenesis ,Monocyte differentiation ,Lactic acidosis ,biology.protein ,Cancer research ,Cytokines ,[SDV.IMM]Life Sciences [q-bio]/Immunology ,Acidosis, Lactic ,Female ,medicine.symptom - Abstract
In established tumors, tumor-associated macrophages (TAM) orchestrate nonresolving cancer-related inflammation and produce mediators favoring tumor growth, metastasis, and angiogenesis. However, the factors conferring inflammatory and protumor properties on human macrophages remain largely unknown. Most solid tumors have high lactate content. We therefore analyzed the impact of lactate on human monocyte differentiation. We report that prolonged lactic acidosis induces the differentiation of monocytes into macrophages with a phenotype including protumor and inflammatory characteristics. These cells produce tumor growth factors, inflammatory cytokines, and chemokines as well as low amounts of IL10. These effects of lactate require its metabolism and are associated with hypoxia-inducible factor-1α stabilization. The expression of some lactate-induced genes is dependent on autocrine M-CSF consumption. Finally, TAMs with protumor and inflammatory characteristics (VEGFhigh CXCL8+ IL1β+) are found in solid ovarian tumors. These results show that tumor-derived lactate links the protumor features of TAMs with their inflammatory properties. Treatments that reduce tumor glycolysis or tumor-associated acidosis may help combat cancer.
- Published
- 2020