Accelerated Tumor Progression in Mice Lacking the ATP Receptor P2X7

The ATP receptor P2X7 (P2X7R) has a key role in inflammation and immunity, but its possible roles in cancer are not firmly established. In the present study, we investigated the effect of host genetic deletion of P2X7R in the mouse on the growth of B16 melanoma or CT26 colon carcinoma cells. Tumor size and metastatic dissemination were assessed by in vivo caliper and luciferase luminescence emission measurements along with post-mortem examination. In P2X7R-deficient mice, tumor growth and metastatic spreading were accelerated strongly, compared with wild-type (wt) mice. Intra-tumoral IL-1β and VEGF release were drastically reduced, and inflammatory cell infiltration was abrogated nearly completely. Similarly, tumor growth was also greatly accelerated in wt chimeric mice implanted with P2X7R-deficient bone marrow cells, defining hematopoietic cells as a sufficient site of P2X7R action. Finally, dendritic cells from P2X7R-deficient mice were unresponsive to stimulation with tumor cells, and chemotaxis of P2X7R-less cells was impaired. Overall, our results showed that host P2X7R expression was critical to support an antitumor immune response, and to restrict tumor growth and metastatic diffusion

Il recettore per l’ATP, P2X7 (P2X7R) riveste un ruolo fondamentale nell’infiammazione e nell’immunità, ma la sua funzione in ambito tumorale non è ancora stata completamente stabilita. In questo studio abbiamo analizzato la crescita e la disseminazione tumorale di cellule murine di melanoma (B16) o colon carcinoma (CT26) in modelli in vivo deleti del gene per il recettore P2X7 (P2X7R-KO). La crescita della massa tumorale sottocute è stata valutata tramite la misurazione manuale con il calibro, mentre la trasfezione delle cellule con una luciferasi intracitosolica ci ha permesso di monitorare la disseminazione metastatica tramite il rilevamento in vivo dell’emissione di fotoni. Da queste osservazioni e da valutazioni post-mortem è risultato che, nei topi P2X7R-KO la crescita e la disseminazione tumorali hanno un decorso più accelerato rispetto a quelli di un topo wild-type (wt) per il P2X7R. Analisi ex-vivo sui tumori sperimentali, hanno mostrato che i livelli di IL-1β e VEGF, due importanti citochine, il cui rilascio è P2X7R-dipendente, sono più bassi nel topo P2X7R-KO, dove è quasi completamente assente anche l’infiltrato infiammatorio. La riduzione di cellule infiammatorie nel sito tumorale è dovuta all’assenza del recettore nell’ospite, come dimostrano esperimenti in cui cellule che non esprimono il recettore si dimostrano incapaci di rispondere alla stimolazione fatta con cellule tumorali o presentano una capacità migratoria ridotta rispetto alle cellule wt per P2X7R. L’importanza della funzionalità del recettore P2X7 delle cellule di derivazione ematopoietica nella progressione tumorale è stata confermata da esperimenti condotti su chimere di topi wt e P2X7R-KO. Topi wt trapiantati con cellule derivanti dal midollo osseo di topi P2X7R-KO hanno manifestato una crescita tumorale paragonabile a quella avvenuta nei topi P2X7R-KO. Complessivamente i nostri risultati dimostrano che l’espressione e la funzionalità del recettore P2X7 sono determinanti per supportare una efficace risposta immunitaria anti-tumorale.