SUMMARY The DNA sensor cyclic GMP-AMP synthase (cGAS) is critical in host antiviral immunity. Vaccinia virus (VACV) is a large cytoplasmic DNA virus that belongs to the poxvirus family. How vaccinia virus antagonizes the cGAS-mediated cytosolic DNA-sensing pathway is largely unknown. In this study, we screened 82 vaccinia viral genes to identify potential viral inhibitors of the cGAS/Stimulator of interferon gene (STING) pathway. We discovered that vaccinia E5 is a virulence factor and a major inhibitor of cGAS that elicits proteasome-dependent cGAS degradation. E5 localizes to the cytoplasm and nuclei of infected cells. Cytosolic E5 triggers K48-linked ubiquitination of cGAS and proteasome-dependent degradation via interacting with cGAS. E5 itself also undergoes ubiquitination and degradation. Deleting the E5R gene from the Modified vaccinia virus Ankara (MVA) genome strongly induces type I IFN production by dendritic cells (DCs) and promotes DC maturation, thereby improving the immunogenicity of the viral vector.

Abstract Novel strategies to reprogram tumor-infiltrating myeloid cells for cancer immunotherapy are urgently needed, given that the primary and acquired resistance to immune checkpoint blockade (ICB) therapy has hindered the overall success of immunotherapy. Modified vaccinia virus Ankara (MVA) is a highly attenuated, non-replicative vaccinia virus and an approved vaccine against smallpox and monkeypox. Here we report rational engineering of recombinant MVA, MQ833, by removing three immune suppressive genes, E5R, E3L, and WR199, from the MVA genome and inserting three transgenes encoding Flt3L, OX40L, and IL-12. Intratumoral (IT) delivery of MQ833 generates potent antitumor responses dependent on CD8 + T cells, neutrophils, and M1-like macrophages, the nucleic acid-sensing pathways mediated by MDA5/STING, and interferon feedback loop. IT MQ833 promotes the recruitment and activation of neutrophils and inflammatory monocytes into the injected tumors, depletion of M2-like macrophages, and expansion of M1-like macrophages, generating potent antitumor immunity against tumors resistant to ICB.

Summary Intratumoral (IT) delivery of immune-activating viruses can serve as an important strategy to turn “cold” tumors into “hot” tumors, resulting in overcoming resistance to immune checkpoint blockade (ICB). Modified vaccinia virus Ankara (MVA) is a highly attenuated, non-replicative vaccinia virus that has a long history of human use. Here we report that IT recombinant MVA (rMVA), lacking E5R encoding an inhibitor of the DNA sensor cyclic GMP-AMP synthase (cGAS), expressing a dendritic cell growth factor, Fms-like tyrosine kinase 3 ligand (Flt3L), and a T cell co-stimulator, OX40L, generates strong antitumor immunity, which is dependent on CD8 + T cells, the cGAS/STING-mediated cytosolic DNA-sensing pathway, and STAT1/STAT2-mediated type I IFN signaling. Remarkably, IT rMVA depletes OX40 hi regulatory T cells via OX40L/OX40 interaction and IFNAR signaling. Taken together, our study provides a proof-of-concept for improving MVA-based cancer immunotherapy, through modulation of both innate and adaptive immunity. One Sentence Summary Intratumoral delivery of recombinant MVA for cancer immunotherapy

ABSTRACT INTRODUCTION In this study, we explore the role of oxidative stress produced by NOX2-containing NADPH oxidase as a molecular mechanism causing capillary stalling and cerebral blood flow deficits in the APP/PS1 mouse model of AD. METHODS We inhibited NOX2 in APP/PS1 mice by administering a 10 mg/kg dose of the peptide inhibitor gp91-ds-tat i.p., for two weeks. We used in vivo two-photon imaging to measure capillary stalling, penetrating arteriole flow, and vascular inflammation. We also characterized short-term memory function and gene expression changes in cerebral microvessels. RESULTS We found that after NOX2 inhibition capillary stalling, as well as parenchymal and vascular inflammation, were significantly reduced. In addition, we found a significant increase in penetrating arteriole flow, followed by an improvement in short-term memory, and downregulation of inflammatory gene expression pathways. DISCUSSION Oxidative stress is a major mechanism leading to microvascular dysfunction in AD, and represents an important therapeutic target.

Purpose: In precision cancer care, WES-based analysis of tumor-normal samples helps reveal somatic alterations but can also identify cancer-associated germline variants important for disease surveillance, treatment choice and cancer prevention. WES can also identify germline secondary findings impacting risk of cardiac, neurodegenerative or metabolic diseases. In patients with advanced cancer, the frequency of reportable secondary findings encountered with WES is not well defined. Methods: To address this question, we analyzed a cohort of 343 patients with advanced, metastatic cancer for whom we have performed tumor and germline WES interrogating more than 21,000 genes using a CLIA/CLEP approved assay. Results: 17% of patients in our cohort have one or more reportable germline variants, including patients with pathogenic variants in the BRCA1 and BRCA2 genes. The frequency of non-cancer clinically relevant germline variants (8.8%) was within the range of two control non-cancer cohorts (11.0% and 6.5%). The frequency of variants in cancer-associated genes was significantly higher (p<0.0005) in our advanced cancer cohort (8.2%) compared to control cohorts (2.7% and 3.8%). More than 50% of patients with reportable germline cancer variants had a family history of cancer. Conclusion: these results stress the importance of returning germline results found during somatic genomic tumor testing.