ABSTRACT Objective Adoptive regulatory T cell (Treg) therapy is being trialled for treatment of different autoimmune disorders, including inflammatory bowel diseases (IBD). In-depth understanding of the biological variability of Treg in the human blood may be required to improve IBD immune monitoring and treatment strategies. Methods Through a combination of quantitative proteomic, multiparametric flow cytometry, RNA-sequencing data analysis and functional assays on Treg enriched from the blood of ulcerative colitis (UC) patients and healthy controls, we investigated the association between CD49f expression, Treg phenotype and function, and UC disease activity. Results High-dimensional analysis and filtering defined two distinct subsets of human Treg based on the presence or absence of CD49f with divergent transcriptional landscape and functional activities. CD49f negative Treg are enriched for functional Treg markers and present significantly increased suppressive capacity. In contrast, CD49f high Treg display a pro-inflammatory Th17-like phenotype and accumulate in the blood of UC patients. Dysregulation on CD49f Treg subsets in UC patients correlate with disease activity. Conclusion Overall our findings uncover the importance of CD49f expression on Treg in physiological immunity and in pathological autoimmunity.

ABSTRACT Telomerase enables replicative immortality in most cancers including acute myeloid leukemia (AML). Imetelstat is a first-in-class telomerase inhibitor with clinical efficacy in myelofibrosis and myelodysplastic syndromes. Here, we develop an AML patient-derived xenograft (PDX) resource, and perform integrated genomics, transcriptomics, and lipidomics analyses combined with functional genetics to identify key mediators of imetelstat efficacy. In a randomized Phase II-like preclinical trial in PDX, imetelstat effectively diminishes AML burden, and preferentially targets subgroups containing mutant NRAS and oxidative stress-associated gene expression signatures. Unbiased, genome-wide CRISPR/Cas9 editing identifies ferroptosis regulators as key mediators of imetelstat efficacy. Imetelstat promotes the formation of polyunsaturated fatty acid-containing phospholipids, causing excessive levels of lipid peroxidation and oxidative stress. Pharmacological inhibition of ferroptosis diminishes imetelstat efficacy. We leverage these mechanistic insights to develop an optimized therapeutic strategy using oxidative stress-inducing chemotherapy to sensitize patient samples to imetelstat causing significant disease control in AML.

Abstract Acute myeloid leukemia (AML) is a genetically heterogeneous, aggressive hematological malignancy induced by distinct oncogenic driver mutations. The effect of specific AML oncogenes on immune activation or suppression has not been investigated. Here, we examine immune responses in genetically distinct models of AML and demonstrate that specific AML oncogenes dictate immunogenicity, the quality of immune response and immune escape through immunoediting. Specifically, expression of Nras G12D alone is sufficient to drive a potent anti-leukemia response through increased MHC Class II expression that can be overcome with increased expression of Myc. These data have important implications for the design and implementation of personalized immunotherapies for patients with AML. Statement of Significance The endogenous immune response against acute myeloid leukemia (AML) is determined by leukemia-specific oncogenic driver mutations. Mutant Nras drives immunological selection of AML.