Loss of membrane MHC class I protein expression in most of tumor cells in advanced melanomas predicts primary resistance to anti–CTLA-4, but not anti-PD1, treatment.

Danshen, Salvia miltiorrhiza Bunge, is one of the most widely used herbs in traditional Chinese medicine, wherein its rhizome/roots are particularly valued. The corresponding bioactive components include the tanshinone diterpenoids, the biosynthesis of which is a subject of considerable interest. Previous investigations of the S. miltiorrhiza transcriptome have relied on short-read next-generation sequencing (NGS) technology, and the vast majority of the resulting isotigs do not represent full-length cDNA sequences. Moreover, these efforts have been targeted at either whole plants or hairy root cultures. Here, we demonstrate that the tanshinone pigments are produced and accumulate in the root periderm, and apply a combination of NGS and single-molecule real-time (SMRT) sequencing to various root tissues, particularly including the periderm, to provide a more complete view of the S. miltiorrhiza transcriptome, with further insight into tanshinone biosynthesis as well. In addition, the use of SMRT long-read sequencing offered the ability to examine alternative splicing, which was found to occur in approximately 40% of the detected gene loci, including several involved in isoprenoid/terpenoid metabolism.

Novel approaches are needed to improve outcomes in patients with squamous cell carcinoma of the oral cavity. Neoadjuvant immunotherapy given prior to surgery and combining programmed cell death protein 1 (PD-1) and cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4 (CTLA-4) immune checkpoint inhibitors are 2 strategies to enhance antitumor immune responses that could be of benefit.

A thorough understanding of complex spatial host-disease interactions in situ is necessary in order to develop effective preventative measures and therapeutic strategies. Here, we developed P rotein A nd N ucleic acid IN situ I maging (PANINI) and coupled it with Multiplexed Ion Beam Imaging (MIBI) to sensitively and simultaneously quantify DNA, RNA, and protein levels within the microenvironments of tissue compartments. The PANINI-MIBI approach was used to measure over 30 parameters simultaneously across large sections of archival lymphoid tissues from non-human primates that were healthy or infected with simian immunodeficiency virus (SIV), a model that accurately recapitulates human immunodeficiency virus infection (HIV). This enabled multiplexed dissection of cellular phenotypes, functional markers, viral DNA integration events, and viral RNA transcripts as resulting from viral infection. The results demonstrated immune coordination from an unexpected upregulation of IL10 in B cells in response to SIV infection that correlated with macrophage M2 polarization, thus conditioning a potential immunosuppressive environment that allows for viral production. This multiplexed imaging strategy also allowed characterization of the coordinated microenvironment around latently or actively infected cells to provide mechanistic insights into the process of viral latency. The spatial multi-modal framework presented here is applicable to deciphering tissue responses in other infectious diseases and tumor biology.

Abstract TP53 is the most frequently mutated gene across many cancers and is associated with shorter survival in non-small cell lung cancer (NSCLC). To understand how TP53 -mutant ( TP53 mut ) malignant cells interact with the tumor microenvironment (TME) at a molecular, cellular, and tissue level, we built a multi-omic cellular and spatial tumor atlas of 23 treatment-naïve NSCLC human tumors. We identified significant differences in malignant expression programs and spatial cell-cell interactions between TP53 mut and TP53 WT tumors and found that highly-entropic TP53 mut malignant cells lose alveolar identity and coincide with an increased abundance of exhausted T cells and immune checkpoint interactions with implications for response to checkpoint blockade. We also identified a multicellular, pro-metastatic, hypoxic tumor niche, where highly-plastic, TP53 mut malignant cells expressing epithelial to mesenchymal transition (EMT) programs associate with SPP1 + myeloid cells and collagen-expressing cancer-associated fibroblasts. Our approach can be further applied to investigate mutation-specific TME changes in other solid tumors.