The capacity of human neutrophils (PMN) to bind tumor necrosis factor (TNF) was rapidly lost when the cells were incubated in suspension with agents that can stimulate their migratory and secretory responses. Both physiological (poly)peptides (FMLP, C5a, CSF-GM) and pharmacologic agonists (PMN, calcium ionophore A23187) induced the loss of TNF receptors (TNF-R) from the cell surface. Half-maximal loss in TNF-R ensued after only approximately 2 min with 10(-7) M FMLP at 37 degrees C, and required only 10(-9) M FMLP during a 30-min exposure. However, there were no such changes even with prolonged exposure of PMN to FMLP at 4 degrees or 16 degrees C. Scatchard analysis revealed loss of TNF-binding sites without change in their affinity (Kd approximately 0.4 nM) as measured at incompletely modulating concentrations of FMLP, C5a, PMA, or A23187. The binding of anti-TNF-R mAbs to PMN decreased in parallel, providing independent evidence for the loss of TNF-R from the cell surface. At the same time, soluble TNF-R appeared in the medium of stimulated PMN. This inference was based on the PMN- and FMLP-dependent generation of a nonsedimentable activity that could inhibit the binding of TNF to fresh human PMN or to mouse macrophages, and the ability of mAbs specific for human TNF-R to abolish inhibition by PMN-conditioned medium of binding of TNF to mouse macrophages. Soluble TNF-R activity was associated with a protein of Mr approximately 28,000 by ligand blot analysis of cell-free supernatants of FMLP-treated PMN. Thus, some portion of the FMLP-induced loss of TNF-R from human PMN is due to shedding of TNF-R. Shedding was unaffected by inhibitors of serine and thiol proteases and could not be induced with phosphatidylinositol-specific phospholipase C. Loss of TNF-R from PMN first stimulated by other agents may decrease their responsiveness to TNF. TNF-R shed by PMN may be one source of the TNF-binding proteins found in body fluids, and may blunt the actions of the cytokine on other cells.

SUMMARY Ionizing radiations (IR) alter hematopoietic stem cell (HSC) function on the long-term, but the mechanisms underlying these effects are still poorly understood. We recently showed that IR induces the derepression of L1Md, the mouse young subfamilies of LINE-1/L1 retroelements. L1 contribute to gene regulatory networks. However, how L1Md are derepressed and impact HSC gene expression are not known. Here we show that IR triggers genome-wide H3K9me3 decrease that occurs mainly at L1Md. Loss of H3K9me3 at intronic L1Md harboring NF-κB binding sites motifs but not at promoters is associated with the repression of HSC specific genes. This is correlated with reduced NFKB1 repressor expression. TNF-α-treatment before IR rescued all these effects and prevented IR-induced HSC loss of function in vivo. This TNF-α/NF-κB/H3K9me3/L1Md axis might be important to maintain of HSCs while allowing expression of immune genes during myeloid regeneration or damage-induced bone marrow ablation.

Chronic myelomonocytic leukemia (CMML) is a severe myeloid malignancy affecting the elderly, for which therapeutic options are limited. DNA hypomethylating agents (HMAs) provide transient responses, failing to eradicate the malignant clone. Hematopoietic stem cell (HSC) aging involves heterochromatin reorganization, evidenced by alterations in histone marks H3K9me2 and H3K9me3. These repressive marks together with DNA methylation are essential for suppressing transposable elements (TEs). In solid cancers, the antitumor efficacy of HMAs involves the derepression of TEs, mimicking a state of viral infection. In this study, we demonstrate a significant disorganization of heterochromatin in CMML HSCs and progenitors (HSPCs) characterized by an increase in the repressive mark H3K9me2, mainly at the level of TEs, and a repression of immune and age-associated transcripts. Combining HMAs with G9A/GLP H3K9me2 methyltransferase inhibitors reactivates these pathways, selectively targeting mutated cells while preserving wild-type HSCs, thus offering new therapeutic avenues for this severe myeloid malignancy. Chromatin and transcriptome studies in myelomonocytic leukemia stem cells revealed repression of retroelements and immune genes. Restoring these pathways by co-inhibiting DNA methylation and H3K9me2 enables selective targeting of leukemic cells.

Abstract Chronic myelomonocytic leukemia (CMML) is a severe myeloid malignancy with limited therapeutic options. Single-cell analysis of clonal architecture demonstrated early clonal dominance with few residual wildtype hematopoietic stem cells. Circulating myeloid cells of the leukemic clone and the cytokines they produce generate a deleterious inflammatory climate. Our hypothesis is that therapeutic control of the inflammatory component in CMML could contribute to stepping down disease progression. The present study explores the contribution of immature granulocytes (iGRANs) to CMML progression. iGRANs can be detected and quantified in the peripheral blood of patients by spectral and conventional flow cytometry. Their accumulation is a potent and independent poor prognostic factor. These cells belong to the leukemic clone and behave as myeloid-derived suppressor cells. Bulk and single cell RNA sequencing revealed a pro-inflammatory status of iGRAN that secrete multiple cytokines of which CXCL8 at the highest level. This cytokine inhibits the proliferation of wildtype but not CMML hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) in which CXCL8 receptors are epigenetically downregulated. CXCL8 receptor inhibitors and CXCL8 blockade restore wildtype HSPC proliferation, suggesting that relieving CXCL8 selective pressure on wildtype HSPCs is a potential strategy to slow CMML progression and restore some healthy hematopoiesis.

Chronic myelomonocytic leukemia (CMML) is a severe myeloid malignancy affecting the elderly, for which therapeutic options are limited. DNA hypomethylating agents (HMAs) provide transient responses, failing to eradicate the malignant clone. Hematopoietic stem cell (HSC) aging involves heterochromatin reorganization, evidenced by alterations in histone marks H3K9me2 and H3K9me3. These repressive marks together with DNA methylation are essential for suppressing transposable elements (TEs). In solid cancers, the antitumor efficacy of HMAs involves the derepression of TEs, mimicking a state of viral infection. In this study, we demonstrate a significant disorganization of heterochromatin in CMML HSCs and progenitors (HSPCs) characterized by an increase in the repressive mark H3K9me2, mainly at the level of TEs, and a repression of immune and age-associated transcripts. Combining HMAs with G9A/GLP H3K9me2 methyltransferase inhibitors reactivates these pathways, selectively targeting mutated cells while preserving wild-type HSCs, thus offering new therapeutic avenues for this severe myeloid malignancy.