SUMMARY Evidence indicates that transposable elements (TEs) stimulate innate sensing pathways in various pathologies but it is not clear whether they are sensed during normal physiological responses. Here we show that, during activation with an exogenous pathogen associated molecular pattern (PAMP), dendritic cells (DCs) epigenetically remodel heterochromatin at TEs by depleting the methyltransferase Suv39h1 and reducing histone-3 lysine-9 trimethylation (H3K9me3). TLR4 signaling activates TE expression to enhance innate responses through the DNA sensor cGAS. Cytosolic cGAS-bound DNA comprised LINE1 TEs as the predominant endogenous ligands. Concordantly, LINE1 inhibition attenuated the type-I IFN response to LPS and rescued influenza virus infection. We propose that in healthy cells, exogenous PAMPs epigenetically activate self-derived PAMPs (LINE1) that engage cGAS to enhance responses. These data explain why pathogens employ redundant and broad innate immune countermeasures, to suppress activation of host PAMPs and illustrate a hitherto unappreciated role for host genome-derived PAMPs in response to pathogens.

Abstract Activation of CD8+ T cells leads to the differentiation of short-lived terminal effectors and memory precursors. Some of these memory precursors remain in lymphoid organs and become long-lived central memory T cells (T CM ), while others home to non-lymphoid peripheral tissues early after antigen recognition and differentiate into tissue resident memory T cells (T RM ). The early stages of memory precursor tissue homing and T RM differentiation remain poorly understood. We show here that at steady state, during space-induced “homeostatic” expansion, and after flu infection, deletion of the histone 3-lysine 9 methyltransferase SUV39H1 in CD8 + T cells, increases the homing to non-lymphoid tissues (including liver, lungs, gut and skin). SUV39H1-defective cells in tissues express CD49d and differentiate into CD69+/CD103-T RM after adoptive transfer or Flu infection. SUV39H1-defective T cells that accumulate in lungs are fully functional in both Flu re-infection and lung tumor models. We conclude that SUV39H1 restrains CD8 + T cell tissue homing and T RM differentiation in WT mice. These results should encourage the use of SUV39H1-depletion in the context of adoptive T cell therapies to enhance tissue homing, thereby optimizing the efficiency of target cell eradication and long-term protection in the context of infection and cancer.

Abstract Tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) in general, and CD8 + TILs in particular, represent a favorable prognostic factor in non-small cell lung cancer (NSCLC). The tissue origin, regenerative capacities, and differentiation pathways of TIL subpopulations, however, remain poorly understood. Using a combination of single cell RNA and T cell receptor (TCR) sequencing, we investigate the functional organization of TIL populations in primary NSCLC. We identify two CD8 + TIL subpopulations expressing memory-like gene modules: one is also present in blood (circulating precursors) and the other one in juxta-tumor tissue (tissue resident precursors). In tumors, these two precursor populations converge through a unique transitional state into terminally differentiated cells, often referred to as dysfunctional or exhausted. Differentiation is associated with TCR expansion, and transition from precursor to late differentiated states correlates with intratumor T cell cycling. These results provide a coherent working model for TIL origin, filiation and functional organization in primary NSCLC.