Abstract Primary central nervous system diffuse large B-cell lymphoma (PCNSL) is a rare and aggressive entity that resides in an immune-privileged site. The tumor microenvironment (TME) and the disruption of the immune surveillance influence lymphoma pathogenesis and immunotherapy resistance. Despite growing knowledge on heterogeneous therapeutic responses, no comprehensive description of the PCNSL TME is available. We investigated the immune subtypes of PCNSL and their association with molecular signaling and survival. Bulk mRNA-sequencing (n=20) and microarray (n=34) data were exploited to identify three immune subtypes of PCNSL: immune-rich, poor, and intermediate. The immune-rich subtype was associated to better survival and characterized by hyper-activation of STAT3 signaling and inflammatory signaling, e.g. , IFNγ and TNF-α, resembling the hot subtype described in primary testicular lymphoma and solid cancer. WNT/β-catenin, HIPPO, and NOTCH signaling were hyper-activated in the immune-poor subtype. HLA down-modulation was clearly associated with a low or intermediate immune infiltration and the absence of T-cell activation. Moreover, HLA class I down-regulation was also correlated with worse survival with implications on immune-intermediate PCNSL that frequently feature reduced HLA expression. A ligand-receptor intercellular network revealed high expression of two immune checkpoints, i.e. , CTLA-4/CD86 and TIM-3/LAGLS9. Immunohistopathology and digital imaging showed that TIM-3 and galectin-9 proteins were clearly upregulated in PCNSL. Altogether, our study reveals that patient stratification according to immune subtypes, HLA status, and immune checkpoint molecule quantification should be considered prior to immune checkpoint inhibitor therapy. Moreover, TIM-3 protein should be considered an axis for future therapeutic development.

Single-cell transcriptomics offers unprecedented opportunities to infer the ligand-receptor interactions underlying cellular networks. We introduce a new, curated ligand-receptor database and a novel regularized score to perform such inferences. For the first time, we try to assess the confidence in predicted ligand-receptor interactions and show that our regularized score outperforms other scoring schemes while controlling false positives. SingleCellSignalR is implemented as an open-access R package accessible to entry-level users and available from https://github.com/SCA-IRCM. Analysis results come in a variety of tabular and graphical formats. For instance, we provide a unique network view integrating all the intercellular interactions, and a function relating receptors to expressed intracellular pathways. A detailed comparison with related tools is conducted. Among various examples, we demonstrate SingleCellSignalR on mouse epidermis data and discover an oriented communication structure from external to basal layers.

Salivary duct carcinoma (SDC) is a rare and aggressive salivary gland cancer subtype with poor prognosis. The mutational landscape of SDC has been described rather exhaustively; yet, with respect to functional genomics and tumor microenvironment, little is known. In this study, transcriptomics and proteomics were combined to obtain the first characterization of the pathways deregulated in SDC. The data revealed the importance of Notch, TGB-β, and interferon-γ signaling. After associating computational biology, immunohistochemistry, multiplexed immunofluorescence, and digital imaging the first steps towards charting the cellular network within the microenvironment was initiated. According to immune infiltrate, two well-defined groups of tumors were observed, novel SDC immune checkpoints were discovered, and the key role played by macrophages and potentially NK cells in immunosuppression was shown. Furthermore, a clear trend between recurrence-free survival and M2 macrophage abundance was apparent. Independently, a measure of desmoplastic stromal reaction as determined by α-SMA abundance, was also shown. Altogether, these many findings open new perspectives for understanding and treating SDC. Before applying an immunotherapy, classical patient stratification according to immune infiltrate should be taken into account. In the absence of an immune infiltrate, the microenvironment offers new potential targets including macrophages or NK cells, or even fibroblasts or hyaluronic acid. Related therapies that have been developed against, e.g., pancreatic tumors could inspire equivalent therapy for SDC. When combined with drugs targeting SDC-mutated genes, the potential to contribute to patient-specific regimens is high.