Summary Cytosolic innate immune sensing is critical for protecting barrier tissues. NOD1 and NOD2 are cytosolic sensors of small peptidoglycan fragments (muropeptides) derived from the bacterial cell wall. These muropeptides enter cells, especially epithelial cells, through unclear mechanisms. We previously implicated SLC46 transporters in muropeptide transport in Drosophila immunity. Here we focus on Slc46a2, which is highly expressed in mammalian epidermal keratinocytes, and show that it is critical for delivery of DAP-muropeptides and activation of NOD1 in keratinocytes, while the related transporter Slc46a3 is critical for responding to MDP, the NOD2 ligand. In a mouse model, Slc46a2 and Nod1 deficiency strongly suppressed psoriatic inflammation, while methotrexate, a commonly used psoriasis therapeutic, inhibited Slc46a2 -dependent transport of DAP-muropeptides. Collectively these studies define SLC46A2 as a transporter of NOD1 activating muropeptides, with critical roles in the skin barrier, and identify this transporter as an important target for anti-inflammatory intervention.

Pancreatic ductal adenocarcinoma has quickly risen to become the 3rd leading cause of cancer-related death. This is in part due to its fibrotic tumor microenvironment (TME) that contributes to poor vascularization and immune infiltration and subsequent chemo- and immunotherapy failure. Here we investigated an innovative immunotherapy approach combining local delivery of STING and TLR4 innate immune agonists via lipid-based nanoparticles (NPs) co-encapsulation with senescence-inducing RAS-targeted therapies that can remodel the immune suppressive PDAC TME through the senescence-associated secretory phenotype. Treatment of transplanted and autochthonous PDAC mouse models with these regimens led to enhanced uptake of NPs by multiple cell types in the PDAC TME, induction of type I interferon and other pro-inflammatory signaling, increased antigen presentation by tumor cells and antigen presenting cells, and subsequent activation of both innate and adaptive immune responses. This two-pronged approach produced potent T cell-driven and Type I interferon-dependent tumor regressions and long-term survival in preclinical PDAC models. STING and TLR4-mediated Type I interferon signaling were also associated with enhanced NK and CD8+ T cell immunity in human PDAC. Thus, combining localized immune agonist delivery with systemic tumor-targeted therapy can synergize to orchestrate a coordinated innate and adaptive immune assault to overcome immune suppression and activate durable anti-tumor T cell responses against PDAC.