CMTM6 maintains PD-L1 at the plasma membrane by inhibiting its lysosome-mediated degradation and promoting its recycling. Understanding the molecular regulation of programmed death-1 ligand 1 (PD-L1) expression could help to explain the success of certain anti-tumour therapies that disrupt PD-L1-mediated tumour tolerance. Mark Dawson and colleagues identify a novel regulator of PD-L1 expression, CMTM6, through a genome-wide CRISPR–Cas9 screen. CMTM6 functions to maintain PD-L1 at the plasma membrane by inhibiting its lysosome-mediated degradation and promoting its recycling. Elsewhere in this issue, Ton Schumacher and colleagues describe a haploid genetic screen to identify molecules and pathways that influence the cell surface expression of PD-L1. They also identify chemokine-like factors CMTM6 and CMTM4 as cell endogenous regulators of PD-L1 stability, and suggest that this axis could be targeted therapeutically to improve cancer immunotherapy. Cancer cells exploit the expression of the programmed death-1 (PD-1) ligand 1 (PD-L1) to subvert T-cell-mediated immunosurveillance1,2. The success of therapies that disrupt PD-L1-mediated tumour tolerance has highlighted the need to understand the molecular regulation of PD-L1 expression1. Here we identify the uncharacterized protein CMTM6 as a critical regulator of PD-L1 in a broad range of cancer cells, by using a genome-wide CRISPR–Cas9 screen. CMTM6 is a ubiquitously expressed protein that binds PD-L1 and maintains its cell surface expression. CMTM6 is not required for PD-L1 maturation but co-localizes with PD-L1 at the plasma membrane and in recycling endosomes, where it prevents PD-L1 from being targeted for lysosome-mediated degradation. Using a quantitative approach to profile the entire plasma membrane proteome, we find that CMTM6 displays specificity for PD-L1. Notably, CMTM6 depletion decreases PD-L1 without compromising cell surface expression of MHC class I. CMTM6 depletion, via the reduction of PD-L1, significantly alleviates the suppression of tumour-specific T cell activity in vitro and in vivo. These findings provide insights into the biology of PD-L1 regulation, identify a previously unrecognized master regulator of this critical immune checkpoint and highlight a potential therapeutic target to overcome immune evasion by tumour cells.

In a phase I study of autologous chimeric antigen receptor (CAR) anti-LeY T-cell therapy of acute myeloid leukemia (AML), we examined the safety and postinfusion persistence of adoptively transferred T cells. Following fludarabine-containing preconditioning, four patients received up to 1.3 × 109 total T cells, of which 14–38% expressed the CAR. Grade 3 or 4 toxicity was not observed. One patient achieved a cytogenetic remission whereas another with active leukemia had a reduction in peripheral blood (PB) blasts and a third showed a protracted remission. Using an aliquot of In111-labeled CAR T cells, we demonstrated trafficking to the bone marrow (BM) in those patients with the greatest clinical benefit. Furthermore, in a patient with leukemia cutis, CAR T cells infiltrated proven sites of disease. Serial PCR of PB and BM for the LeY transgene demonstrated that infused CAR T cells persisted for up to 10 months. Our study supports the feasibility and safety of CAR–T-cell therapy in high-risk AML, and demonstrates durable in vivo ­persistence.

Abstract Molecular profiling of the tumour immune microenvironment (TIME) has enabled the rational choice of immunotherapies in some adult cancers. In contrast, the TIME of paediatric cancers is relatively unexplored. We speculated that a more refined appreciation of the TIME in childhood cancers, rather than a reliance on commonly used biomarkers such as tumour mutation burden (TMB), neoantigen load and PD-L1 expression, is an essential prerequisite for improved immunotherapies in childhood solid cancers. We combined immunohistochemistry (IHC) and molecular profiling to develop an alternative, expression-based signature associated with CD8 + T-cell infiltration of the TIME in high-risk paediatric tumours. Using this novel 15-gene immune signature, Immune Paediatric Signature Score (IPASS), we estimate up to 31% of high-risk cancers harbour infiltrating T-cells. Our data provides new insights into the variable immune-suppressive mechanisms dampening responses in paediatric solid cancers. Effective immune-based interventions in high-risk paediatric cancer will require individualised analysis of the TIME.

Prostate cancer is caused by genomic aberrations in normal epithelial cells, however clinical translation of findings from analyses of cancer cells alone has been very limited. A deeper understanding of the tumour microenvironment is needed to identify the key drivers of disease progression and reveal novel therapeutic opportunities. In this study, the experimental enrichment of selected cell-types and the development a Bayesian inference model for continuous differential transcript abundance analyses permitted definition of the transcriptional landscape of the prostate cancer microenvironment across the disease progression spectrum. An important role of monocytes and macrophages in prostate cancer progression and disease recurrence was reinforced by both our transcriptional landscape findings and by differential tissue composition analyses. This study contributes to understanding of monocyte-derived recruitment in primary prostate cancer, and supports a clear direction for further investigation into mechanisms of the immune system that contribute to disease progression.

Abstract Spatial technologies that query the location of cells in tissues at single-cell resolution are gaining popularity and are likely to become commonplace. The resulting data includes the X, Y coordinates of millions of cells, cell phenotypes and marker or gene expression levels. However, to date, the tools for the analysis of this data are largely underdeveloped, making us severely underpowered in our ability to extract quantifiable information. We have developed SPIAT ( Sp atial I mage A nalysis of T issues), an R package with a suite of data processing, quality control, visualization, data handling and data analysis tools. SPIAT includes our novel algorithms for the identification of cell clusters, cell margins and cell gradients, the calculation of neighbourhood proportions, and algorithms for the prediction of cell phenotypes. SPIAT also includes speedy implementations of the calculation of cell distances and detection of cell communities. This version of SPIAT is directly compatible with Opal multiplex immunohistochemistry images analysed through the HALO and InForm analysis software, but its intuitive implementation allows use with a diversity of platforms. We expect SPIAT to become a user-friendly and speedy go-to package for the spatial analysis of cells in tissues. SPIAT is available on Github: https://github.com/cancer-evolution/SPIAT

ABSTRACT Brain tumor cells thrive by adapting to the signals in their microenvironment. Understanding how the tumor microenvironment evolves during disease progression is crucial to deciphering the mechanisms underlying the functional behavior of cancer cells. To adapt, cancer cells activate signaling and transcriptional programs and migrate to establish micro-niches, in response to signals from neighboring cells and non-cellular stromal factors. Using multiple tissue analysis approaches to identify and measure immune cell infiltration and extracellular matrix deposition in brain tumors, we show that low-grade glioma is largely devoid of infiltrating immune cells and extracellular matrix proteins, while high-grade glioma exhibits abundant immune cell infiltration and activation, as well as extensive collagen deposition. Spatial analysis shows that most T-cells are sequestered in perivascular nests, but macrophages penetrate deep into tumor cell rich regions. High-grade gliomas exhibit heterogeneous PI3K and MAPK signaling, which correlates with distinct pathological hallmarks, including tumor angiogenesis, tumor cell density and extracellular matrix deposition. Our results also provide compelling evidence that tissue remodeling is an important element in glioma progression, and that targeting the extracellular matrix will be critical to improving GBM therapy.