Hepatocellular carcinoma (HCC) is the most common type of primary liver cancer. Transforming growth factor beta (TGF-β) is highly expressed in the liver tumor microenvironment and is known to inhibit immune cell activity. Here, we used human induced pluripotent stem cells (iPSCs) to produce natural killer (NK) cells engineered to mediate improved anti-HCC activity. Specifically, we produced iPSC-NK cells with either knockout TGF-β receptor 2 (TGFBR2-KO) or expression of a dominant negative (DN) form of the TGF-β receptor 2 (TGFBR2-DN) combined with chimeric antigen receptors (CARs) that target either GPC3 or AFP. The TGFBR2-KO and TGFBR2-DN iPSC-NK cells are resistant to TGF-β inhibition and improved anti-HCC activity. However, expression of anti-HCC CARs on iPSC-NK cells did not lead to effective anti-HCC activity unless there was also inhibition of TGF-β activity. Our findings demonstrate that TGF-β signaling blockade is required for effective NK cell function against HCC and potentially other malignancies that express high levels of TGF-β.

Toxoplasma gondii, the causative agent of toxoplasmosis, lies dormant for life and is a reservoir for disease reactivation, causing blindness, encephalitis and congenital birth defects. Acute-stage tachyzoites extensively manipulate their host cell by exporting a repertoire of proteins across the parasitophorous vacuolar membrane (PVM). This interferes with the hosts transcriptional program, allowing for persistence during immune attack. It is unknown how bradyzoites persist and what role host manipulation plays in latency. Here we show that bradyzoite-containing host cells have a unique transcriptional landscape when compared to tachyzoite infection. We demonstrate that many of these changes are dependent parasite protein export. Furthermore, we show that bradyzoite effector proteins protect host cell's from IFNgamma-mediated cell death, thus highlighting the functional importance of host manipulation. Together, our work provides the first understanding of how Toxoplasma sets up latency to persist in its host.

Toxoplasma gondii is a ubiquitous obligate intracellular eukaryotic parasite that causes congenital birth defects, disease of the immunocompromised and blindness. Protein glycosylation plays an important role in the infectivity and evasion of immune response of many eukaryotic parasites and is also of great relevance to vaccine design. Here, we demonstrate that MIC2, the motility-associated adhesin of T. gondii, has highly glycosylated thrombospondin repeat domains (TSR). At least seven C-linked and three O-linked glycosylation sites exist within MIC2, with >95% occupancy at O-glycosylation sites. We demonstrate that the addition of O-glycans to MIC2 is mediated by a protein O-fucosyltransferase 2 homologue (TgPOFUT2) encoded by TGGT1_273550. While POFUT2 homologues are important for stabilizing motility associated adhesins and host infection in other apicomplexan parasites, in T. gondii loss of TgPOFUT2 has only a modest impact on MIC2 levels and the wider proteome. Consistent with this, both plaque formation and tachyzoite infectivity are broadly similar in the presence or absence of TgPOFUT2. These findings demonstrate that TgPOFUT2 O-glycosylates MIC2 and that this glycan is dispensable in T. gondii tachyzoites.

The phylum Apicomplexa comprises a group of obligate intracellular parasites that alternate between intracellular replicating forms and actively motile extracellular forms that move through tissue. Parasite cytosolic Ca2+ signalling activates motility, but how this is switched off after invasion is not understood. Here we show that the cAMP-dependent Protein Kinase A catalytic subunit 1 (PKAc1) of Toxoplasma is responsible for suppression of Ca2+ signalling upon host cell invasion. We demonstrate that that PKAc1 is sequestered to the parasite periphery by dual acylation of its regulatory subunit PKAr1. Newly invaded PKAc1-deficient parasites exit host cells shortly thereafter in a perforin-like protein 1 (PLP-1)-dependent fashion. We demonstrate that loss of PKAc1 results in an inability to rapidly downregulate cytosolic Ca2+ levels shortly after invasion. Furthermore, we demonstrate that PKAc1 also specifically negatively regulates resting cytosolic Ca2+ in conditions that mimic intracellularity. We also show that cAMP and cGMP have opposing role in microneme secretion, further supporting evidence that cAMP signalling has a suppressive role during motility. Together, this work provides a new paradigm in understanding how Toxoplasma and related apicomplexan parasites regulate infectivity.

Toxoplasma gondii infects approximately 30% of the world's population, causing disease primarily during pregnancy and in individuals with weakened immune systems. Toxoplasma secretes and exports effector proteins that modulate the host during infection and several of these proteins are processed by the Golgi-associated Aspartyl Protease 5 (ASP5). Here, we identify ASP5 substrates by selectively enriching N-terminally-derived peptides from wildtype and Δasp5 parasites. We reveal over two thousand unique Toxoplasma N-terminal peptides, mapping to both natural N-termini and protease cleavage sites. Several of these peptides mapped directly downstream of the characterised ASP5-cleavage site, arginine-arginine-leucine (RRL). We validate candidates as true ASP5 substrates, revealing they are not processed in parasites lacking ASP5, nor in wild type parasites following mutation of the motif from RRL to ARL. All new ASP5 substrates are dense granule proteins, and interestingly none appear to be exported, thus differing from the analogous system in related Plasmodium spp., instead revealing that the majority of substrates reside within the parasitophorous vacuole (PV), and its membrane (the PVM), including two kinases and one phosphatase. Furthermore, we show that several of these ASP5-substrates are virulence factors, with their removal leading to attenuation in a mouse model, suggesting that phosphorylation at the host-parasite interface is important for virulence. Collectively, these data constitute the first in-depth analyses of the total list of ASP5 substrates, and shed new light on the role of ASP5 as a maturase of dense granule proteins during the Toxoplasma lytic cycle.