Abstract T cell entry into inflamed tissue requires firm adhesion, cell spreading, and migration along and through the endothelial wall. These events require the T cell integrins LFA-1 and VLA-4 and their endothelial ligands ICAM-1 and VCAM-1, respectively. T cells migrate against the direction of shear flow on ICAM-1 and with the direction of shear flow on VCAM-1, suggesting that these two ligands trigger distinct cellular responses. However, the contribution of specific signaling events downstream of LFA-1 and VLA-4 has not been explored. Using primary mouse T cells, we found that engagement of LFA-1, but not VLA-4, induces cell shape changes associated with rapid 2D migration. Moreover, LFA-1 ligation results in activation of the PI3K and ERK pathways, and phosphorylation of multiple kinases and adaptor proteins, while VLA-4 ligation triggers only a subset of these signaling events. Importantly, T cells lacking Crk adaptor proteins, key LFA-1 signaling intermediates, or the ubiquitin ligase cCbl, failed to migrate against the direction of shear flow on ICAM-1. These studies identify novel signaling differences downstream of LFA-1 and VLA-4 that drive T cell migratory behavior. Summary Statement Inflammatory responses require leukocyte migration along the vascular wall. We show that signaling from β2, but not β1, integrins induces cytoskeletal changes needed for upstream migration under shear flow.

T cell activation by dendritic cells (DCs) involves forces exerted by the T cell actin cytoskeleton, which are opposed by the cortical cytoskeleton of the interacting APC. During an immune response, DCs undergo a maturation process that optimizes their ability to efficiently prime naïve T cells. Using atomic force microscopy, we find that during maturation, DC cortical stiffness increases via process that involves actin polymerization. Using stimulatory hydrogels and DCs expressing mutant cytoskeletal proteins, we find that increasing stiffness lowers the agonist dose needed for T cell activation. CD4+ T cells exhibit much more profound stiffness-dependency than CD8+ T cells. Finally, stiffness responses are most robust when T cells are stimulated with pMHC rather than anti-CD3ε, consistent with a mechanosensing mechanism involving receptor deformation. Taken together, our data reveal that maturation-associated cytoskeletal changes alter the biophysical properties of DCs, providing mechanical cues that costimulate T cell activation.

The unfolded protein response (UPR) plays an evolutionarily conserved role in homeostasis, and its dysregulation often leads to human disease, including diabetes and cancer. IRE1α is a major transducer that conveys endoplasmic reticulum (ER) stress to biochemical signals, yet major gaps persist in our understanding of how the detection of stress is converted to one of several molecular outcomes. It is known that upon sensing unfolded proteins via its ER luminal domain, IRE1α dimerizes and oligomerizes (often visualized as clustering), and then trans-autophosphorylates. The IRE1α kinase activity is required for activation of its RNase effector domain and for clustering of IRE1α. It is not yet clear if IRE1α clustering is a platform for the RNase activity, or if the two represent distinct biological functions. Here, we uncover a previously unrecognized role for helix αK between IRE1α kinase and RNase domains in conveying critical conformational changes. Using mutants within this inter-domain helix, we show for the first time that: 1) distinct substitutions (specifically, of Leu827) selectively affect oligomerization, RNase activity, and, unexpectedly, the kinase activity of IRE1α; 2) RNase activation can be uncoupled from IRE1α oligomerization, and phosphorylation of S729 marks the former but not the latter; 3) The nature of residue 827 determines the conformation that the IRE1α protein adopts, leading to different patterns of biochemical activities. In summary, this work reveals a previously unappreciated role for the inter-domain helix as a pivotal conduit for attaining the stress-responsive conformation of IRE1α.

e23043 Background: Mood-related psychiatric disorders (MRPDs) such as anxiety and depression are more common among cancer patients vs. the general population and are related to decreased quality of life and poor cancer survival. However, individual risk factors for MRPDs among cancer patients are poorly understood. This study characterized individual predictors of a new MRPD after cancer diagnosis, with a focus on individual behavioral risk factors (IBRFs) (ie., tobacco use and human papillomavirus [HPV]-association). Methods: Single-center retrospective cohort study of 11,712 patients with newly diagnosed breast, prostate, colon, lung, oropharyngeal, anorectal, gynecologic (cervical, vaginal, and vulvar), or penile cancers between 2009-2020. Patients with breast, prostate, and colon cancer were used as controls because of the lack of an association with IBRFs. The primary outcome was a new MRPD post-cancer diagnosis, ascertained via electronic health record data and using ICD10 codes for MRPDs. Covariates included age, sex, race/ethnicity, sexual orientation, disease stage at diagnosis, and IBRFs. We conducted a time-to-event analysis to assess risk factors for MRPDs using a Cox proportional hazards model. Results: The average age of participants was 63 years (SD = 12 years). Most of the study sample was female (59%), non-Hispanic White (72%), heterosexual (67%), and diagnosed with stage I or II disease (63%). Breast (40%), prostate (26%) and lung (21%) were the most common cancers. 328 cases (3%) in the sample consisted of HPV-associated cancers. Half of the sample were current or former smokers. Univariate analyses revealed lower hazard ratios (HRs) of a new MRPD among individuals that identified as Asian/Pacific Islander (API) and among older patients ( > 51 years). Higher HRs of MRPDs were found for females; sexual minorities; former and current smokers; those with HPV-associated cancers; and those with later cancer stages (III and IV). These associations were observed in the adjusted multivariate model: APIs (aHR 0.60, 95%CI 0.46-0.65); 51-64 years (aHR 0.83, 95%CI 0.76-0.92); > 65 years (aHR 0.70, 95%CI 0.63-0.78); females (aHR 1.78, 95%CI 1.64-1.94); sexual minority (aHR 1.78, 95%CI 1.40-2.27); former smoker (aHR 1.40, 95%CI 1.30-1.52); current smoker (aHR 1.79, 95%CI 1.60-2.00); HPV-associated tumors (aHR 1.23, 95%CI 1.02-1.49); stage III diagnosis (aHR 1.58, 95%CI 1.34-1.85); stage IV diagnosis (aHR 2.31, 95%CI 1.96-2.73). Conclusions: IBRFs increased the risk of a new MRPD after being diagnosed with cancer. Prior work has associated HPV-positivity with anxiety and depression in patients without a cancer diagnosis. Our findings build on this and show that individuals diagnosed with HPV-associated cancers have a higher risk of developing new MRPDs after their cancer diagnoses. These findings can help identify patients at risk of developing new MRPDs post-cancer diagnosis to engage them in treatment.