Intratumoral heterogeneity is a critical frontier in understanding how the tumor microenvironment (TME) propels malignant progression. Here, we deconvolute the human pancreatic TME through large-scale integration of histology-guided regional multiOMICs with clinical data and patient-derived preclinical models. We discover "subTMEs," histologically definable tissue states anchored in fibroblast plasticity, with regional relationships to tumor immunity, subtypes, differentiation, and treatment response. "Reactive" subTMEs rich in complex but functionally coordinated fibroblast communities were immune hot and inhabited by aggressive tumor cell phenotypes. The matrix-rich "deserted" subTMEs harbored fewer activated fibroblasts and tumor-suppressive features yet were markedly chemoprotective and enriched upon chemotherapy. SubTMEs originated in fibroblast differentiation trajectories, and transitory states were notable both in single-cell transcriptomics and in situ. The intratumoral co-occurrence of subTMEs produced patient-specific phenotypic and computationally predictable heterogeneity tightly linked to malignant biology. Therefore, heterogeneity within the plentiful, notorious pancreatic TME is not random but marks fundamental tissue organizational units.

Abstract Jamaican fruit bats ( Artibeus jamaicensis ) naturally harbor a wide range of viruses of human relevance. These infections are typically mild in bats, suggesting unique features of their immune system. To better understand the immune response to viral infections in bats, we infected male Jamaican fruit bats with the bat-derived influenza A virus (IAV) H18N11. Using comparative single-cell RNA sequencing, we generated single-cell atlases of the Jamaican fruit bat intestine and mesentery. Gene expression profiling showed that H18N11 infection resulted in a moderate induction of interferon-stimulated genes and transcriptional activation of immune cells. H18N11 infection was predominant in various leukocytes, including macrophages, B cells, and NK/T cells. Confirming these findings, human leukocytes, particularly macrophages, were also susceptible to H18N11, highlighting the zoonotic potential of this bat-derived IAV. Our study provides insight into a natural virus-host relationship and thus serves as a fundamental resource for future in-depth characterization of bat immunology.

Summary Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) remains resistant to most treatments and demonstrates a complex pathobiology. Here, we deconvolute regional heterogeneity in the human PDAC tumor microenvironment (TME), a long-standing obstacle, to define precise stromal contributions to PDAC progression. Large scale integration of histology-guided multiOMICs with clinical data sets and functional in vitro models uncovers two microenvironmental programs in PDAC that were anchored in fibroblast differentiation states. These sub-tumor microenvironments (subTMEs) co-occurred intratumorally and were spatially confined, producing patient-specific cellular and molecular heterogeneity associated with shortened patient survival. Each subTME was uniquely structured to support discrete aspects of tumor biology: reactive regions rich in activated fibroblast communities were immune-hot and promoted aggressive tumor progression while deserted regions enriched in extracellular matrix supported tumor differentiation yet were markedly chemoprotective. In conclusion, PDAC regional heterogeneity derives from biologically distinct reactive and protective TME elements with a defined, active role in PDAC progression. Graphical Abstract & Key findings PDAC regional heterogeneity originates in sub-tumor microenvironments (subTMEs) SubTMEs exhibit distinct immune phenotypes and CAF differentiation states Different subTMEs are either tumor-promoting or chemoprotective Intratumoral subTME co-occurrence links stromal heterogeneity to patient outcome

Summary Plasma membrane accumulation of phosphorylated mixed lineage kinase domain-like (MLKL) is a hallmark of necroptosis, leading to membrane rupture and inflammatory cell death. Pro-death functions of MLKL are tightly controlled by several checkpoints, including phosphorylation. Endocytosis and exocytosis limit MLKL membrane accumulation and counteract necroptosis, but the exact mechanisms remain poorly understood. Here, we identify linear ubiquitin chain assembly complex (LUBAC)-mediated M1 poly-ubiquitination (poly-Ub) as novel checkpoint for necroptosis regulation downstream of activated MLKL in human cells. Loss of LUBAC activity inhibits necroptosis, without affecting necroptotic signaling, but by preventing membrane accumulation of activated MLKL. Flotillin-1/2 act as putative necroptotic M1 poly-Ub targets that inhibit necroptosis suppression induced by LUBAC inhibition. Finally, we confirm LUBAC-dependent activation of necroptosis in primary human pancreatic organoids. Our findings identify LUBAC as species-specific regulator of necroptosis which promotes MLKL membrane accumulation and pioneer primary human organoids to model necroptosis in near-physiological settings.

ABSTRACT Microglia, the brain’s resident immune cells, have been implicated in important brain functions, such as synaptic transmission and plasticity. The pro-inflammatory cytokine tumor necrosis factor α (TNFα), which is produced and secreted by microglia, has been linked to the expression of synaptic plasticity in neurons. However, the role of TNFα-mediated activation of microglia has not been addressed in this context. Here, we assessed concentration-dependent effects of TNFα on the balance of synaptic excitation/inhibition and the activation of microglia using mouse organotypic entorhino-hippocampal tissue cultures. We found that low concentrations of TNFα enhanced excitatory synaptic strength while not affecting inhibitory neurotransmission. At higher concentrations, TNFα increased inhibitory neurotransmission without affecting excitatory synaptic strength. Both low and high concentrations of TNFα induced the synaptic accumulation of GluA1-containing AMPA receptors, suggesting that a high concentration of TNFα exerts a homeostatic effect on excitatory neurotransmission that prevents synaptic strengthening. Consistent with this, high, but not low, concentrations of TNFα activated microglia. Moreover, high concentrations of TNFα enhanced excitatory neurotransmission in microglia-depleted tissue cultures. These findings extend our knowledge on the role of TNFα on synaptic plasticity by demonstrating concentration-dependent effects on excitatory and inhibitory neurotransmission. They reveal a TNFα-mediated negative feedback mechanism on excitatory neurotransmission that is dependent on the activation of microglia, thereby emphasizing their role as gatekeepers of TNFα-mediated plasticity and homeostasis.

Abstract Enhanced fatty acid synthesis is a hallmark of tumors, including glioblastoma. SREBF1/2 regulate the expression of enzymes involved in fatty acid and cholesterol synthesis. Yet, little is known about the precise mechanism regulating SREBP gene expression in glioblastoma. Here, we show that a novel interaction between the co-activator/co-repressor CTBP and the tumor suppressor ZBTB18 regulates the expression of SREBP genes. Our study points at CTBP1/2 and LSD1 as co-activators of SREBP genes whose complex functional activity is altered by ZBTB18. ZBTB18 binding to the SREBP gene promoters is associated with reduced LSD1 demethylase activity of H3 active marks leading to increased di-methylation of lysine 4 (H3K4me2). Concomitantly, we observed increased di-methylation of lysine 9 (H3K9me2), and decrease of the active mark H3K4me3 with consequent repression of the SREBP genes. In line with our findings, lipidomic analysis shows a reduction of several phospholipid species upon ZBTB18 expression. Our results outline a new epigenetic mechanism enrolled by ZBTB18 and its cofactors to regulate fatty acid synthesis that could be targeted to treat glioblastoma patients.

Liver-directed adeno-associated viral (AAV) vector-mediated homology-independent targeted integration (AAV-HITI) by CRISPR-Cas9 at the highly transcribed albumin locus is under investigation to provide sustained transgene expression following neonatal treatment. We show that targeting the 3' end of the albumin locus results in productive integration in about 15% of mouse hepatocytes achieving therapeutic levels of systemic proteins in two mouse models of inherited diseases. We demonstrate that full-length HITI donor DNA is preferentially integrated upon nuclease cleavage and that, despite partial AAV genome integrations in the target locus, no gross chromosomal rearrangements or insertions/deletions at off-target sites are found. In line with this, no evidence of hepatocellular carcinoma is observed within the 1-year follow-up. Finally, AAV-HITI is effective at vector doses considered safe if directly translated to humans providing therapeutic efficacy in the adult liver in addition to newborn. Overall, our data support the development of this liver-directed AAV-based knockin strategy.

Cancer treatment with anti-PD-1 immunotherapy can cause central nervous system immune-related adverse events (CNS-irAEs). The role of microglia in anti-PD-1 immunotherapy-induced CNS-irAEs is unclear. We found that anti-PD-1 treatment of mice caused morphological signs of activation and major histocompatibility complex (MHC) class II up-regulation on microglia. Functionally, anti-PD-1 treatment induced neurocognitive deficits in mice, independent of T cells, B cells, and natural killer cells. Instead, we found that microglia mediated these CNS-irAEs. Single-cell RNA sequencing revealed major transcriptional changes in microglia upon anti-PD-1 treatment. The anti-PD-1 effects were mediated by anti-PD-1 antibodies interacting directly with microglia and were not secondary to peripheral T cell activation. Using a proteomics approach, we identified spleen tyrosine kinase (Syk) as a potential target in activated microglia upon anti-PD-1 treatment. Syk inhibition reduced microglia activation and improved neurocognitive function without impairing anti-melanoma effects. Moreover, we analyzed CNS tissue from a patient cohort that had received anti-PD-1 treatment. Imaging mass cytometry revealed that anti-PD-1 treatment of patients was associated with increased surface marker expression indicative of microglia activation. In summary, we identified a disease-promoting role for microglia in CNS-irAEs driven by Syk and provide an inhibitor-based approach to interfere with this complication after anti-PD-1 immunotherapy.

Background/Objectives: Colorectal cancer (CRC) with hepatic (CRLM) and pulmonary metastases (CRLU) presents a significant clinical challenge, leading to poor prognosis. Surgical resection of these metastases remains controversial because of limited evidence supporting its long-term benefits. To evaluate the impact of surgical resection of both hepatic and pulmonary metastases on long-term survival in patients with multivisceral metastatic colorectal cancer, this retrospective cohort study included 192 patients with UICC stage IV CRC treated at a high-volume academic center. Methods: Patients were divided into two groups: those who underwent surgical resection of both hepatic and pulmonary metastases (n = 100) and those who received non-surgical treatment (n = 92). Propensity score matching was used to adjust for baseline differences. The primary outcome was overall survival (OS). Results: Unadjusted analysis showed a significant OS benefit in the surgical group (median OS: 6.97 years) compared with the conservative group (median OS: 2.17 years). After propensity score matching, this survival advantage persisted (median OS: 5.58 years vs. 2.35 years; HR: 0.3, 95% CI: 0.18–0.47, p < 0.0001). Conclusions: Surgical resection of hepatic and pulmonary metastases in multivisceral metastatic CRC significantly improves long-term survival, supporting an aggressive surgical approach in selected patients.