Infusion of 13 C-labeled metabolites provides a gold standard for understanding the metabolic processes used by T cells during immune responses in vivo. Through infusion of 13 C-labeled metabolites (glucose, glutamine, and acetate) in Listeria monocytogenes –infected mice, we demonstrate that CD8 T effector (Teff) cells use metabolites for specific pathways during specific phases of activation. Highly proliferative early Teff cells in vivo shunt glucose primarily toward nucleotide synthesis and leverage glutamine anaplerosis in the tricarboxylic acid (TCA) cycle to support adenosine triphosphate and de novo pyrimidine synthesis. In addition, early Teff cells rely on glutamic-oxaloacetic transaminase 1 (Got1)—which regulates de novo aspartate synthesis—for effector cell expansion in vivo. CD8 Teff cells change fuel preference over the course of infection, switching from glutamine- to acetate-dependent TCA cycle metabolism late in infection. This study provides insights into the dynamics of Teff metabolism, illuminating distinct pathways of fuel consumption associated with CD8 Teff cell function in vivo.

Abstract Environmental nutrient availability influences T cell metabolism, impacting T cell function and shaping immune outcomes. However, the metabolic pathways critical for optimal T cell responses remain poorly understood. Here, we identify ketone bodies (KBs) – including β-hydroxybutyrate (βOHB) and acetoacetate (AcAc) – as essential fuels supporting CD8 + T cell metabolism and effector function. Ketolysis is an intrinsic feature of highly functional CD8 + T effector (Teff) cells and βOHB directly increases CD8 + Teff cell IFN-γ production and cytolytic activity. Using metabolic tracers, we establish that CD8 + Teff cells preferentially use KBs over glucose to fuel the tricarboxylic acid (TCA) cycle in vitro and in vivo . KBs directly boost the respiratory capacity of CD8 + T cells and TCA cycle-dependent metabolic pathways that fuel T cell growth. Mechanistically, we find that βOHB is a major substrate for acetyl-CoA production in CD8 + T cells and regulates effector responses through effects on histone acetylation. Together, our results identify cell-intrinsic ketolysis as a metabolic and epigenetic driver of optimal CD8 + T cell effector responses. One Sentence summary Ketone bodies promote CD8 + T cell metabolism and effector function through regulation of epigenetic programming

Abstract Infusion of 13C-labeled metabolites provides a gold-standard for understanding the metabolic processes used by T cells during immune responses in vivo . Through infusion of 13C-labeled metabolites (glucose, glutamine, acetate) in Listeria monocytogenes ( Lm )-infected mice, we demonstrate that CD8+ T effector (Teff) cells utilize metabolites for specific pathways during specific phases of activation. Highly proliferative early Teff cells in vivo shunt glucose primarily towards nucleotide synthesis and leverage glutamine anaplerosis in the tricarboxylic acid (TCA) cycle to support ATP and de novo pyrimidine synthesis. Additionally, early Teff cells rely on glutamic-oxaloacetic transaminase 1 (Got1)—which regulates de novo aspartate synthesis—for effector cell expansion in vivo . Importantly, Teff cells change fuel preference over the course of infection, switching from glutamine-to acetate-dependent TCA cycle metabolism late in infection. This study provides insights into the dynamics of Teff metabolism, illuminating distinct pathways of fuel consumption associated with Teff cell function in vivo . Teaser Interrogating dynamics of fuel utilization by CD8 + T cells in vivo reveals new metabolic checkpoints for immune function in vivo .

The progressive decline of CD8 T cell effector function-also known as terminal exhaustion-is a major contributor to immune evasion in cancer. Yet, the molecular mechanisms that drive CD8 T cell dysfunction remain poorly understood. Here, we report that the Kelch-like ECH-associated protein 1 (KEAP1)-Nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (NRF2) signaling axis, which mediates cellular adaptations to oxidative stress, directly regulates CD8 T cell exhaustion. Transcriptional profiling of dysfunctional CD8 T cells from chronic infection and cancer reveals enrichment of NRF2 activity in terminally exhausted (Tex

Purpose: Rhabdoid tumor is a pediatric cancer characterized by the biallelic inactivation of SMARCB1, a subunit of the SWI/SNF chromatin remodeling complex. SMARCB1 inactivation leads to SWI/SNF redistribution to favor a proliferative dedifferentiated cellular state. Although this deletion is the known oncogenic driver, SWI/SNF therapeutic targeting remains a challenge. Experimental Design: We define a novel epigenetic mechanism for mithramycin using biochemical fractionation, chromatin immunoprecipitation sequencing (ChIP-seq), and a dual spike-in assay for transposase accessible chromatin sequencing (ATAC-seq). We correlate epigenetic reprogramming with changes with chromatin A/B compartments and promoter accessibility with chromHMM models and RNA-seq. Finally, we demonstrate durable, marked tumor response in an intramuscular rhabdoid tumor xenograft model. Results: Here we show mithramycin and a second-generation analogue EC8042 evict mutated SWI/SNF from chromatin and are effective in rhabdoid tumor. SWI/SNF blockade triggers chromatin compartment remodeling and promoter reprogramming leading to differentiation and amplification of H3K27me3, the catalytic mark of PRC2. Treatment of rhabdoid rumor xenografts with EC8042 leads to marked, durable tumor regression and differentiation of the tumor tissue into benign mesenchymal tissue, including de novo bone formation. Conclusion: Overall, this study identifies a novel therapeutic candidate for rhabdoid tumor and an approach that may be applicable to the 20% of cancers characterized by mutated SWI/SNF.