Most human peripheral blood γδ T lymphocytes respond to hitherto unidentified mycobacterial antigens. Four ligands from Mycobacterium tuberculosis strain H37Rv that stimulated proliferation of a major human γδ T cell subset were isolated and partially characterized. One of these ligands, TUBag4, is a 5′ triphosphorylated thymidine-containing compound, to which the three other stimulatory molecules are structurally related. These findings support the hypothesis that some γδ T cells recognize nonpeptidic ligands.

Abstract The mechanisms governing infiltration of lymphocytes into tumors remain poorly characterized, in spite of the critical impact of these cells on patient prognosis and therapeutic responses. High endothelial venules (HEV) are blood vessels found in lymphoid tissues, specialized in lymphocyte recruitment, but their implications in human cancer are unknown. In this article, we report the presence of MECA 79+ blood vessels displaying all the phenotypic characteristics of HEVs in most of the 319 human primary solid tumors, including melanomas, breast, ovarian, colon, and lung carcinomas, analyzed. Tumor HEVs were specifically located within lymphocyte-rich areas, and their density within the tumor stroma was a strong predictor of infiltration by CD3+ and CD8+ T cells as well as B cells. Large-scale flow cytometric and quantitative reverse transcriptase-PCR analyses in freshly operated breast tumors revealed that high densities of tumor HEVs correlated with increased naive, central memory and activated effector memory T-cell infiltration and upregulation of genes related to T-helper 1 adaptive immunity and T-cell cytotoxicity. Finally, in a retrospective cohort of 146 invasive breast cancer patients, we found that high densities of tumor HEVs independently conferred a lower risk of relapse and significantly correlated with longer metastasis-free, disease-free, and overall survival rates. Together, our findings suggest that tumor HEVs function as major gateways for lymphocyte infiltration into human tumors, and may represent attractive targets for cancer diagnosis and therapy. Cancer Res; 71(17); 5678–87. ©2011 AACR.

Dendrimers are highly branched "tree-like" polymers that have demonstrated therapeutic potential in drug delivery, medical imaging, and tissue engineering in recent years. In addition, we have shown that an azabisphosphonate (ABP)-capped dendrimer selectively targets monocytes and directs them toward anti-inflammatory activation. We explored this property to assess the therapeutic potential of dendrimer ABP in the treatment of an inflammatory disease, rheumatoid arthritis. Intravenous injections of dendrimer ABP inhibited the development of inflammatory arthritis in two animal models: IL-1ra(-/-) mice and mice undergoing K/BxN serum transfer. Suppression of disease was characterized by normal synovial membranes, reduced levels of inflammatory cytokines, and the absence of cartilage destruction and bone erosion. Dendrimer ABP also exhibited anti-osteoclastic activity on mouse and human cells, mediated by c-FMS (cellular-feline McDonough strain sarcoma virus oncogene homolog) inhibition. These preclinical demonstrations suggest the potential use of dendrimer ABP as a nanotherapeutic for rheumatoid arthritis.

Abstract The development of resistance to conventional and targeted therapy represents a major clinical barrier in treatment of acute myeloid leukemia (AML). We show that the resistance to cytarabine (AraC) and its associated mitochondrial phenotype were reversed by genetic silencing or pharmacological inhibition of BCL2 in a caspase-dependent manner. BCL2-inhibitor venetoclax (VEN) enhancement of AraC efficacy was independent of differentiation phenotype, a characteristic of response to another combination of VEN with hypomethylating agents (HMA). Furthermore, transcriptional profiles of patients with low response to VEN+AraC mirrored those of low responders to VEN+HMA in clinical trials. OxPHOS was found to be a patient stratification marker predictive of effective response to VEN+AraC but not to VEN+AZA. Importantly, whereas three cell subpopulations specifically emerged in VEN+AraC residual disease and were characterized by distinct developmental and transcriptional programs largely driven by MITF, E2F4 and p53 regulons, they each encoded proteins involved in assembly of NADH dehydrogenase complex. Notably, treatment of VEN+AraC-persisting AML cells with an ETCI inhibitor significantly increased the time-to-relapse in vivo . These findings provide the scientific rationale for new clinical trials of VEN+AraC combinations, especially in patients relapsing or non-responsive to chemotherapy, or after failure of frontline VEN+HMA regimen.

In mice, γδ-T lymphocytes that express the co-stimulatory molecule, CD27, are committed to the IFNγ-producing lineage during thymic development. In the periphery, these cells play a critical role in host defense and anti-tumor immunity. Unlike αβ-T cells that rely on MHC-presented peptides to drive their terminal differentiation, it is unclear whether MHC-unrestricted γδ-T cells undergo further functional maturation after exiting the thymus. Here, we provide evidence of phenotypic and functional diversity within peripheral IFNγ-producing γδ T cells. We found that CD27

ABSTRACT In mice, IFNγ-producing γδ T cells that express the co-stimulatory molecule, CD27, play a critical role in host defence and anti-tumour immunity. However, their phenotypic diversity, composition in peripheral and secondary lymphoid organs, similarity to αβ T cells as well as homology with human γδ T cells is poorly understood. Here, using single cell RNA sequencing, we show that CD27 + γδ T cells consist of two major clusters, which are distinguished by expression of Ly6C. We demonstrate that CD27 + Ly6C — γδ T cells exhibit a naïve T cell-like phenotype, whereas CD27 + Ly6C + γδ T cells display a memory-like phenotype, produce several NK cell-related and cytotoxic molecules and are highly similar to both mouse CD8 + T cells and mature human γδ T cells. In a breast cancer mouse model, depletion of CD27 + γδ T cells failed to affect tumour growth, but these cells could be coerced into killing cancer cells after expansion ex vivo . These results identify novel subsets of γδ T cells in mice that are comparable to human γδ T cells, opening new opportunities for γδ T cell-based cancer immunotherapy research.

The momentum of scRNA-seq data sets prompts for simple and powerful tools exploring their meaningful signatures. Here we present Single-Cell Signature Explorer (https://sites.google.com/site/fredsoftwares/products/single-cell-signature-explorer), the first method for high throughput scoring at single cell level of any gene set-based signature and visualization across t-SNE. By scanning data sets for single or combined signatures, it quantitatively and qualitatively maps any multi-gene feature, exemplified here with signatures of cell lineages, biological hallmarks and metabolic pathways in large scRNAseq datasets of human PBMC, lung cancer and adult testis.

Abstract The development of single cell technologies yields large datasets of informations as diverse and multimodal as transcriptomes, immunophenotypes, and spatial position from tissue sections in the so-called ‘spatial transcriptomics’. Currently however, user-friendly, powerful, and free algorithmic tools for straightforward analysis of spatial transcriptomic datasets are scarce. Here, we introduce Single-Cell Spatial Explorer, an open-source software for multimodal exploration of spatial transcriptomics, examplified with 6 human and murine tissues datasets.

Monocyte-derived macrophages help maintain tissue homeostasis and defend the organism against pathogens. In tumors, recent studies have uncovered complex macrophage populations, including tumor-associated macrophages, which support tumorigenesis through cancer hallmarks such as immunosuppression, angiogenesis or matrix remodeling. In the case of chronic lymphocytic leukemia, these macrophages are known as nurse-like cells and they protect leukemic cells from spontaneous apoptosis contributing to their chemoresistance. We propose an agent-based model of monocyte differentiation into nurse-like cells upon contact with leukemic B cells in vitro . We performed patient-specific model calibrations using cultures of peripheral blood mononuclear cells from patients. Using our model, we were able to reproduce temporal survival dynamics of cancer cells in a patient-specific manner and to identify patient groups related to distinct macrophage phenotypes. Our results show a potentially important role of phagocytosis in the polarization process of nurse-like cells and in promoting cancer cells’ enhanced survival.