The immune response plays an important role in staving off cancer; however, mechanisms of immunosuppression hinder productive anti-tumor immunity. T cell dysfunction or exhaustion in tumor-bearing hosts is one such mechanism. PD-1 has been identified as a marker of exhausted T cells in chronic disease states, and blockade of PD-1–PD-1L interactions has been shown to partially restore T cell function. We have found that T cell immunoglobulin mucin (Tim) 3 is expressed on CD8+ tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) in mice bearing solid tumors. All Tim-3+ TILs coexpress PD-1, and Tim-3+PD-1+ TILs represent the predominant fraction of T cells infiltrating tumors. Tim-3+PD-1+ TILs exhibit the most severe exhausted phenotype as defined by failure to proliferate and produce IL-2, TNF, and IFN-γ. We further find that combined targeting of the Tim-3 and PD-1 pathways is more effective in controlling tumor growth than targeting either pathway alone.

In 2008, we published the first set of guidelines for standardizing research in autophagy. Since then, this topic has received increasing attention, and many scientists have entered the field. Our knowledge base and relevant new technologies have also been expanding. Thus, it is important to formulate on a regular basis updated guidelines for monitoring autophagy in different organisms. Despite numerous reviews, there continues to be confusion regarding acceptable methods to evaluate autophagy, especially in multicellular eukaryotes. Here, we present a set of guidelines for investigators to select and interpret methods to examine autophagy and related processes, and for reviewers to provide realistic and reasonable critiques of reports that are focused on these processes. These guidelines are not meant to be a dogmatic set of rules, because the appropriateness of any assay largely depends on the question being asked and the system being used. Moreover, no individual assay is perfect for every situation, calling for the use of multiple techniques to properly monitor autophagy in each experimental setting. Finally, several core components of the autophagy machinery have been implicated in distinct autophagic processes (canonical and noncanonical autophagy), implying that genetic approaches to block autophagy should rely on targeting two or more autophagy-related genes that ideally participate in distinct steps of the pathway. Along similar lines, because multiple proteins involved in autophagy also regulate other cellular pathways including apoptosis, not all of them can be used as a specific marker for

The Microbiota Makes for Good Therapy The gut microbiota has been implicated in the development of some cancers, such as colorectal cancer, but—given the important role our intestinal habitants play in metabolism—they may also modulate the efficacy of certain cancer therapeutics. Iida et al. (p. 967 ) evaluated the impact of the microbiota on the efficacy of an immunotherapy [CpG (the cytosine, guanosine, phosphodiester link) oligonucleotides] and oxaliplatin, a platinum compound used as a chemotherapeutic. Both therapies were reduced in efficacy in tumor-bearing mice that lacked microbiota, with the microbiota important for activating the innate immune response against the tumors. Viaud et al. (p. 971 ) found a similar effect of the microbiota on tumor-bearing mice treated with cyclophosphamide, but in this case it appeared that the microbiota promoted an adaptive immune response against the tumors.

Abstract Myeloid-derived suppressor cells (MDSC) accumulate in the spleen and tumor bed during tumor growth. They contribute to the immune tolerance of cancer notably by inhibiting the function of CD8(+) T cells. Thus, their elimination may hamper tumor growth by enhancing antitumor T-cell functions. We have previously reported that some anticancer agents relied on T cell–dependent anticancer responses to achieve maximal efficacy. However, the effect of anticancer agents on MDSC has remained largely unexplored. In this study, we observed that gemcitabine and 5-fluorouracil (5FU) were selectively cytotoxic on MDSC. In vivo, the treatment of tumor-bearing mice with 5FU led to a major decrease in the number of MDSC in the spleens and tumor beds of animals whereas no significant effect on T cells, natural killer cells, dendritic cells, or B cells was noted. Interestingly, 5FU showed a stronger efficacy over gemcitabine to deplete MDSC and selectively induced MDSC apoptotic cell death in vitro and in vivo. The elimination of MDSC by 5FU increased IFN-γ production by tumor-specific CD8(+) T cells infiltrating the tumor and promoted T cell–dependent antitumor responses in vivo. Altogether, these findings suggest that the antitumor effect of 5FU is mediated, at least in part, by its selective cytotoxic action on MDSC. Cancer Res; 70(8); 3052–61. ©2010 AACR.

Myeloid-derived suppressor cells (MDSCs) have been identified in humans and mice as a population of immature myeloid cells with the ability to suppress T cell activation. They accumulate in tumor-bearing mice and humans and have been shown to contribute to cancer development. Here, we have isolated tumor-derived exosomes (TDEs) from mouse cell lines and shown that an interaction between TDE-associated Hsp72 and MDSCs determines the suppressive activity of the MDSCs via activation of Stat3. In addition, tumor-derived soluble factors triggered MDSC expansion via activation of Erk. TDE-associated Hsp72 triggered Stat3 activation in MDSCs in a TLR2/MyD88-dependent manner through autocrine production of IL-6. Importantly, decreasing exosome production using dimethyl amiloride enhanced the in vivo antitumor efficacy of the chemotherapeutic drug cyclophosphamide in 3 different mouse tumor models. We also demonstrated that this mechanism is relevant in cancer patients, as TDEs from a human tumor cell line activated human MDSCs and triggered their suppressive function in an Hsp72/TLR2-dependent manner. Further, MDSCs from cancer patients treated with amiloride, a drug used to treat high blood pressure that also inhibits exosome formation, exhibited reduced suppressor functions. Collectively, our findings show in both mice and humans that Hsp72 expressed at the surface of TDEs restrains tumor immune surveillance by promoting MDSC suppressive functions.

The efficacy of the anti-cancer immunomodulatory agent cyclophosphamide (CTX) relies on intestinal bacteria. How and which relevant bacterial species are involved in tumor immunosurveillance, and their mechanism of action are unclear. Here, we identified two bacterial species, Enterococcus hirae and Barnesiella intestinihominis that are involved during CTX therapy. Whereas E. hirae translocated from the small intestine to secondary lymphoid organs and increased the intratumoral CD8/Treg ratio, B. intestinihominis accumulated in the colon and promoted the infiltration of IFN-γ-producing γδT cells in cancer lesions. The immune sensor, NOD2, limited CTX-induced cancer immunosurveillance and the bioactivity of these microbes. Finally, E. hirae and B. intestinihominis specific-memory Th1 cell immune responses selectively predicted longer progression-free survival in advanced lung and ovarian cancer patients treated with chemo-immunotherapy. Altogether, E. hirae and B. intestinihominis represent valuable "oncomicrobiotics" ameliorating the efficacy of the most common alkylating immunomodulatory compound.

Type 1 regulatory T cells control autoinflammatory diseases. In two linked papers, groups led by Kuchroo and Quintana demonstrate the role of the aryl hydrocarbon receptor in the differentiation of these cells. Type 1 regulatory T cells (Tr1 cells ) that produce interleukin 10 (IL-10) are instrumental in the prevention of tissue inflammation, autoimmunity and graft-versus-host disease. The transcription factor c-Maf is essential for the induction of IL-10 by Tr1 cells, but the molecular mechanisms that lead to the development of these cells remain unclear. Here we show that the ligand-activated transcription factor aryl hydrocarbon receptor (AhR), which was induced by IL-27, acted in synergy with c-Maf to promote the development of Tr1 cells. After T cell activation under Tr1-skewing conditions, the AhR bound to c-Maf and promoted transactivation of the Il10 and Il21 promoters, which resulted in the generation of Tr1 cells and the amelioration of experimental autoimmune encephalomyelitis. Manipulating AhR signaling could therefore be beneficial in the resolution of excessive inflammatory responses.