Abstract Innate T cells, including CD1d-restricted invariant natural killer T (iNKT) cells, are characterized by their rapid activation in response to non-peptide antigens, such as lipids. While the transcriptional profiles of naive, effector and memory adaptive T cells have been well studied, less is known about transcriptional regulation of different iNKT cell activation states. Here, using single cell RNA-sequencing, we performed longitudinal profiling of activated iNKT cells, generating a transcriptomic atlas of iNKT cell activation states. We found that transcriptional signatures of activation are highly conserved among heterogeneous iNKT cell populations, including NKT1, NKT2 and NKT17 subsets, and human iNKT cells. Strikingly, we found that regulatory iNKT cells, such as adipose iNKT cells, undergo blunted activation, and display constitutive enrichment of memory-like cMAF + and KLRG1 + populations. Moreover, we identify a conserved cMAF-associated transcriptional network among NKT10 cells, providing novel insights into the biology of regulatory and antigen experienced iNKT cells.

Age is a major risk factor for cancer, but how aging impacts tumor control remains unclear. Here, we establish that aging of the immune system, regardless of the age of the stroma and tumor, drives lung cancer progression. Hematopoietic aging enhances emergency myelopoiesis, resulting in the local accumulation of myeloid progenitor-like cells in lung tumors. These cells are a major source of IL-1⍺ that drives the enhanced myeloid response. The age-associated decline of DNMT3A enhances IL-1⍺ production, and disrupting IL-1R1 signaling early during tumor development normalized myelopoiesis and slowed the growth of lung, colonic, and pancreatic tumors. In human tumors, we identified an enrichment for IL-1⍺-expressing monocyte-derived macrophages linked to age, poorer survival, and recurrence, unraveling how aging promotes cancer and offering actionable therapeutic strategies.

Summary We previously found that uptake of cellular debris prompts conventional dendritic cells (cDCs) to undergo maturation. This transformation results in DCs entering the molecular state termed ‘mregDC’. In this state, mregDCs dampen their ability to acquire new antigens, upregulate chemokine receptors to migrate to lymphoid organs, and upregulate MHC-I and -II, co-stimulatory, and -inhibitory molecules to promote the differentiation of antigen-specific T cells. Here, we show that cholesterol mobilization – through both de novo synthesis and the acquisition of the metabolite during debris uptake – drives cDCs to mature into mregDCs. This cholesterol is used to assemble lipid nanodomains on the plasma membrane of mregDCs to support cell surface expression of maturation markers. This process is dependent on both de novo synthesis and Niemann-Pick disease type C1 (NPC1), which shuttles cholesterol from the endolysosomal pathway. Specifically, NPC1 mediated the accumulation of IFN-ɣ receptor (IFNɣR) in cell surface lipid nanodomains, enabling optimal IFNɣR signaling required for IL-12 production and efficient T cell activation. Importantly, we also show that the receptor tyrosine kinase AXL constitutively dampens the cholesterol-dependent construction of lipid nanodomains on mregDCs; its deletion from cDCs enhance mregDC immunogenicity and yielded potent anti-tumor immunity in an experimental model of lung cancer. Altogether, our findings present novel insights into the mobilization of cholesterol for proper immune receptor signaling as a basis for cDC maturation and the novel role of AXL as a central regulator of this process that can be therapeutically targeted to leverage the immunostimulatory features of mregDCs.