Foxp3+ T regulatory (Treg) cells regulate immune responses and maintain self-tolerance. Recent work shows that Treg cells are comprised of many subpopulations with specialized regulatory functions. Here we identified Foxp3+ T cells expressing the coinhibitory molecule TIGIT as a distinct Treg cell subset that specifically suppresses proinflammatory T helper 1 (Th1) and Th17 cell, but not Th2 cell responses. Transcriptional profiling characterized TIGIT+ Treg cells as an activated Treg cell subset with high expression of Treg signature genes. Ligation of TIGIT on Treg cells induced expression of the effector molecule fibrinogen-like protein 2 (Fgl2), which promoted Treg-cell-mediated suppression of T effector cell proliferation. In addition, Fgl2 was necessary to prevent suppression of Th2 cytokine production in a model of allergic airway inflammation. TIGIT expression therefore identifies a Treg cell subset that demonstrates selectivity for suppression of Th1 and Th17 cell but not Th2 cell responses.

An improved understanding of the anti-tumor CD8+ T cell response after checkpoint blockade would enable more informed and effective therapeutic strategies. Here we examined the dynamics of the effector response of CD8+ tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) after checkpoint blockade therapy. Bulk and single-cell RNA profiles of CD8+ TILs after combined Tim-3+PD-1 blockade in preclinical models revealed significant changes in the transcriptional profile of PD-1− TILs. These cells could be divided into subsets bearing characterstics of naive-, effector-, and memory-precursor-like cells. Effector- and memory-precursor-like TILs contained tumor-antigen-specific cells, exhibited proliferative and effector capacity, and expanded in response to different checkpoint blockade therapies across different tumor models. The memory-precursor-like subset shared features with CD8+ T cells associated with response to checkpoint blockade in patients and was compromised in the absence of Tcf7. Expression of Tcf7/Tcf1 was requisite for the efficacy of diverse immunotherapies, highlighting the importance of this transcriptional regulator in the development of effective CD8+ T cell responses upon immunotherapy.

Covalent attachment of activated products of the third component of complement to antigen enhances its immunogenicity, but the mechanism is not clear. This effect is mediated by specific receptors, mCR1 (CD35) and mCR2 (CD21), expressed primarily on B cells and follicular dendritic cells in mice. To dissect the role of mCR1 and mCR2 in the humoral response, we have disrupted the Cr2 locus to generate mice deficient in both receptors. The deficient mice (Cr2−/−) were found to have a reduction in the CD5+ population of peritoneal B-1 cells, although their serum IgM levels were within the range of normal mice. Moreover, Cr2−/− mice had a severe defect in their humoral response to T-dependent antigens that was characterized by a reduction in serum antibody titers and in the number and size of germinal centers within splenic follicles. Reconstitution of the deficient mice with bone marrow from MHC-matched Cr2+/+ donors corrected the defect, demonstrating that the defect was due to B cells themselves. These results indicate an obligatory role of B cell complement receptors in responses of the B cells to protein antigens.

Reversing the dysfunctional T cell state that arises in cancer and chronic viral infections is the focus of therapeutic interventions; however, current therapies are effective in only some patients and some tumor types. To gain a deeper molecular understanding of the dysfunctional T cell state, we analyzed population and single-cell RNA profiles of CD8+ tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) and used genetic perturbations to identify a distinct gene module for T cell dysfunction that can be uncoupled from T cell activation. This distinct dysfunction module is downstream of intracellular metallothioneins that regulate zinc metabolism and can be identified at single-cell resolution. We further identify Gata-3, a zinc-finger transcription factor in the dysfunctional module, as a regulator of dysfunction, and we use CRISPR-Cas9 genome editing to show that it drives a dysfunctional phenotype in CD8+ TILs. Our results open novel avenues for targeting dysfunctional T cell states while leaving activation programs intact.

Interleukin-27 (IL-27) is an immunoregulatory cytokine that suppresses inflammation through multiple mechanisms, including induction of IL-10, but the transcriptional network mediating its diverse functions remains unclear. Combining temporal RNA profiling with computational algorithms, we predict 79 transcription factors induced by IL-27 in T cells. We validate 11 known and discover 5 positive (Cebpb, Fosl2, Tbx21, Hlx, and Atf3) and 2 negative (Irf9 and Irf8) Il10 regulators, generating an experimentally refined regulatory network for Il10. We report two central regulators, Prdm1 and Maf, that cooperatively drive the expression of signature genes induced by IL-27 in type 1 regulatory T cells, mediate IL-10 expression in all T helper cells, and determine the regulatory phenotype of colonic Foxp3+ regulatory T cells. Prdm1/Maf double-knockout mice develop spontaneous colitis, phenocopying ll10-deficient mice. Our work provides insights into IL-27-driven transcriptional networks and identifies two shared Il10 regulators that orchestrate immunoregulatory programs across T helper cell subsets.

Identifying signals in the tumor microenvironment (TME) that promote CD8+ T cell dysfunction can inform improved therapeutic approaches for cancer. Here, we identify that Nr3c1, the gene encoding the glucocorticoid receptor (GR), is highly expressed in dysfunctional CD8+ tumor-infiltrating lymphocytes (TILs). The GR transactivates expression of multiple checkpoint receptors and loss of GR in CD8+ T cells limits dysfunctional phenotype in CD8+ TILs resulting in improved tumor growth control. We show that glucocorticoids can be produced in the TME and that they co-operate with the immunosuppressive cytokine IL-27 to promote the dysfunction gene program in CD8+ T cells. The presence of the glucocorticoid + IL27 signature in CD8+ TILs correlates with failure to respond to checkpoint blockade in melanoma patients, highlighting the relevance of this immunoregulatory glucocorticoid-cytokine circuit in tumor tissue.