Abstract Human leukocyte antigens of class-I (HLA-I) molecules are hyper-expressed in insulin-containing islets (ICI) of type 1 diabetic (T1D) donors. This study investigated the HLA-I expression in autoantibody positive (AAB+) donors and more closely defined its intra-islet and intracellular localization as well as proximity to infiltrating CD8 T cells with high-resolution confocal microscopy. We found HLA-I hyper-expression had already occurred prior to clinical diagnosis of T1D in islets of AAB+ donors. Interestingly, throughout all stages of disease, HLA-I was mostly expressed by alpha cells. Hyper-expression in AAB+ and T1D donors was associated with intra-cellular accumulation in the Golgi. Proximity analysis showed a moderate but significant correlation between HLA-I and infiltrating CD8 T cells only in ICI of T1D donors, but not in AAB+ donors. These observations not only demonstrate a very early, islet-intrinsic immune-independent increase of HLA-I during diabetes pathogenesis, but also point towards a role for alpha cells in T1D. Summary Human leukocyte antigens of class-I (HLA-I) are hyper-expressed in insulin-containing islets of type 1 diabetic (T1D) donors. This study finds HLA-I hyper-expression occurs prior to clinical diagnosis of T1D in islets of autoantibody-positive donors and mostly expressed by alpha cells.

ABSTRACT Gliomas are the most prevalent type of brain tumors and one of the leading causes of cancer-related death in the adolescent and young adult population (AYA). Two-thirds of glioma AYA patients are affected by low-grade gliomas (LGGs), but there are no specific treatments. Therefore, a percentage of LGG patients experience tumor relapse and malignant progression to high-grade glioma which leads to fatal outcomes. In part, malignant progression is potentiated by the immunosuppressive stromal component of the tumor microenvironment (TME) underscored by M2-macrophages and a paucity of cytotoxic T cells. As a result, first-line immunotherapies have failed to improve outcomes for patients with progressive high-grade gliomas. Here, we report the efficacy of an in vivo approach that demonstrates the potential for a novel cell-mediated innate immunotherapy designed to abrogate immunosuppressive mechanisms within the glioma TME and enhance the recruitment of activated effector T cells. A single dose of engineered bone marrow-derived myeloid cells that release Interleukin-2 (GEMys-IL2) was used systemically to treat mice with LGG tumors systemically. Our results demonstrate that GEMys-IL2 efficiently crossed the blood brain barrier (BBB), infiltrated the glioma microenvironment, and reprogrammed the infiltrating immune cell composition and transcriptome. In addition, GEMys-IL2 impaired tumor progression and extended survival in a LGG immunocompetent mouse model. In conclusion, we demonstrated that GEMys-IL2 have a therapeutic effect in vivo, thus supporting its potential application as a novel immunotherapy that warrants further investigation.

ABSTRACT Low grade gliomas (LGG) account for about two-thirds of all glioma diagnoses in adolescents and young adults (AYA) and malignant progression of these patients leads to dismal outcomes. Recent studies have shown the importance of the dynamic tumor microenvironment in high-grade gliomas (HGG ), yet its role is still poorly understood in low-grade glioma malignant progression. Here, we investigated the heterogeneity of the immune microenvironment using a platelet-derived growth factor ( PDGF )-driven RCAS (replication-competent ASLV long terminal repeat with a splice acceptor) glioma model that recapitulates the malignant progression of low to high-grade glioma in humans and also provides a model system to characterize immune cell trafficking and evolution. To illuminate changes in the immune cell landscape during tumor progression, we performed single-cell RNA sequencing on immune cells isolated from animals bearing no tumor (NT) , LGG and HGG, with a particular focus on the myeloid cell compartment, which is known to mediate glioma immunosuppression. LGGs demonstrated significantly increased infiltrating T cells, CD4 T cells, CD8 T cells, B cells, and natural killer cells in the tumor microenvironment, whereas HGGs significantly abrogated this infiltration. Our study identified two distinct macrophage clusters in the tumor microenvironment; one cluster appeared to be bone marrow-derived while another was defined by overexpression of Trem2, a marker of tumor associated macrophages. Our data demonstrates that these two distinct macrophage clusters show an immune-activated phenotype ( Stat1, Tnf, Cxcl9 and Cxcl10 ) in LGG which evolves to an immunosuppressive state ( Lgals3, Apoc1 and Id2 ) in HGG that restricts T cell recruitment and activation. We identified CD74 and macrophage migration inhibition factor ( MIF ) as potential targets for these distinct macrophage populations. Interestingly, these results were mirrored by our analysis of the TCGA dataset, which demonstrated a statistically significant association between CD74 overexpression and decreased overall survival in AYA patients with grade II gliomas. Targeting immunosuppressive myeloid cells and intra-tumoral macrophages within this therapeutic window may ameliorate mechanisms associated with immunosuppression before and during malignant progression.