IN DEPTH CHARACTERIZATION OF MONOCYTE-B CELL INTERACTIONS IN INFECTION AND CANCER

I linfociti B sono elementi centrali dell’immunità adattativa, ma molti virus interferiscono con la loro funzione. Il nostro gruppo ha mostrato che, durante l’infezione con il virus non citopatico della coriomeningite linfocitaria (LCMV), i monociti reclutati nei linfonodi drenanti eliminano i linfociti B specifici per il virus, compromettendo la produzione di anticorpi neutralizzanti. Questo rivela un livello inaspettato di regolazione dell’immunità umorale mediato dai monociti, i cui meccanismi rimangono però poco definiti. Inoltre, tale attività soppressiva appare dipendente dal contesto, poiché i monociti reclutati durante l’infezione da VSV non alterano le risposte B-cellulari. Uno degli obiettivi del mio progetto di dottorato è stato quello di caratterizzare, a livello cellulare e molecolare, i meccanismi attraverso i quali i monociti influenzano le risposte mediate dalle cellule B durante le infezioni virali. Mediante citometria a flusso, imaging e analisi trascrittomiche bulk e single-cell, abbiamo osservato che solo durante l’infezione da LCMV i monociti nei dLNs aumentano l’espressione delle molecole citotossiche granzima A, granzima B e perforina in modo dipendente dagli interferoni di tipo I. L’inibizione farmacologica o genetica di questi programmi citotossici potenzia le risposte anticorpali specifiche, evidenziando un nuovo ruolo soppressivo dei monociti esprimenti granzimi. Considerato il coinvolgimento di cellule B e monociti in altri contesti patologici, abbiamo esaminato la loro possibile interazione anche nel microambiente tumorale. Analisi preliminari in un modello murino di carcinoma mammario triplo negativo e in dataset di pazienti rivelano eterogeneità delle cellule B intratumorali e suggeriscono un potenziale contributo dei monociti nel modularne fenotipo e distribuzione. Ulteriori studi chiariranno se i monociti intratumorali attivino programmi soppressivi simili a quelli osservati nell’infezione da LCMV. Nel complesso, questi risultati ampliano la comprensione della regolazione dell’immunità umorale, mostrando che le cellule B sono controllate anche da componenti mieloidi. La caratterizzazione dei monociti soppressivi potrebbe rivelare nuovi meccanismi sfruttati da virus o tumori per evadere la risposta immunitaria e suggerire strategie terapeutiche mirate per migliorare il controllo delle infezioni virali, ottimizzare i vaccini e potenziare l’immunoterapia oncologica.

B cells are central to adaptive immunity, but many viruses interfere with their functions. For instance, our group previously described that, in the context of infection with the poorly cytopathic Lymphocytic Choriomeningitis Virus (LCMV), monocytes recruited to the draining lymph nodes (dLNs) mediate the killing of virus-specific B cells, hindering the generation of neutralizing antibodies. This reveals an unexpected level of monocyte-mediated regulation of humoral immunity, although the underlying mechanisms remain poorly defined. Notably, monocytes suppressive activity appears to be context-dependent, as monocytes recruited in response to the cytopathic Vesicular Stomatitis Virus (VSV) do not impair B cell responses. One of the aims of my PhD project was to characterize, at the cellular and molecular level, the mechanisms whereby monocytes influence B cell responses during viral infections. Using flow cytometry, imaging, bulk and single-cell transcriptomics, we show that, uniquely during LCMV infection, monocytes recruited to dLNs upregulate the expression of the cytotoxic molecules granzyme A, granzyme B and perforin in a type I interferons-dependent manner. Pharmacological and genetic attenuation of these cytotoxic pathways enhances LCMV-specific humoral responses, uncovering a previously unappreciated suppressive role of granzyme-expressing monocytes during viral infections. Given the involvement of B cells and monocytes in other pathological contexts, we next investigated their potential relationship in cancer. Our preliminary analysis on a triple-negative breast cancer murine model and patients dataset uncovered the heterogeneity of intratumoral B cell populations and suggest a possible contribution of monocytes to shaping their phenotype and distribution. Nonetheless, further analyses are required to evaluate whether monocytes within the tumor can activate suppressive programs reminiscent of those induced during LCMV infection. Overall, these findings broaden our understanding of humoral response regulation, demonstrating that B cells are subject to control also by myeloid cells. Deep characterization of the profile of suppressive monocytes may shed light on new mechanisms exploited by viruses or tumors to evade immune responses. Therapeutically targeting cytotoxic monocytes that hinder humoral immunity could open new avenues for controlling viral infections, improving vaccine design, and enhancing cancer immunotherapy.