Background: Inactivation of the p53 pathway that controls cell cycle progression, apoptosis and senescence, has been proposed to occur in virtually all human tumors and p53 is the protein most frequently mutated in human cancer. However, the mutational status of p53 in melanoma is still controversial; to clarify this notion we analysed the largest series of melanoma samples reported to date. Methodology/Principal Findings: Immunohistochemical analysis of more than 180 melanoma specimens demonstrated that high levels of p53 are expressed in the vast majority of cases. Subsequent sequencing of the p53 exons 5–8, however, revealed only in one case the presence of a mutation. Nevertheless, by means of two different p53 reporter constructs we demonstrate transcriptional inactivity of wild type p53 in 6 out of 10 melanoma cell lines; the 4 other p53 wild type melanoma cell lines exhibit p53 reporter gene activity, which can be blocked by shRNA knock down of p53. Conclusions/Significance: In melanomas expressing high levels of wild type p53 this tumor suppressor is frequently inactivated at transcriptional level.

Background Immune checkpoint inhibition and in particular anti-PD-1 immunotherapy have revolutionized the treatment of advanced melanoma. In this regard, higher tumoral PD-L1 protein (gene name: CD274) expression is associated with better clinical response and increased survival to anti-PD-1 therapy. Moreover, there is increasing evidence that tumor suppressor proteins are involved in immune regulation and are capable of modulating the expression of immune checkpoint proteins. Here, we determined the role of p53 protein (gene name: TP53) in the regulation of PD-L1 expression in melanoma. Methods We analyzed publicly available mRNA and protein expression data from the cancer genome/proteome atlas and performed immunohistochemistry on tumors with known TP53 status. Constitutive and IFN-ɣ-induced PD-L1 expression upon p53 knockdown in wildtype, TP53-mutated or JAK2-overexpressing melanoma cells or in cells, in which p53 was rendered transcriptionally inactive by CRISPR/Cas9, was determined by immunoblot or flow cytometry. Similarly, PD-L1 expression was investigated after overexpression of a transcriptionally-impaired p53 (L22Q, W23S) in TP53-wt or a TP53-knockout melanoma cell line. Immunoblot was applied to analyze the IFN-ɣ signaling pathway. Results For TP53-mutated tumors, an increased CD274 mRNA expression and a higher frequency of PD-L1 positivity was observed. Interestingly, positive correlations of IFNG mRNA and PD-L1 protein in both TP53-wt and -mutated samples and of p53 and PD-L1 protein suggest a non-transcriptional mode of action of p53. Indeed, cell line experiments revealed a diminished IFN-ɣ-induced PD-L1 expression upon p53 knockdown in both wildtype and TP53-mutated melanoma cells, which was not the case when p53 wildtype protein was rendered transcriptionally inactive or by ectopic expression of p53\(^{L22Q,W23S}\), a transcriptionally-impaired variant, in TP53-wt cells. Accordingly, expression of p53\(^{L22Q,W23S}\) in a TP53-knockout melanoma cell line boosted IFN-ɣ-induced PD-L1 expression. The impaired PD-L1-inducibility after p53 knockdown was associated with a reduced JAK2 expression in the cells and was almost abrogated by JAK2 overexpression. Conclusions While having only a small impact on basal PD-L1 expression, both wildtype and mutated p53 play an important positive role for IFN-ɣ-induced PD-L1 expression in melanoma cells by supporting JAK2 expression. Future studies should address, whether p53 expression levels might influence response to anti-PD-1 immunotherapy.

miR-375 is a highly abundant miRNA in Merkel cell carcinoma (MCC). In other cancers, it acts as either a tumor suppressor or oncogene. While free-circulating miR-375 serves as a surrogate marker for tumor burden in patients with advanced MCC, its function within MCC cells has not been established. Nearly complete miR-375 knockdown in MCC cell lines was achieved using antagomiRs via nucleofection. The cell viability, growth characteristics, and morphology were not altered by this knockdown. miR-375 target genes and related signaling pathways were determined using Encyclopedia of RNA Interactomes (ENCORI) revealing Hippo signaling and epithelial to mesenchymal transition (EMT)-related genes likely to be regulated. Therefore, their expression was analyzed by multiplexed qRT-PCR after miR-375 knockdown, demonstrating only a limited change in expression. In summary, highly effective miR-375 knockdown in classical MCC cell lines did not significantly change the cell viability, morphology, or oncogenic signaling pathways. These observations render miR-375 an unlikely intracellular oncogene in MCC cells, thus suggesting that likely functions of miR-375 for the intercellular communication of MCC should be addressed.

T-Zellimmunantworten werden normalerweise durch folgenden Weg initiiert: unreife dendritische Zellen nehmen Antigen in der Peripherie auf, wandern in die sekundären lymphatischen Organe, wobei sie auf ihrem Weg sowohl reifen als auch das Antigen prozessieren. In den sekundären lymphatischen Organen angekommen, präsentieren sie als reife dendritische Zellen den T-Zellen die Antigene in Form von Peptiden zusammen mit kostimulierenden Molekülen. Dadurch rufen sie eine spezifische T-Zellantwort hervor. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob nicht Situationen herbeigeführt werden können, die ein T-Zell priming außerhalb der sekundären lymphatischen Organe erlauben. Dazu wurden ein murines Modell, bei dem das Zytokin Lymphotoxin-alpha spezifisch am Tumor angereichert wurde, und ein humanes Modell, bei dem reife, antigenbeladene DC intradermal appliziert wurden, untersucht. Im murinen Modell zeigte sich, dass die gerichtete Anreicherung von Lymphotoxin-alpha am Tumor zu dessen Zerstörung führte, welche durch T-Zellen vermittelt wurde, und mit der Induktion eines tertiären lymphatischen Gewebes am Tumor assoziiert war. Dieses tertiäre lymphatische Gewebe war durch die Kompartimentalisierung von T- und B-Zellen und der Präsenz von high endothelial venules charakterisiert und besaß zudem mit dendritischen Zellen und naïven T-Zellen alle Voraussetzungen für ein in loco priming. Dementsprechend konnte in der Folge der gerichteten Lymphotoxin-alpa Therapie im Tumor ein Anstieg am T-Zellinfiltrat, welches sich oligoklonal zusammensetzte, beobachtet werden. In vitro Experimente verdeutlichte die Tumorspezifität der Therapie-induzierten T-Zellantwort, da die T-Zellen auf ein Tumorantigen mit der Ausschüttung von Interferon gamma reagierten und die Tumorzellen lysierten. Im humanen Modell wurden Hautbiopsien von Melanompatienten untersucht, denen im Rahmen einer klinischen Studie autologe, in vitro generierte und antigenbeladene DC intradermal appliziert wurden. Die Patienten erlaubten die Entnahme von Hautbiopsien aus den Injektionsstellen für wissenschaftliche Untersuchungen. Eine Induktion bzw. Verstärkung einer spezifischen T-Zellantwort durch die Vakzinierung mit antigenbeladenen dendritischen Zellen konnte bereits in zahlreichen Arbeiten und auch in dem in dieser Arbeit untersuchten Patientenkollektiv gezeigt werden. Bei der Analyse der Injektionsstellen zeigt sich, dass ein großer Teil der injizierten dendritischen Zellen in der Vakzinierungsstelle verharren und dass diese unabhängig von einer Beladung mit Antigen zu einer Induktion von high endothelial venules Charakteristika führte. Waren die dendritischen Zellen mit Antigen beladen, so führte dies zu einem stärkeren T-Zellinfiltrat in den Injektionsstellen, wobei sowohl naïve als auch central memory T-Zellen nachgewiesen wurde. Diese Zellen wurden vermutlich durch die Überexpression der DC CK1 und SDF1 Chemokinen in den Injektionsstellen, die chemotaktisch auf T-Zellen wirken, angezogen. Das Infiltrat in den Injektionsstellen war oligoklonal und wies tumorspezifische T-Zellen auf. Nachdem diese T-Zellklone im Blut der Patienten vor der Vakzinierung nicht nachweisbar waren, müssen sie zumindest in den Injektionsstellen expandiert sein. Interessanterweise konnte einer dieser Klone in Metastasen nachgewiesen werden, die nach der Vakzinierung dem Patienten entfernt wurden. In beiden Modellen wurde also durch die Manipulation des Mikromilieus, d.h. Lymphotoxin-alpa Anreicherung am Tumor bzw. Injektion von reifen dendritischen Zellen in die Haut, Strukturen wie z.B. high endothelial venules induziert, die ein in loco priming ermöglichen sollten. Dementsprechend riefen diese Veränderungen ein Tumorantigen-spezifisches Infiltrat hervor. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass T-Zell priming auch außerhalb sekundärer lymphatischer Organe erfolgen kann. Prinzipiell scheint also nur der Kontakt von reifen, antigenbeladenen dendritischen Zellen mit den entsprechenden antigenspezifischen, naïven T-Zellen entscheiden zu sein. Die Möglichkeit des in vitro primings bekräftigt diese These. In vivo erfolgt dieses Aufeinandertreffen normalerweise in den sekundären lymphatischen Organen, doch konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass Veränderungen des Mikromilieus diesen Kontakt auch in anderen Geweben ermöglicht.

Grm1-transgenic mice spontaneously develop cutaneous melanoma. This model allowed us to scrutinize the generic immune responses over the course of melanoma development. To this end, lymphocytes obtained from spleens, unrelated lymph nodes and tumor-draining lymph nodes of mice with no evidence of disease, and low or high tumor burden were analyzed ex vivo and in vitro. Thereby, we could demonstrate an increase in the number of activated CD4\(^+\) and CD8+ lymphocytes in the respective organs with increasing tumor burden. However, mainly CD4\(^+\) T cells, which could constitute both T helper as well as immunosuppressive regulatory T cells, but not CD8\(^+\) T cells, expressed activation markers upon in vitro stimulation when obtained from tumor-bearing mice. Interestingly, these cells from tumor-burdened animals were also functionally hampered in their proliferative response even when subjected to strong in vitro stimulation. Further analyses revealed that the increased frequency of regulatory T cells in tumor-bearing mice is an early event present in all lymphoid organs. Additionally, expression of the immunosuppressive cytokines TGF-β1 and IL-10 became more evident with increased tumor burden. Notably, TGF-β1 is strongly expressed in both the tumor and the tumor-draining lymph node, whereas IL-10 expression is more pronounced in the lymph node, suggesting a more complex regulation of IL-10. Thus, similar to the situation in melanoma patients, both cytokines as well as cellular immune escape mechanisms seem to contribute to the observed immunosuppressed state of tumor-bearing grm1-transgenic mice, suggesting that this model is suitable for preclinical testing of immunomodulatory therapeutics.