Multiple sclerosis is a disease of the central nervous system that involves interplay between inflammation and neurodegeneration. Despite intensive study, much of the genetic architecture underlying susceptibility to the disease remains to be defined. A large, international, collaborative genome-wide association study involving almost 10,000 cases, all of European descent, has confirmed about 20 previously reported multiple-sclerosis-linked regions of DNA, and identified an additional 29 novel susceptibility loci. Further analysis implicates the differentiation of T-helper cells as particularly relevant to the pathogenesis of this disease. Multiple sclerosis is a common disease of the central nervous system in which the interplay between inflammatory and neurodegenerative processes typically results in intermittent neurological disturbance followed by progressive accumulation of disability1. Epidemiological studies have shown that genetic factors are primarily responsible for the substantially increased frequency of the disease seen in the relatives of affected individuals2,3, and systematic attempts to identify linkage in multiplex families have confirmed that variation within the major histocompatibility complex (MHC) exerts the greatest individual effect on risk4. Modestly powered genome-wide association studies (GWAS)5,6,7,8,9,10 have enabled more than 20 additional risk loci to be identified and have shown that multiple variants exerting modest individual effects have a key role in disease susceptibility11. Most of the genetic architecture underlying susceptibility to the disease remains to be defined and is anticipated to require the analysis of sample sizes that are beyond the numbers currently available to individual research groups. In a collaborative GWAS involving 9,772 cases of European descent collected by 23 research groups working in 15 different countries, we have replicated almost all of the previously suggested associations and identified at least a further 29 novel susceptibility loci. Within the MHC we have refined the identity of the HLA-DRB1 risk alleles and confirmed that variation in the HLA-A gene underlies the independent protective effect attributable to the class I region. Immunologically relevant genes are significantly overrepresented among those mapping close to the identified loci and particularly implicate T-helper-cell differentiation in the pathogenesis of multiple sclerosis.

Genetic roots of multiple sclerosis The genetics underlying who develops multiple sclerosis (MS) have been difficult to work out. Examining more than 47,000 cases and 68,000 controls with multiple genome-wide association studies, the International Multiple Sclerosis Genetics Consortium identified more than 200 risk loci in MS (see the Perspective by Briggs). Focusing on the best candidate genes, including a model of the major histocompatibility complex region, the authors identified statistically independent effects at the genome level. Gene expression studies detected that every major immune cell type is enriched for MS susceptibility genes and that MS risk variants are enriched in brain-resident immune cells, especially microglia. Up to 48% of the genetic contribution of MS can be explained through this analysis. Science , this issue p. eaav7188 ; see also p. 1383

Administration of daclizumab, a humanized mAb directed against the IL-2Rα chain, strongly reduces brain inflammation in multiple sclerosis patients. Here we show that daclizumab treatment leads to only a mild functional blockade of CD4 + T cells, the major candidate in multiple sclerosis pathogenesis. Instead, daclizumab therapy was associated with a gradual decline in circulating CD4 + and CD8 + T cells and significant expansion of CD56 bright natural killer (NK) cells in vivo , and this effect correlated highly with the treatment response. In vitro studies showed that NK cells inhibited T cell survival in activated peripheral blood mononuclear cell cultures by a contact-dependent mechanism. Positive correlations between expansion of CD56 bright NK cells and contraction of CD4 + and CD8 + T cell numbers in individual patients in vivo provides supporting evidence for NK cell-mediated negative immunoregulation of activated T cells during daclizumab therapy. Our data support the existence of an immunoregulatory pathway wherein activated CD56 bright NK cells inhibit T cell survival. This immunoregulation has potential importance for the treatment of autoimmune diseases and transplant rejection and toward modification of tumor immunity.

Clinical trials have indicated that autologous hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) can persistently suppress inflammatory disease activity in a subset of patients with severe multiple sclerosis (MS), but the mechanism has remained unclear. To understand whether the beneficial effects on the course of disease are mediated by lympho-depletive effects alone or are sustained by a regeneration of the immune repertoire, we examined the long-term immune reconstitution in patients with MS who received HSCT. After numeric recovery of leukocytes, at 2-yr follow-up there was on average a doubling of the frequency of naive CD4+ T cells at the expense of memory T cells. Phenotypic and T cell receptor excision circle (TREC) analysis confirmed a recent thymic origin of the expanded naive T cell subset. Analysis of the T cell receptor repertoire showed the reconstitution of an overall broader clonal diversity and an extensive renewal of clonal specificities compared with pretherapy. These data are the first to demonstrate that long-term suppression of inflammatory activity in MS patients who received HSCT does not depend on persisting lymphopenia and is associated with profound qualitative immunological changes that demonstrate a de novo regeneration of the T cell compartment.

Background Retinal optical coherence tomography (OCT) is an imaging biomarker for neurodegeneration in multiple sclerosis (MS). In order to become validated as an outcome measure in multicenter studies, reliable quality control (QC) criteria with high inter-rater agreement are required. Methods/Principal Findings A prospective multicentre study on developing consensus QC criteria for retinal OCT in MS: (1) a literature review on OCT QC criteria; (2) application of these QC criteria to a training set of 101 retinal OCT scans from patients with MS; (3) kappa statistics for inter-rater agreement; (4) identification reasons for inter-rater disagreement; (5) development of new consensus QC criteria; (6) testing of the new QC criteria on the training set and (7) prospective validation on a new set of 159 OCT scans from patients with MS. The inter-rater agreement for acceptable scans among OCT readers (n = 3) was moderate (kappa 0·45) based on the non-validated QC criteria which were entirely based on the ophthalmological literature. A new set of QC criteria was developed based on recognition of: (O) obvious problems, (S) poor signal strength, (C) centration of scan, (A) algorithm failure, (R) retinal pathology other than MS related, (I) illumination and (B) beam placement. Adhering to these OSCAR-IB QC criteria increased the inter-rater agreement to kappa from moderate to substantial (0.61 training set and 0.61 prospective validation). Conclusions This study presents the first validated consensus QC criteria for retinal OCT reading in MS. The high inter-rater agreement suggests the OSCAR-IB QC criteria to be considered in the context of multicentre studies and trials in MS.

To identify novel antiapoptotic proteins encoded by DNA viruses, we searched viral genomes for proteins that might interfere with Fas and TNFR1 apoptotic signaling pathways. We report here that equine herpesvirus type 2 E8 protein and molluscum contagiosum virus MC159 protein both show sequence similarity to the death effector domains (DEDs) of the Fas/TNFR1 signaling components FADD and caspase-8. Yeast two-hybrid analysis revealed that E8 protein interacted with the caspase-8 prodomain whereas MC159 protein interacted with FADD. Furthermore, expression of either E8 protein or MC159 protein protected cells from Fas- and TNFR1-induced apoptosis indicating that certain herpesviruses and poxviruses use DED-mediated interactions to interfere with apoptotic signaling pathways. These findings identify a novel control point exploited by viruses to regulate Fas- and TNFR1-mediated apoptosis.

Multiple sclerosis is an autoimmune disease that is caused by the interplay of genetic, particularly the HLA-DR15 haplotype, and environmental risk factors. How these etiologic factors contribute to generating an autoreactive CD4+ T cell repertoire is not clear. Here, we demonstrate that self-reactivity, defined as “autoproliferation” of peripheral Th1 cells, is elevated in patients carrying the HLA-DR15 haplotype. Autoproliferation is mediated by memory B cells in a HLA-DR-dependent manner. Depletion of B cells in vitro and therapeutically in vivo by anti-CD20 effectively reduces T cell autoproliferation. T cell receptor deep sequencing showed that in vitro autoproliferating T cells are enriched for brain-homing T cells. Using an unbiased epitope discovery approach, we identified RASGRP2 as target autoantigen that is expressed in the brain and B cells. These findings will be instrumental to address important questions regarding pathogenic B-T cell interactions in multiple sclerosis and possibly also to develop novel therapies.