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

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.

Abstract Microbial organisms have key roles in numerous physiological processes in the human body and have recently been shown to modify the response to immune checkpoint inhibitors 1,2 . Here we aim to address the role of microbial organisms and their potential role in immune reactivity against glioblastoma. We demonstrate that HLA molecules of both glioblastoma tissues and tumour cell lines present bacteria-specific peptides. This finding prompted us to examine whether tumour-infiltrating lymphocytes (TILs) recognize tumour-derived bacterial peptides. Bacterial peptides eluted from HLA class II molecules are recognized by TILs, albeit very weakly. Using an unbiased antigen discovery approach to probe the specificity of a TIL CD4 + T cell clone, we show that it recognizes a broad spectrum of peptides from pathogenic bacteria, commensal gut microbiota and also glioblastoma-related tumour antigens. These peptides were also strongly stimulatory for bulk TILs and peripheral blood memory cells, which then respond to tumour-derived target peptides. Our data hint at how bacterial pathogens and bacterial gut microbiota can be involved in specific immune recognition of tumour antigens. The unbiased identification of microbial target antigens for TILs holds promise for future personalized tumour vaccination approaches.

Multiple sclerosis is a common, complex neurological disease, where almost 20% of risk heritability can be attributed to common genetic variants, including >230 identified by genome-wide association studies (Patsopoulos et al., 2017). Multiple strands of evidence suggest that the majority of the remaining heritability is also due to the additive effects of individual variants, rather than epistatic interactions between these variants, or mutations exclusive to individual families. Here, we show in 68,379 cases and controls that as much as 5% of this heritability is explained by low-frequency variation in gene coding sequence. We identify four novel genes driving MS risk independently of common variant signals, which highlight a key role for regulatory T cell homeostasis and regulation, IFNγ biology and NFκB signaling in MS pathogenesis. As low-frequency variants do not show substantial linkage disequilibrium with other variants, and as coding variants are more interpretable and experimentally tractable than non-coding variation, our discoveries constitute a rich resource for dissecting the pathobiology of MS.

We assembled and analyzed genetic data of 47,351 multiple sclerosis (MS) subjects and 68,284 control subjects and establish a reference map of the genetic architecture of MS that includes 200 autosomal susceptibility variants outside the major histocompatibility complex (MHC), one chromosome X variant, and 32 independent associations within the extended MHC. We used an ensemble of methods to prioritize up to 551 potentially associated MS susceptibility genes, that implicate multiple innate and adaptive pathways distributed across the cellular components of the immune system. Using expression profiles from purified human microglia, we do find enrichment for MS genes in these brain-resident immune cells. Thus, while MS is most likely initially triggered by perturbation of peripheral immune responses the functional responses of microglia and other brain cells are also altered and may have a role in targeting an autoimmune process to the central nervous system.