Stem cells within the bone marrow (BM) exist in a quiescent state or are instructed to differentiate and mobilize to circulation following specific signals. Matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), induced in BM cells, releases soluble Kit-ligand (sKitL), permitting the transfer of endothelial and hematopoietic stem cells (HSCs) from the quiescent to proliferative niche. BM ablation induces SDF-1, which upregulates MMP-9 expression, and causes shedding of sKitL and recruitment of c-Kit+ stem/progenitors. In MMP-9−/− mice, release of sKitL and HSC motility are impaired, resulting in failure of hematopoietic recovery and increased mortality, while exogenous sKitL restores hematopoiesis and survival after BM ablation. Release of sKitL by MMP-9 enables BM repopulating cells to translocate to a permissive vascular niche favoring differentiation and reconstitution of the stem/progenitor cell pool.

The cytokine oncostatin M drives intestinal inflammation in mice, and its abundance in the intestine of patients with inflammatory bowel disease predicts response to tumor necrosis factor–neutralizing therapy. Inflammatory bowel diseases (IBD), including Crohn's disease (CD) and ulcerative colitis (UC), are complex chronic inflammatory conditions of the gastrointestinal tract that are driven by perturbed cytokine pathways. Anti-tumor necrosis factor-α (TNF) antibodies are mainstay therapies for IBD. However, up to 40% of patients are nonresponsive to anti-TNF agents, which makes the identification of alternative therapeutic targets a priority. Here we show that, relative to healthy controls, inflamed intestinal tissues from patients with IBD express high amounts of the cytokine oncostatin M (OSM) and its receptor (OSMR), which correlate closely with histopathological disease severity. The OSMR is expressed in nonhematopoietic, nonepithelial intestinal stromal cells, which respond to OSM by producing various proinflammatory molecules, including interleukin (IL)-6, the leukocyte adhesion factor ICAM1, and chemokines that attract neutrophils, monocytes, and T cells. In an animal model of anti-TNF-resistant intestinal inflammation, genetic deletion or pharmacological blockade of OSM significantly attenuates colitis. Furthermore, according to an analysis of more than 200 patients with IBD, including two cohorts from phase 3 clinical trials of infliximab and golimumab, high pretreatment expression of OSM is strongly associated with failure of anti-TNF therapy. OSM is thus a potential biomarker and therapeutic target for IBD, and has particular relevance for anti-TNF-resistant patients.

We analysed incidence, predictors, histological features and specific treatment options of anti-tumour necrosis factor α (TNF-α) antibody-induced psoriasiform skin lesions in patients with inflammatory bowel diseases (IBD).Patients with IBD were prospectively screened for anti-TNF-induced psoriasiform skin lesions. Patients were genotyped for IL23R and IL12B variants. Skin lesions were examined for infiltrating Th1 and Th17 cells. Patients with severe lesions were treated with the anti-interleukin (IL)-12/IL-23 p40 antibody ustekinumab.Among 434 anti-TNF-treated patients with IBD, 21 (4.8%) developed psoriasiform skin lesions. Multiple logistic regression revealed smoking (p=0.007; OR 4.24, 95% CI 1.55 to 13.60) and an increased body mass index (p=0.029; OR 1.12, 95% CI 1.01 to 1.24) as main predictors for these lesions. Nine patients with Crohn's disease and with severe psoriasiform lesions and/or anti-TNF antibody-induced alopecia were successfully treated with the anti-p40-IL-12/IL-23 antibody ustekinumab (response rate 100%). Skin lesions were histologically characterised by infiltrates of IL-17A/IL-22-secreting T helper 17 (Th17) cells and interferon (IFN)-γ-secreting Th1 cells and IFN-α-expressing cells. IL-17A expression was significantly stronger in patients requiring ustekinumab than in patients responding to topical therapy (p=0.001). IL23R genotyping suggests disease-modifying effects of rs11209026 (p.Arg381Gln) and rs7530511 (p.Leu310Pro) in patients requiring ustekinumab.New onset psoriasiform skin lesions develop in nearly 5% of anti-TNF-treated patients with IBD. We identified smoking as a main risk factor for developing these lesions. Anti-TNF-induced psoriasiform skin lesions are characterised by Th17 and Th1 cell infiltrates. The number of IL-17A-expressing T cells correlates with the severity of skin lesions. Anti-IL-12/IL-23 antibody therapy is a highly effective therapy for these lesions.

B-cell maturation antigen (BCMA) is a highly plasma cell-selective protein that is expressed on malignant plasma cells of multiple myeloma (MM) patients and therefore is an ideal target for T-cell redirecting therapies. We developed a bispecific T-cell engager (BiTE) targeting BCMA and CD3ɛ (BI 836909) and studied its therapeutic impacts on MM. BI 836909 induced selective lysis of BCMA-positive MM cells, activation of T cells, release of cytokines and T-cell proliferation; whereas BCMA-negative cells were not affected. Activity of BI 836909 was not influenced by the presence of bone marrow stromal cells, soluble BCMA or a proliferation-inducing ligand (APRIL). In ex vivo assays, BI 836909 induced potent autologous MM cell lysis in both, newly diagnosed and relapsed/refractory patient samples. In mouse xenograft studies, BI 836909 induced tumor cell depletion in a subcutaneous NCI-H929 xenograft model and prolonged survival in an orthotopic L-363 xenograft model. In a cynomolgus monkey study, administration of BI 836909 led to depletion of BCMA-positive plasma cells in the bone marrow. Taken together, these results show that BI 836909 is a highly potent and efficacious approach to selectively deplete BCMA-positive MM cells and represents a novel immunotherapeutic for the treatment of MM.

Summary Pro-inflammatory fibroblasts are critical to pathogenesis in rheumatoid arthritis, inflammatory bowel disease, interstitial lung disease, and Sjögren’s syndrome, and represent a novel therapeutic target for chronic inflammatory disease. However, the heterogeneity of fibroblast phenotypes, exacerbated by the lack of a common cross-tissue taxonomy, has limited the understanding of which pathways are shared by multiple diseases. To investigate, we profiled patient-derived fibroblasts from inflamed and non-inflamed synovium, intestine, lung, and salivary glands with single-cell RNA-sequencing. We integrated all fibroblasts into a multi-tissue atlas to characterize shared and tissue-specific phenotypes. Two shared clusters, CXCL10 + CCL19 + immune-interacting and SPARC + COL3A1 + vascular-interacting fibroblasts were expanded in all inflamed tissues and additionally mapped to dermal analogues in a public atopic dermatitis atlas. We further confirmed these human pro-inflammatory fibroblasts in animal models of lung, joint, and intestinal inflammation. This work represents the first cross-tissue, single-cell fibroblast atlas revealing shared pathogenic activation states across four chronic inflammatory diseases.

Abstract Current inflammatory bowel disease (IBD) therapies are ineffective in a high proportion of patients. Combining bulk and single-cell transcriptomics, quantitative histopathology, and in situ localisation, we describe heterogeneity of the tissular inflammatory response in IBD treatment failure. Among inflammatory pathotypes, we found high neutrophil infiltration, activation of fibroblasts, and vascular remodelling at sites of deep ulceration was a feature of non-response to several anti-inflammatory therapies. Activated fibroblasts in the ulcer bed display neutrophil chemoattractant properties that are IL-1R- but not TNF-dependent. The identification of distinct, localised, tissular pathotypes associated with treatment non-response will aid precision targeting of current therapeutics and provide a biological rationale for IL-1 signalling blockade in ulcerating disease.

Withdrawal statement The authors have withdrawn their manuscript owing to failure to repeat some of the findings. Therefore, the authors do not wish this work to be cited as reference for the project. If you have any questions, please contact the corresponding author.

Abstract Interactions with commensal microbes shape host immunity on multiple levels and are recognized to play a pivotal role in human health and disease. In this study, we show that MHC-II restricted, commensal-reactive T cells in the colon of both humans and mice acquire transcriptional and functional characteristics typically associated with innate-like T cells, including the expression of the key transcription factor PLZF and the ability to respond to cytokines including IL-12, IL-18 and IL-23 in a TCR-independent manner. These M HC-II restricted, i nnate-like, c ommensal-reactive T cells (T MIC ) are endowed with a polyfunctional effector potential spanning classic Th1- and Th17-cytokines, cytotoxic molecules as well as regulators of epithelial homeostasis and represent an abundant and conserved cell population in the human and murine colon. T cells with the T MIC phenotype were increased in ulcerative colitis patients and their presence aggravated pathology in DSS-treated mice, pointing towards a pathogenic role in colitis. Our findings add T MIC cells to the expanding spectrum of innate-like immune cells positioned at the frontline of intestinal immune surveillance, capable of acting as sentinels of microbes and the local cytokine milieu.

Abstract Although intestinal epithelial cells (IECs) can express major histocompatibility complex class II (MHC II), especially during intestinal inflammation, it remains unclear if antigen presentation by IECs favours pro- or anti-inflammatory CD4 + T cell responses. Using selective gene ablation of MHC II in IECs and IEC organoid cultures, we assessed the impact of MHC II expression by IECs on CD4 + T cell responses and disease outcomes in response to enteric bacterial pathogens. We found that intestinal bacterial infections elicit inflammatory cues that greatly increase expression of MHC II processing and presentation molecules in colonic IECs. Whilst IEC MHC II expression had little impact on disease severity following Citrobacter rodentium or Helicobacter hepaticus infection, using a colonic IEC organoid-CD4 + T cell co-culture system, we demonstrate that IECs can activate antigen-specific CD4 + T cells in an MHC II-dependent manner, modulating both regulatory and effector Th cell subsets. Furthermore, we assessed adoptively transferred H. hepaticus -specific CD4 + T cells during intestinal inflammation in vivo and report that IEC MHC II expression dampens pro-inflammatory effector Th cells. Our findings indicate that IECs can function as non-conventional antigen presenting cells and that IEC MHC II expression fine-tunes local effector CD4 + T cell responses during intestinal inflammation.