Pro-inflammatory immune responses are necessary for effective pathogen clearance, but cause severe tissue damage if not shut down in a timely manner 1,2 . Excessive complement and IFN-γ-associated responses are known drivers of immunopathogenesis 3 and are among the most highly induced immune programs in hyper-inflammatory SARS-CoV2 lung infection 4 . The molecular mechanisms that govern orderly shutdown and retraction of these responses remain poorly understood. Here, we show that complement triggers contraction of IFN-γ producing CD4 + T helper (Th) 1 cell responses by inducing expression of the vitamin D (VitD) receptor (VDR) and CYP27B1, the enzyme that activates VitD, permitting T cells to both activate and respond to VitD. VitD then initiates the transition from pro-inflammatory IFN-γ + Th1 cells to suppressive IL-10 + Th1 cells. This process is primed by dynamic changes in the epigenetic landscape of CD4 + T cells, generating superenhancers and recruiting c-JUN and BACH2, a key immunoregulatory transcription factor 5–7 . Accordingly, cells in psoriatic skin treated with VitD increased BACH2 expression, and BACH2 haplo-insufficient CD4 + T cells were defective in IL-10 production. As proof-of-concept, we show that CD4 + T cells in the bronchoalveolar lavage fluid (BALF) of patients with COVID-19 are Th1-skewed and that VDR is among the top regulators of genes induced by SARS-CoV2. Importantly, genes normally down-regulated by VitD were de-repressed in CD4 + BALF T cells of COVID-19, indicating that the VitD-driven shutdown program is impaired in this setting. The active metabolite of VitD, alfacalcidol, and cortico-steroids were among the top predicted pharmaceuticals that could normalize SARS-CoV2 induced genes. These data indicate that adjunct therapy with VitD in the context of other immunomodulatory drugs may be a beneficial strategy to dampen hyperinflammation in severe COVID-19.

ABSTRACT Colorectal cancers (CRCs) show variable response to immune checkpoint blockade, which can only partially be explained by the variability of tumour mutational burden. To dissect the cellular and molecular determinants of response we performed a multi-omic screen of 721 cancer regions from patients treated with Pembrolizumab (KEYNOTE 177 clinical trial) or Nivolumab. Multi-regional whole exome, RNA and T-cell receptor sequencing show that, within hypermutated CRCs, response to both anti-PD1 agents is not positively associated with tumour mutational burden but with high clonality of immunogenic mutations, expanded T cells, low activation of the WNT pathway and active immune escape mechanisms. Coupling high-dimensional imaging mass cytometry with multiplexed immunofluorescence and computational spatial analysis, we observe that responsive hypermutated CRCs are rich in cytotoxic and proliferating PD1-expressing CD8 cells interacting with high-density clusters of PDL1-expressing antigen presenting macrophages. We propose that anti-PD1 agents release the PD1-PDL1 interaction between CD8 T cells and macrophages thus promoting cytotoxic anti-tumour activity.

Abstract B cells emerge from the bone marrow as transitional (TS) B cells that differentiate through T1, T2 and T3 stages to become naïve B cells. We have identified a bifurcation of human B cell maturation from the T1 stage forming IgM hi and IgM lo developmental trajectories. IgM hi T2 cells have higher expression of α4β7 integrin and lower expression of IL4 receptor (IL4R) compared to the IgM lo branch and are selectively recruited into gut-associated lymphoid tissue. IgM hi T2 cells also share transcriptomic features with marginal zone B cells (MZB). Lineage progression from T1 cells to MZB via an IgM hi trajectory is identified by pseudotime analysis of scRNA-sequencing data. Reduced frequency of IgM hi gut homing T2 cells is observed in severe SLE and is associated with reduction of MZB and their putative IgM hi precursors. The collapse of the gut-associated MZB maturational axis in severe SLE affirms its existence and importance for maintaining health.

Cytokine-induced signaling pathways are tightly regulated and self-limiting, as their dysregulation causes immune disorders and cancer. The precise mechanisms that fine-tune these responses are incompletely understood. We show that the E3 ubiquitin ligase RNF144A is an IL-2/STAT5-induced gene in T cells and critically orchestrates the hierarchy of IL-2R signaling to promote STAT5 activation and limit RAF-ERK-MAPK output from the IL-2R. Mechanistically, RNF144A increased the interaction between IL-2Rβ and STAT5 and polyubiquitinated RAF1, enhancing its proteasomal degradation and preventing the formation of the potent RAF1/BRAF kinase complex. CD8+ T cells from Rnf144a-/- mice had impaired IL-2-induction of effector genes, including Tnf and granzymes, and these mice demonstrated increased susceptibility to influenza. Reduced RNF144A expression was associated with more severe influenza in humans and its expression in patients was a biomarker distinguishing moderate from severe disease. These studies reveal a vital physiological role for RNF144A in maintaining the fidelity of IL-2R signaling in CTLs to prevent severe inflammation in response to infection.