A cure for HIV-1 remains unattainable as only one case has been reported, a decade ago1,2. The individual—who is known as the ‘Berlin patient’—underwent two allogeneic haematopoietic stem-cell transplantation (HSCT) procedures using a donor with a homozygous mutation in the HIV coreceptor CCR5 (CCR5Δ32/Δ32) to treat his acute myeloid leukaemia. Total body irradiation was given with each HSCT. Notably, it is unclear which treatment or patient parameters contributed to this case of long-term HIV remission. Here we show that HIV-1 remission may be possible with a less aggressive and toxic approach. An adult infected with HIV-1 underwent allogeneic HSCT for Hodgkin’s lymphoma using cells from a CCR5Δ32/Δ32 donor. He experienced mild gut graft-versus-host disease. Antiretroviral therapy was interrupted 16 months after transplantation. HIV-1 remission has been maintained over a further 18 months. Plasma HIV-1 RNA has been undetectable at less than one copy per millilitre along with undetectable HIV-1 DNA in peripheral CD4 T lymphocytes. Quantitative viral outgrowth assays from peripheral CD4 T lymphocytes show no reactivatable virus using a total of 24 million resting CD4 T cells. CCR5-tropic, but not CXCR4-tropic, viruses were identified in HIV-1 DNA from CD4 T cells of the patient before the transplant. CD4 T cells isolated from peripheral blood after transplantation did not express CCR5 and were susceptible only to CXCR4-tropic virus ex vivo. HIV-1 Gag-specific CD4 and CD8 T cell responses were lost after transplantation, whereas cytomegalovirus-specific responses were detectable. Similarly, HIV-1-specific antibodies and avidities fell to levels comparable to those in the Berlin patient following transplantation. Although at 18 months after the interruption of treatment it is premature to conclude that this patient has been cured, these data suggest that a single allogeneic HSCT with homozygous CCR5Δ32 donor cells may be sufficient to achieve HIV-1 remission with reduced intensity conditioning and no irradiation, and the findings provide further support for the development of HIV-1 remission strategies based on preventing CCR5 expression. An adult infected with HIV-1 who underwent allogeneic haematopoietic stem-cell transplantation for Hodgkin’s lymphoma using cells from a CCR5Δ32/Δ32 donor achieved full remission of HIV-1 for 18 months after transplantation and 16 months after cessation of antiretroviral therapy.

Background & AimsHepatitis B virus (HBV) causes more than 1 million deaths annually from immune-mediated liver damage. The long incubation period has been difficult to study; by the time most patients present, massive viremia and the majority of viral clearance have already occurred. The aim of this study was to investigate the contribution of innate and adaptive immune mechanisms in early acute HBV through access to an unusual cohort of patients sampled in the preclinical phase and followed up to resolution of their infection.MethodsTwenty-one patients with acute HBV were studied, 8 of them from before the peak of viremia. Circulating innate cytokines were quantitated by enzyme-linked immunosorbent assay and natural killer (NK) and T-cell effector function by flow cytometry. Results were correlated with temporal changes in viral load, serology, and liver inflammation and compared with healthy controls.ResultsType I interferon (IFN) remained barely detectable throughout, with concentrations no higher than those found in healthy controls. Similarly, interleukin-15 and IFN-λ1 were not induced during peak viremia. NK cell activation and capacity for IFN-γ production were reduced at peak viremia. Early functional HBV-specific CD4 and CD8 T-cell responses were attenuated as viral load increased and recovered again as infection resolved. The transient inhibition of NK and T-cell responses coincided with a surge in the immunosuppressive cytokine interleukin-10 accompanying HBV viremia.ConclusionsThe early stages of acute HBV are characterized by induction of interleukin-10 rather than type I IFN, accompanied by a temporary attenuation of NK and T-cell responses. Hepatitis B virus (HBV) causes more than 1 million deaths annually from immune-mediated liver damage. The long incubation period has been difficult to study; by the time most patients present, massive viremia and the majority of viral clearance have already occurred. The aim of this study was to investigate the contribution of innate and adaptive immune mechanisms in early acute HBV through access to an unusual cohort of patients sampled in the preclinical phase and followed up to resolution of their infection. Twenty-one patients with acute HBV were studied, 8 of them from before the peak of viremia. Circulating innate cytokines were quantitated by enzyme-linked immunosorbent assay and natural killer (NK) and T-cell effector function by flow cytometry. Results were correlated with temporal changes in viral load, serology, and liver inflammation and compared with healthy controls. Type I interferon (IFN) remained barely detectable throughout, with concentrations no higher than those found in healthy controls. Similarly, interleukin-15 and IFN-λ1 were not induced during peak viremia. NK cell activation and capacity for IFN-γ production were reduced at peak viremia. Early functional HBV-specific CD4 and CD8 T-cell responses were attenuated as viral load increased and recovered again as infection resolved. The transient inhibition of NK and T-cell responses coincided with a surge in the immunosuppressive cytokine interleukin-10 accompanying HBV viremia. The early stages of acute HBV are characterized by induction of interleukin-10 rather than type I IFN, accompanied by a temporary attenuation of NK and T-cell responses.

A regulatory subset of B cells has been found to modulate immune responses in autoimmunity, infection, and cancer, but it has not been investigated in the setting of human persistent viral infection. IL-10 is elevated in patients with chronic hepatitis B virus infection (CHB), but its cellular sources and impact on antiviral T cells have not been addressed. We investigated the role of IL-10 and regulatory B cells in the pathogenesis of CHB. Serum IL-10 levels were studied longitudinally in patients with CHB undergoing spontaneous disease flares. There was a close temporal correlation between IL-10 levels and fluctuations in viral load or liver inflammation. Blockade of IL-10 in vitro rescued polyfunctional virus-specific CD8 T cell responses. To investigate the potential contribution of regulatory B cells, their frequency was measured directly ex vivo and after exposure to stimuli relevant to hepatitis B virus (HBV) (CpG or HBV Ags). IL-10-producing B cells were enriched in patients, and their frequency correlated temporally with hepatic flares, both after stimulation and directly ex vivo. Phenotypically, these cells were predominantly immature (CD19(+)CD24(hi)CD38(hi)) ex vivo; sorted CD19(+)CD24(hi)CD38(hi) cells suppressed HBV-specific CD8 T cell responses in an IL-10-dependent manner. In summary, these data reveal a novel IL-10-producing subset of B cells able to regulate T cell immunity in CHB.

Antiviral T cell responses in hepatotropic viral infections such as hepatitis B virus (HBV) are profoundly diminished and prone to apoptotic deletion. In this study, we investigate whether the large population of activated NK cells in the human liver contributes to this process. We show that in vitro removal of NK cells augments circulating CD8+ T cell responses directed against HBV, but not against well-controlled viruses, in patients with chronic hepatitis B (CHB). We find that NK cells can rapidly eliminate HBV-specific T cells in a contact-dependent manner. CD8+ T cells in the liver microcirculation are visualized making intimate contact with NK cells, which are the main intrahepatic lymphocytes expressing TNF-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) in CHB. High-level expression of the TRAIL death receptor TRAIL-R2 is found to be a hallmark of T cells exposed to the milieu of the HBV-infected liver in patients with active disease. Up-regulation of TRAIL-R2 renders T cells susceptible to caspase-8–mediated apoptosis, from which they can be partially rescued by blockade of this death receptor pathway. Our findings demonstrate that NK cells can negatively regulate antiviral immunity in chronic HBV infection and illustrate a novel mechanism of T cell tolerance in the human liver.

An excess of coinhibitory signals has been proposed to drive the T-cell exhaustion characteristic of persistent viral infections. In this study we examined the contribution of the coinhibitory receptor cytotoxic T lymphocyte antigen-4 (CTLA-4) to CD8 T cell tolerance in chronic hepatitis B virus (HBV) infection (CHB). CD8 T cells in patients with CHB have an increased propensity to express the coinhibitory receptor CTLA-4 and this correlates with viral load. CTLA-4 is up-regulated on those HBV-specific CD8 T cells with the highest levels of the proapoptotic protein Bim, which we have previously shown mediates their premature attrition; abrogation of CTLA-4-mediated coinhibition can reduce Bim expression. Longitudinal study of CHB patients beginning antiviral therapy reveals that HBV DNA suppression induces transient reconstitution of HBV-specific CD8 T cells but does not reprogram their CTLA-4hiBimhi tolerogenic phenotype. Blocking CTLA-4 is able to increase the expansion of interferon gamma (IFN-γ)-producing HBV-specific CD8 T cells in both the peripheral and intrahepatic compartments. The rescue of anti-HBV responses by either CTLA-4 or PD-L1 blockade is nonredundant. Conclusion: CTLA-4 is expressed by HBV-specific CD8 T cells with high levels of Bim and helps to drive this proapoptotic phenotype. CTLA-4 blockade could form one arm of a therapeutic approach to modulate the diverse patterns of coregulation of T-cell exhaustion in this heterogeneous disease. (HEPATOLOGY 2011;)

The S-type lectin galectin-9 binds to the negative regulatory molecule Tim-3 on T cells and induces their apoptotic deletion or functional inactivation. We investigated whether galectin-9/Tim-3 interactions contribute to the deletion and exhaustion of the antiviral T cell response in chronic hepatitis B virus infection (CHB). We found Tim-3 to be expressed on a higher percentage of CD4 and CD8 T cells from patients with CHB than healthy controls (p<0.0001) and to be enriched on activated T cells and those infiltrating the HBV-infected liver. Direct ex vivo examination of virus-specific CD8 T cells binding HLA-A2/peptide multimers revealed that Tim-3 was more highly upregulated on HBV-specific CD8 T cells than CMV-specific CD8 T cells or the global CD8 T cell population in patients with CHB (p<0.001) or than on HBV-specific CD8 after resolution of infection. T cells expressing Tim-3 had an impaired ability to produce IFN-γ and TNF-α upon recognition of HBV-peptides and were susceptible to galectin-9-triggered cell death in vitro. Galectin-9 was detectable at increased concentrations in the sera of patients with active CHB-related liver inflammation (p = 0.02) and was strongly expressed by Kupffer cells within the liver sinusoidal network. Tim-3 blockade resulted in enhanced expansion of HBV-specific CD8 T cells able to produce cytokines and mediate cytotoxicity in vitro. Blocking PD-1 in combination with Tim-3 enhanced the number of patients from whom functional antiviral responses could be recovered and/or the strength of responses, indicating that these co-inhibitory molecules play a non-redundant role in driving T cell exhaustion in CHB. Patients taking antivirals able to potently suppress HBV viraemia continued to express Tim-3 on their T cells and respond to Tim-3 blockade. In summary, both Tim-3 and galectin-9 are increased in CHB and may contribute to the inhibition and deletion of T cells as they infiltrate the HBV-infected liver.

NK cells are enriched in the liver, constituting around a third of intrahepatic lymphocytes. We have previously demonstrated that they upregulate the death ligand TRAIL in patients with chronic hepatitis B virus infection (CHB), allowing them to kill hepatocytes bearing TRAIL receptors. In this study we investigated whether, in addition to their pathogenic role, NK cells have antiviral potential in CHB. We characterised NK cell subsets and effector function in 64 patients with CHB compared to 31 healthy controls. We found that, in contrast to their upregulated TRAIL expression and maintenance of cytolytic function, NK cells had a markedly impaired capacity to produce IFN-γ in CHB. This functional dichotomy of NK cells could be recapitulated in vitro by exposure to the immunosuppressive cytokine IL-10, which was induced in patients with active CHB. IL-10 selectively suppressed NK cell IFN-γ production without altering cytotoxicity or death ligand expression. Potent antiviral therapy reduced TRAIL-expressing CD56bright NK cells, consistent with the reduction in liver inflammation it induced; however, it was not able to normalise IL-10 levels or the capacity of NK cells to produce the antiviral cytokine IFN-γ. Blockade of IL-10 +/− TGF-β restored the capacity of NK cells from both the periphery and liver of patients with CHB to produce IFN-γ, thereby enhancing their non-cytolytic antiviral capacity. In conclusion, NK cells may be driven to a state of partial functional tolerance by the immunosuppressive cytokine environment in CHB. Their defective capacity to produce the antiviral cytokine IFN-γ persists in patients on antiviral therapy but can be corrected in vitro by IL-10+/− TGF-β blockade.

Abstract There is an urgent need to understand the nature of immune responses generated against SARS-CoV-2, to better inform risk-mitigation strategies for people living with HIV (PLWH). Although not all PLWH are considered immunosuppressed, residual cellular immune deficiency and ongoing inflammation could influence COVID-19 disease severity, the evolution and durability of protective memory responses. Here, we performed an integrated analysis, characterizing the nature, breadth and magnitude of SARS-CoV-2-specific immune responses in PLWH, controlled on ART, and HIV negative subjects. Both groups were in the convalescent phase of predominately mild COVID-19 disease. The majority of PLWH mounted SARS-CoV-2 Spike- and Nucleoprotein-specific antibodies with neutralizing activity and SARS-CoV-2-specific T cell responses, as measured by ELISpot, at levels comparable to HIV negative subjects. T cell responses against Spike, Membrane and Nucleocapsid were the most prominent, with SARS-CoV-2-specific CD4 T cells outnumbering CD8 T cells. Notably, the overall magnitude of SARS-CoV-2-specific T cell responses related to the size of the naive CD4 T cell pool and the CD4:CD8 ratio in PLWH, in whom disparate antibody and T cell responses were observed. Both humoral and cellular responses to SARS-CoV-2 were detected at 5-7 months post-infection, providing evidence of medium-term durability of responses irrespective of HIV serostatus. Incomplete immune reconstitution on ART and a low CD4:CD8 ratio could, however, hamper the development of immunity to SARS-CoV-2 and serve as a useful tool for risk stratification of PLWH. These findings have implications for the individual management and potential effectiveness of vaccination against SARS-CoV-2 in PLWH. One Sentence Summary Adaptive immune responses to SARS-CoV-2 in the setting of HIV infection

ABSTRACT People living with HIV (PLWH) on suppressive antiretroviral therapy (ART) can have residual immune dysfunction and often display poorer responses to vaccination. We assessed in a cohort of PLWH (n=110) and HIV negative controls (n=64) the humoral and spike-specific B-cell responses following 1, 2 or 3 SARS-CoV-2 vaccine doses. PLWH had significantly lower neutralizing antibody (nAb) titers than HIV-negative controls at all studied timepoints. Moreover, their neutralization breadth was reduced with fewer individuals developing a neutralizing response against the Omicron variant (BA.1) relative to controls. We also observed a delayed development of neutralization in PLWH that was underpinned by a reduced frequency of spike-specific memory B cells (MBCs) and pronounced B cell dysfunction. Improved neutralization breadth was seen after the third vaccine dose in PLWH but lower nAb responses persisted and were associated with global, but not spike-specific, MBC dysfunction. In contrast to the inferior antibody responses, SARS-CoV-2 vaccination induced robust T cell responses that cross-recognized variants in PLWH. Strikingly, a subset of PLWH with low or absent neutralization had detectable functional T cell responses. These individuals had reduced numbers of circulating T follicular helper cells and an enriched population of CXCR3 + CD127 + CD8 + T cells after two doses of SARS-CoV-2 vaccination, which may compensate for sub-optimal serological responses in the event of infection. Therefore, normalisation of B cell homeostasis could improve serological responses to vaccines in PLWH and evaluating T cell immunity could provide a more comprehensive immune status profile in these individuals and others with B cell imbalances.

Abstract Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) has an extremely poor prognosis. Understanding the multiple mechanisms by which the tumour evades immune control, and how these mechanisms may be disrupted is critical to developing targeted immunotherapies. Previous studies have shown that higher lymphocyte infiltration is associated with better survival, and here we investigated what mediates these differences. We performed a comprehensive analysis of PDAC-associated immune cells using single cell multi-omics coupled with re-analysis of public PDAC scRNA-seq datasets. We introduce novel single-cell and repertoire analyses that have uncoupled diverse roles and contributions of various immune cell populations within different tumour microenvironments (TMEs). They revealed clear distinctions in the clonal characteristics among different patient groups, provided valuable insights into the mechanisms of immune cell migration and tissue adaptation underlying these disparities. These results point to differential CD4 polarisation of intra-tumoural T cells, differential B cell differentiation, GC reactions, antigen presentation pathways, and distinct cell-cell communication between the myeloid-enriched and adaptive-enriched groups. Overall, we identified two major distinct themes for future immune intervention within PDAC patients between those with higher adaptive versus myeloid immune cell infiltration.