TLR7 and plasmacytoid dendritic cells are essential for type I IFN–dependent immunity to SARS-CoV-2 in the lungs.

Abstract Four endemic human coronaviruses (HCoVs) are commonly associated with acute respiratory infection in humans. B cell responses to these “common cold” viruses remain incompletely understood. Here we report a comprehensive analysis of CoV-specific antibody repertoires in 231 children and 1168 adults using phage-immunoprecipitation sequencing. Seroprevalence of antibodies to endemic HCoVs ranged between ~4 and 27% depending on the species and cohort. We identified at least 136 novel linear B cell epitopes. Antibody repertoires against endemic HCoVs were qualitatively different between children and adults in that anti-HCoV IgG specificities more frequently found among children targeted functionally important and structurally conserved regions of the spike, nucleocapsid and matrix proteins. Moreover, antibody specificities targeting the highly conserved fusion peptide region and S2’ cleavage site of the spike protein were broadly cross-reactive with peptides of epidemic human and non-human coronaviruses. In contrast, an acidic tandem repeat in the N-terminal region of the Nsp3 subdomain of the HCoV-HKU1 polyprotein was the predominant target of antibody responses in adult donors. Our findings shed light on the dominant species-specific and pan-CoV target sites of human antibody responses to coronavirus infection, thereby providing important insights for the development of prophylactic or therapeutic monoclonal antibodies and vaccine design.

Summary Inborn errors of human IFN-γ immunity underlie mycobacterial disease. We report a patient with mycobacterial disease due to an inherited deficiency of the transcription factor T-bet. This deficiency abolishes the expression of T-bet target genes, including IFNG , by altering chromatin accessibility and DNA methylation in CD4 + T cells. The patient has profoundly diminished counts of mycobacterial-reactive circulating NK, invariant NKT (iNKT), mucosal-associated invariant T (MAIT), and Vδ2 + γδ T lymphocytes, and of non-mycobacterial-reactive classic T H 1 lymphocytes, the remainders of which also produce abnormally low amounts of IFN-γ. Other IFN-γ-producing lymphocyte subsets however develop normally, but with low levels of IFN-γ production, with exception of Vδ2 − γδ T lymphocytes, which produce normal amounts of IFN-γ in response to non-mycobacterial stimulation, and non-classic T H 1 (T H 1*) lymphocytes, which produce IFN-γ normally in response to mycobacterial antigens. Human T-bet deficiency thus underlies mycobacterial disease by preventing the development of, and IFN-γ production by, innate (NK) and innate-like adaptive lymphocytes (iNKT, MAIT, and Vδ2 + γδ T cells), with mycobacterial-specific, IFN-γ-producing, purely adaptive αβ T H 1* cells unable to compensate for this deficit.

Most cases of herpes simplex virus 1 (HSV-1) encephalitis (HSE) remain unexplained

Severe defects in human IFNγ immunity predispose individuals to both Bacillus Calmette-Guérin disease and tuberculosis, whereas milder defects predispose only to tuberculosis

Abstract Allelic diversity of HLA class II genes may help maintain humoral immunity against infectious diseases. We investigated the relative contribution of specific HLA class II alleles, haplotypes and genotypes on the variation of antibody responses to a variety of common pathogens in a cohort of 800 adults representing the general Arab population. We found that classical HLA class II gene heterozygosity confers a selective advantage. Moreover, we demonstrated that multiple HLA class II alleles play a synergistic role in shaping the antibody repertoire. Interestingly, associations of HLA-DRB1 genotypes with specific antigens were identified. Our findings suggest that HLA class II gene polymorphisms confer specific humoral immunity against common pathogens, which may have contributed to the genetic diversity of HLA class II loci during hominine evolution.

Whipple’s disease (WD) strikes only a small minority of the individuals infected with Tropheryma whipplei (Tw). We studied a large multiplex kindred, containing four otherwise healthy WD patients and five healthy Tw carriers. We tested the hypothesis that WD follows autosomal dominant (AD) inheritance with age-dependent incomplete penetrance. By combining genome-wide linkage and whole exome sequencing, we identified a single very rare non-synonymous mutation in the four patients: the R98W variant of Interferon regulatory factor 4 (IRF4), a transcription factor with pleiotropic roles in immunity. The five Tw carriers were younger and heterozygous for R98W too. We showed that R98W was a loss-of-function allele and led to a distinctive pattern of transcription in heterozygous leukocytes following Tw stimulation. Finally, we found that IRF4 evolved under purifying selection and that R98W was not dominant-negative. Haploinsufficiency at the IRF4 locus in this kindred underlies WD with AD inheritance and age-dependent incomplete penetrance.

A hands-on training workshop was devised with omics data used as source material to emulate reductionist investigation approaches. NUDT16, a member of the Nudix hydrolase family was selected as a candidate gene on the basis of: 1) it being upregulated in neutrophils exposed in vitro to serum of patients with sepsis, AND 2) the absence of overlap between the NUDT16 and sepsis, inflammation or neutrophil literature. We next sought to corroborate the initial finding in five public transcriptome sepsis datasets in which NUDT16 transcript levels were measured. In each of these dataset NUDT16 transcript abundance was found to be significantly increased in septic patients in vivo in comparison to uninfected controls. Next, biological concepts were extracted from the NUDT16 literature. The main concepts to emerge from profiling this literature were RNA decapping, inosine triphosphate, and inosine diphosphate. Through these concepts, indirect links could be established between NUDT16 and the sepsis/inflammation/neutrophil literature. A potential role for NUDT16 could, in turn, be inferred in the degradation of mRNAs in activated neutrophils. Follow on experiments that would be necessary in order to further explore such inference are discussed.

Primary immunodeficiencies (PIDs) are a heterogeneous group of inherited disorders, frequently caused by loss-of-function and less commonly by gain-of-function mutations, which can result in susceptibility to a broad or a very narrow range of infections but also in inflammatory, allergic or malignant diseases. Owing to the wide range in clinical manifestations and variability in penetrance and expressivity, there is an urgent need to better understand the underlying molecular, cellular and immunological phenotypes in PID patients in order to improve clinical diagnosis and management. Here we have compiled a manually curated collection of public transcriptome datasets mainly obtained from human whole blood, peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) or fibroblasts of patients with PIDs and of control subjects for subsequent meta-analysis, query and interpretation. A total of nineteen (19) datasets derived from studies of PID patients were identified and retrieved from the NCBI Gene Expression Omnibus (GEO) database and loaded in GXB, a custom web application designed for interactive query and visualization of integrated large-scale data. The dataset collection includes samples from well characterized PID patients that were stimulated ex vivo under a variety of conditions to assess the molecular consequences of the underlying, naturally occurring gene defects on a genome-wide scale. Multiple sample groupings and rank lists were generated to facilitate comparisons of the transcriptional responses between different PID patients and control subjects. The GXB tool enables browsing of a single transcript across studies, thereby providing new perspectives on the role of a given molecule across biological systems and PID patients. This dataset collection is available at: http://pid.gxbsidra.org/dm3/geneBrowser/list.