Abstract Mycobacterium tuberculosis lung infection results in a complex multicellular structure, the granuloma. In some granulomas, immune activity promotes bacterial clearance; in others, bacteria persist and grow. We identified correlates of bacterial control in cynomolgus macaque lung granulomas by co-registering longitudinal PET-CT imaging, single-cell RNA-sequencing, and measures of bacterial clearance. We find that bacterial persistence occurs in granulomas enriched for mast, endothelial, fibroblast and plasma cells, signaling amongst themselves via Type II immunity and wound healing pathways. In contrast, these interactions are largely absent in granulomas that drive bacterial control, which are often those that form later in the course of infection; these restrictive lesions are characterized by cellular ecosystems enriched for Type1-Type17, stem-like, and cytotoxic T cells engaged in pro-inflammatory signaling networks that involve diverse myeloid and non-immune cell populations. There is also a temporal aspect to bacterial control, in that granulomas that arise later in infection (in the context of an established immune response) share the functional characteristics of restrictive granulomas and are more capable of killing Mtb. Taken together, our results define the complex multicellular ecosystems underlying (lack of) granuloma resolution and highlight host immune targets that can be leveraged to develop new vaccine and therapeutic strategies for TB. One-Sentence Summary Bacterial control in TB lung granulomas correlates with distinct cellular immune microenvironments and time of formation after infection.

ABSTRACT Enzymatic pockets such as those of histone deacetylases (HDACs) are among the most favored targets for drug development. However, enzymatic inhibitors often exhibit low selectivity and high toxicity due to targeting multiple enzyme paralogs, which are often involved in distinct multisubunit complexes. Here, we report the discovery and characterization of a non-enzymatic small molecule inhibitor of HDAC transcriptional repression functions with comparable anti-tumor activity to the enzymatic HDAC inhibitor Vorinostat, and anti-psychedelic activity of an HDAC2 knockout in vivo . We highlight that these phenotypes are achieved while modulating the expression of 20- and 80-fold fewer genes than enzymatic and genetic inhibition in the respective models. Thus, by achieving the same biological outcomes as established therapeutics while impacting a dramatically smaller number of genes, inhibitors of protein-protein interactions can offer important advantages in improving the selectivity of epigenetic modulators. GRAPHICAL ABSTRACT

Abstract Background Non-human primates (NHP) are desirable as animal models of human disease because they share behavioral, physiological, and genomic traits with people. Hence, NHP recapitulate manifestations of disease not observed in other animal species. The Macaca fascicularis (i.e., Cynomolgus macaque) is an NHP species extensively used for biomedical research, but the TCR repertoire hasn’t been characterized yet. Result We used the genomic sequences to design primers to identify the expressed TCR repertoire by single cell RNAseq. The data analysis from 22 unique samples were used to assign a functional status to each TCR genes. We identified and analyzed the TRA/D, TRB and TRG loci of the Cynomolgus macaque. Conclusion The genomic organization of the Cynomolgus macaque has great similarity with Macaca mulatta (i.e., Rhesus macaque) and they shared >90% sequence similarity with the human TCR repertoire. These data will facilitate the analysis of T cell immunity in Cynomolgus macaques.

Abstract SARS-CoV-2 infection and COVID-19 disease vary with respect to viral variant and host vaccination status. However, how vaccines, emergent variants, and their intersection shift host responses in the human nasal mucosa remains uncharacterized. We and others have shown during the first SARS-CoV-2 wave that a muted nasal epithelial interferon response at the site of infection underlies severe COVID-19. We sought to further understand how upper airway cell subsets and states associate with COVID-19 phenotypes across viral variants and vaccination. Here, we integrated new single-cell RNA-sequencing (scRNA-seq) data from nasopharyngeal swabs collected from 67 adult participants during the Delta and Omicron waves with data from 45 participants collected during the original (Ancestral) wave in our prior study. By characterizing detailed cellular states during infection, we identified changes in epithelial and immune cells that are both unique and shared across variants and vaccination status. By defining SARS-CoV-2 RNA+ cells for each variant, we found that Delta samples had a marked increase in the abundance of viral RNA+ cells. Despite this dramatic increase in viral RNA+ cells in Delta cases, the nasal cellular compositions of Delta and Omicron exhibit greater similarity, driven partly by myeloid subsets, than the Ancestral landscapes associated with specialized epithelial subsets. We found that vaccination prior to infection was surprisingly associated with nasal macrophage recruitment and activation rather than adaptive immune cell signatures. While patients with severe disease caused by Ancestral or Delta variants had muted interferon responses, Omicron-infected patients had equivalent interferon responses regardless of disease severity. Our study defines the evolution of cellular targets and signatures of disease severity in the upper respiratory tract across SARS-CoV-2 variants, and suggests that intramuscular vaccines shape myeloid responses in the nasal mucosa upon SARS-CoV-2 infection.