Abstract The deterioration in immune function with aging is thought to make a major contribution to the increased morbidity and mortality from infectious disease in old age. One aspect of immune senescence is the reduction in CD8 T cell repertoire as due to the accumulation of oligoclonal, memory T cells and a reduction in the naive T cell pool. CD8 T cell clonal expansions accumulate with age, but their antigenic specificity remains unknown. In this study, we show that in elderly individuals seropositivity for human CMV leads to the development of oligoclonal populations of CMV-specific CTL that can constitute up to one-quarter of the total CD8 T cell population. Furthermore, CMV-specific CTL have a highly polarized membrane phenotype that is typical of effector memory cells (CD28−, CD57+, CCR7−). TCR analyses show that CMV-specific CTL have highly restricted clonality with greater restriction in the larger expansions. Clonal analysis of the total CD8 T cell repertoire was compared between CMV-seropositive and CMV-seronegative donors. Thirty-three percent more clonal expansions were observed in CMV-seropositive donors in comparison with seronegative individuals. These data implicate CMV as a major factor in driving oligoclonal expansions in old age. Such a dramatic accumulation of virus-specific effector CTL might impair the ability to respond to heterologous infection and may underlie the negative influence of CMV seropositivity on survival in the very elderly.

Stem cell transplantation is used widely in the management of a range of diseases of the hemopoietic system. Patients are immunosuppressed profoundly in the early posttransplant period, and reactivation of cytomegalovirus (CMV) remains a significant cause of morbidity and mortality. Adoptive transfer of donor-derived CMV-specific CD8+ T cell clones has been shown to reduce the rate of viral reactivation; however, the complexity of this approach severely limits its clinical application. We have purified CMV-specific CD8+ T cells from the blood of stem cell transplant donors using staining with HLA–peptide tetramers followed by selection with magnetic beads. CMV-specific CD8+ cells were infused directly into nine patients within 4 h of selection. Median cell dosage was 8.6 × 103/kg with a purity of 98% of all T cells. CMV-specific CD8+ T cells became detectable in all patients within 10 d of infusion, and TCR clonotype analysis showed persistence of infused cells in two patients studied. CMV viremia was reduced in every case and eight patients cleared the infection, including one patient who had a prolonged history of CMV infection that was refractory to antiviral therapy. This novel approach to adoptive transfer has considerable potential for antigen-specific T cell therapy.

Adoptive transfer of CMV-specific T cells offers the potential for reconstitution of viral immunity after allogeneic transplantation. However, the logistics of producing virus-specific T-cell clones has limited the application of cellular therapies. We treated 16 patients for CMV infection with polyclonal CMV-specific T-cell lines generated by short-term culture. Massive in-vivo expansions of CMV-specific cytotoxic T lymphocytes were observed, resulting in reconstitution of viral immunity. In eight cases antiviral drugs were not required, and subsequent episodes of reactivation occurred in only two patients. Our findings indicate that application of CMV-specific cell lines is both feasible and effective in a clinical environment.

Summary Ageing is associated with evidence of immune deficiency and dysregulation. Key changes in the immune system with ageing include a progressive reduction in naive T cell output associated with thymic involution and peripheral expansion of oligoclonal memory T cells. These features are associated with evidence of impaired immune responsiveness both in vitro and in vivo, termed immune senescence. CD4+ CD25+ T cells have recently been recognized as mediators of peripheral immune regulation and play a role in the control of autoimmune and pathogen-specific immune responses. The significance of CD4+ CD25+ regulatory T cells in the context of immunosenescence is not known. We have investigated the number, phenotype and function of CD4+ CD25+ T cells in healthy volunteers over a wide age range. We demonstrate that the number of CD4+ CD25+ and CD4+ CD25high T cells in healthy volunteers increases with age. In both age groups CD4+ CD25+ T cells showed a phenotype consistent with that described for regulatory T cells. Further analysis of CD4+ CD25high T cells in young and elderly donors showed equivalent expression of intracellular CTLA-4 and surface expression of activation markers. In vitro, functional titration assays of CD4+ CD25high T cells demonstrated equivalent regulatory function in both young and elderly donors, with suppression of proliferation and cytokine production in response to polyclonal T cell stimulation. These observations demonstrate an increase in peripheral blood CD4+ CD25high regulatory T cells associated with ageing. The relevance of these expanded cells in relation to the immune senescence seen in the elderly as yet remains unclear.

Abstract Aging in humans is associated with increased infections and the reduced proliferative capacity of T cells, part of the more global phenomenon termed immune senescence. The etiology of immune senescence is unknown but the accumulation of virus-specific memory T cells may be a contributory factor. We have examined CD8 T cell responses to two persistent herpesvirus infections, CMV and EBV, and to a recurrent virus infection, influenza, in different age cohorts of healthy donors using HLA-peptide tetramers and intracellular cytokine detection. Of these, CMV appears to be the most immunogenic, with the CD8 T cell response representing over 10% of the CD8 pool in many elderly donors. Interestingly, the effect of age upon EBV-specific responses depends upon donor CMV sero-status. In CMV seropositive donors, the magnitude of the EBV-specific immune response is stable with age, but in CMV seronegative donors, the response to EBV increases significantly with age. By contrast, the influenza-specific CD8 T cell immune response decreases with age, independent of CMV status. The functional activity of the herpesvirus-specific immune response decreases in elderly donors, although the characteristic phenotypes of CMV- and EBV-specific memory populations are retained. This demonstrates that aging is associated with a marked accumulation of CMV-specific CD8 T cells together with a decrease in immediate effector function. Moreover, infection with CMV can reduce prevailing levels of immunity to EBV, another persistent virus. These results suggest that carriage of CMV may be detrimental to the immunocompetent host by suppressing heterologous virus-specific immunity during aging.

Summary Acute Myeloid Leukemia (AML) is caused by multiple mutations which dysregulate growth and differentiation of myeloid cells. Cells adopt different gene regulatory networks specific to individual mutations, maintaining a rapidly proliferating blast cell population with fatal consequences for the patient if not treated. The most common treatment option is still chemotherapy which targets such cells. However, patients harbour a population of quiescent leukemic stem cells (LSCs) which can emerge from quiescence to trigger relapse after therapy. The processes that allow such cells to re- grow remain unknown. Here, we examined the well characterised t(8;21) AML sub-type as a model to address this question. Using a novel t(8;21) patient-derived xenograft model, we show that t(8;21) LSCs aberrantly activate the VEGF and IL-5 signalling pathways. Both pathways operate within a regulatory circuit consisting of the driver oncoprotein RUNX1::ETO and an AP-1/GATA2 axis allowing LSCs to re-enter the cell cycle while preserving self-renewal capacity.

Abstract Inconsistencies in the definition of clinically unsuspected venous thromboembolism (VTE) in pediatric patients recently led to the recommendation of standardizing this terminology. Clinically unsuspected VTE (cuVTE) is defined as the presence of VTE on diagnostic imaging performed for indications unrelated to VTE in a patient without symptoms or clinical history of VTE. The prevalence of cuVTE in pediatric cancer patients is unclear. Therefore, the main objective of our study was to determine the prevalence of cuVTE in pediatric cancer patients. All patients 0–18 years old, treated at the IWK in Halifax, Nova Scotia, from August 2005 through December 2019 with a known cancer diagnosis and at least one imaging study were eligible ( n = 743). All radiology reports available for these patients were reviewed ( n = 18,120). The VTE event was labeled a priori as cuVTE event for radiology reports that included descriptive texts indicating a diagnosis of thrombosis including thrombus, central venous catheter‐related, thrombosed aneurysm, tumor thrombosis, non‐occlusive thrombus, intraluminal filling defect, or small fragment clot for patients without documentation of clinical history and or signs of VTE. A total of 18,120 radiology reports were included in the review. The prevalence of cuVTE was 5.5% (41/743). Echocardiography and computed tomography had the highest rate of cuVTE detection, and the most common terminologies used to diagnose cuVTE were thrombus and non‐occlusive thrombus. The diagnosis of cuVTE was not associated with age, sex, and type of cancer. Future efforts should focus on streamlining radiology reports to characterize thrombi. The clinical significance of these cuVTE findings and their application to management, post‐thrombotic syndrome, and survival compared to cases with symptomatic VTE and patients without VTE should be further studied.

Abstract Measurable residual disease (MRD) surveillance in acute myeloid leukemia (AML) may identify patients destined for relapse and thus provide the option of pre-emptive therapy to improve their outcome. Whilst flow cytometric MRD (Flow-MRD) can be applied to high-risk AML/ myelodysplasia patients, its diagnostic performance for detecting impending relapse is unknown. We evaluated this in a cohort comprising 136 true positives (bone marrows preceding relapse by a median of 2.45 months) and 155 true negatives (bone marrows during sustained remission). At an optimal Flow-MRD threshold of 0.040%, clinical sensitivity and specificity for relapse was 74% and 87% respectively (51% and 98% for Flow-MRD ≥ 0.1%) by ‘different-from-normal’ analysis. Median relapse kinetics were 0.78 log 10 /month but significantly higher at 0.92 log 10 /month for FLT3 -mutated AML. Computational (unsupervised) Flow-MRD (C-Flow-MRD) generated optimal MRD thresholds of 0.036% and 0.082% with equivalent clinical sensitivity to standard analysis. C-Flow-MRD-identified aberrancies in HLADRlow or CD34+CD38low (LSC-type) subpopulations contributed the greatest clinical accuracy (56% sensitivity, 90% specificity) and notably, by longitudinal profiling expanded rapidly within blasts in > 40% of 86 paired MRD and relapse samples. In conclusion, flow MRD surveillance can detect MRD relapse in high risk AML and its evaluation may be enhanced by computational analysis.

Systemic immunity plays important roles in cancer immune surveillance and therapy but little is known about the immune status of healthy children or children with cancer. We performed a high dimensional single cell analysis of systemic immunity in pediatric cancer patients and age-matched healthy children. In young children with cancer (age <8years) NK cells were decreased in frequency, maturity, expression of perforin and granzyme-B, and were less cytotoxic in ex vivo assays. NK cell activity was restored after in vitro culture with interleukin-2. In contrast, older children with cancer (>8 years old) had decreased naive CD4 and CD8 T-cells with concomitant increases in effector memory and T effector memory RA-revertant (TEMRA) T-cells. These immunological changes in pediatric cancer patients are relevant to the better understanding of how cancers diagnosed in childhood interact with systemic immunity and could inform the development and application of effective immune-modulating therapies in the pediatric population.