AH
Amir Horowitz
Author with expertise in Natural Killer Cells in Immunity
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
16
(94% Open Access)
Cited by:
1,667
h-index:
35
/
i10-index:
43
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Primary HIV-1 Infection Is Associated with Preferential Depletion of CD4+ T Lymphocytes from Effector Sites in the Gastrointestinal Tract

Saurabh Mehandru et al.Sep 13, 2004
Given its population of CCR5-expressing, immunologically activated CD4+ T cells, the gastrointestinal (GI) mucosa is uniquely susceptible to human immunodeficiency virus (HIV)-1 infection. We undertook this study to assess whether a preferential depletion of mucosal CD4+ T cells would be observed in HIV-1–infected subjects during the primary infection period, to examine the anatomic subcompartment from which these cells are depleted, and to examine whether suppressive highly active antiretroviral therapy could result in complete immune reconstitution in the mucosal compartment. Our results demonstrate that a significant and preferential depletion of mucosal CD4+ T cells compared with peripheral blood CD4+ T cells is seen during primary HIV-1 infection. CD4+ T cell loss predominated in the effector subcompartment of the GI mucosa, in distinction to the inductive compartment, where HIV-1 RNA was present. Cross-sectional analysis of a cohort of primary HIV-1 infection subjects showed that although chronic suppression of HIV-1 permits near-complete immune recovery of the peripheral blood CD4+ T cell population, a significantly greater CD4+ T cell loss remains in the GI mucosa, despite up to 5 yr of fully suppressive therapy. Given the importance of the mucosal compartment in HIV-1 pathogenesis, further study to elucidate the significance of the changes observed here is critical.
0

Pan-cancer profiling of tumor-infiltrating natural killer cells through transcriptional reference mapping

Herman Netskar et al.Jul 2, 2024
Abstract The functional diversity of natural killer (NK) cell repertoires stems from differentiation, homeostatic, receptor–ligand interactions and adaptive-like responses to viral infections. In the present study, we generated a single-cell transcriptional reference map of healthy human blood- and tissue-derived NK cells, with temporal resolution and fate-specific expression of gene-regulatory networks defining NK cell differentiation. Transfer learning facilitated incorporation of tumor-infiltrating NK cell transcriptomes (39 datasets, 7 solid tumors, 427 patients) into the reference map to analyze tumor microenvironment (TME)-induced perturbations. Of the six functionally distinct NK cell states identified, a dysfunctional stressed CD56 bright state susceptible to TME-induced immunosuppression and a cytotoxic TME-resistant effector CD56 dim state were commonly enriched across tumor types, the ratio of which was predictive of patient outcome in malignant melanoma and osteosarcoma. This resource may inform the design of new NK cell therapies and can be extended through transfer learning to interrogate new datasets from experimental perturbations or disease conditions.
0
Citation6
0
Save
0

Myeloid cell-associated resistance to PD-1/PD-L1 blockade in urothelial cancer revealed through bulk and single-cell RNA sequencing

Li Wang et al.Sep 17, 2020
Abstract Adaptive immunity and tumor-promoting inflammation exist in delicate balance in individual tumor microenvironments; however, the role of this balance in defining sensitivity and resistance to PD-1/PD-L1 blockade therapy in urothelial cancer and other malignancies is poorly understood. We pursued an unbiased systems biology approach using bulk RNA sequencing data to examine pre-treatment molecular features associated with sensitivity to PD-1/PD-L1 blockade in patients with metastatic urothelial cancer and identified an adaptive_immune_response module associated with response and an inflammatory_response module and stromal module associated with resistance. We mapped these gene modules onto single-cell RNA sequencing data demonstrating the adaptive_immune_response module emanated predominantly from T, NK, and B cells, the inflammatory_response module from monocytes/macrophages, and the stromal module from fibroblasts. The adaptive_immune_response:inflammatory_response module expression ratio in individual tumors, reflecting the balance between antitumor immunity and tumor-associated inflammation and coined the 2IR score, best correlated with clinical outcomes and was validated in an independent cohort. Individual monocytes/macrophages with low 2IR scores demonstrated upregulation of proinflammatory genes including IL1B and downregulation of antigen presentation genes, were unrelated to classical M1 versus M2 polarization, and were enriched in pre-treatment peripheral blood from patients with PD-L1 blockade-resistant metastatic urothelial cancer. Single sentence summary Proinflammatory monocytes/macrophages, present in tumor and blood, are associated with resistance to immune checkpoint blockade in urothelial cancer.
0
Citation2
0
Save
0

Pan-cancer profiling of tumor-infiltrating natural killer cells through transcriptional reference mapping

Herman Netskar et al.Oct 30, 2023
Abstract The functional diversity of natural killer (NK) cell repertoires stems from differentiation, homeostatic receptor-ligand interactions, and adaptive-like responses to viral infections. Here, we generated a single-cell transcriptional reference map of healthy human blood and tissue-derived NK cells, with temporal resolution and fate-specific expression of gene regulator networks defining NK cell differentiation. Using transfer learning, transcriptomes of tumor-infiltrating NK cells from seven solid tumor types (427 patients), combined from 39 datasets, were incorporated into the reference map and interrogated for tumor microenvironment (TME)-induced perturbations. We identified six functionally distinct NK cellular states in healthy and malignant tissues, two of which were commonly enriched for across tumor types: a dysfunctional ‘stressed’ CD56 bright state susceptible to TME-induced immunosuppression and a cytotoxic TME-resistant ‘effector’ CD56 dim state. The ratio of ‘stressed’ CD56 bright and ‘effector’ CD56 dim was predictive of patient outcome in malignant melanoma and osteosarcoma. This resource may inform the design of novel NK cell therapies and can be extended endlessly through transfer learning to interrogate new datasets from experimental perturbations or disease conditions.
0
Citation2
0
Save
5

Understanding the heterogeneity of alloreactive natural killer cell function in kidney transplantation

Dan Ruan et al.Sep 5, 2023
ABSTRACT Human Natural Killer (NK) cells are heterogeneous lymphocytes regulated by variegated arrays of germline-encoded activating and inhibitory receptors. They acquire the ability to detect polymorphic self-antigen via NKG2A/HLA-E or KIR/HLA-I ligand interactions through an education process. Correlations among HLA/KIR genes, kidney transplantation pathology and outcomes suggest that NK cells participate in allograft injury, but mechanisms linking NK HLA/KIR education to antibody-independent pathological functions remain unclear. We used CyTOF to characterize pre- and post-transplant peripheral blood NK cell phenotypes/functions before and after stimulation with allogeneic donor cells. Unsupervised clustering identified unique NK cell subpopulations present in varying proportions across patients, each of which responded heterogeneously to donor cells based on donor ligand expression patterns. Analyses of pre-transplant blood showed that educated, NKG2A/KIR-expressing NK cells responded greater than non-educated subsets to donor stimulators, and this heightened alloreactivity persisted > 6 months post-transplant despite immunosuppression. In distinct test and validation sets of patients participating in two clinical trials, pre-transplant donor-induced release of NK cell Ksp37, a cytotoxicity mediator, correlated with 2-year and 5-year eGFR. The findings explain previously reported associations between NK cell genotypes and transplant outcomes and suggest that pre-transplant NK cell analysis could function as a risk-assessment biomarker for transplant outcomes.
5
Citation2
0
Save
14

Elevated HLA-E and NKG2A as a Consequence of Chronic Immune Activation Defines Resistance to M. bovis BCG Immunotherapy in Non-Muscle-Invasive Bladder Cancer

Daniel Ranti et al.Mar 7, 2022
Abstract Mycobacterium bovis Bacillus Calmette-Guerin (BCG), the first-line treatment for non-muscle invasive bladder cancer (NMIBC), promotes the production of inflammatory cytokines, particularly interferon (IFN)-γ. Prolonged inflammation and IFN-γ exposure are known to cause an adaptive immune response, enabling immune escape and proliferation by tumor cells. We investigated HLA-E and NKG2A, a novel T and NK cell checkpoint pathway, as a driver of adaptive resistance in BCG unresponsive NMIBC. We observed ubiquitous inflammation in all patients after BCG immunotherapy, regardless of recurrence status. IFN-γ was shown to drive tumor expression of HLA-E and PD-L1. Further, NKG2A-expressing NK and CD8 T cells were enriched in BCG unresponsive tumors and with enhanced capacity for cytolytic functions. Strikingly, in situ spatial analyses revealed that HLA-E HIGH tumors are activated to recruit NK and T cells via chemokine production, potentially sparing HLA-E LOW tumors that would otherwise be susceptible to lysis. Finally, blood-derived NK cells retained anti-tumor functions at the time of tumor recurrence. These data support combined NKG2A and PD-L1 blockade for BCG unresponsive disease.
14
Citation2
0
Save
0

Single cell view of tumor microenvironment gradients in pleural mesothelioma

Bruno Giotti et al.Mar 15, 2024
ABSTRACT Immunotherapies have shown great promise in pleural mesothelioma (PM), yet most patients still do not achieve significant clinical response, highlighting the importance of improving understanding of the tumor microenvironment (TME). Here, we utilized high-throughput, single-cell RNA-sequencing to de novo identify 54 expression programs and construct a comprehensive cellular catalogue of the PM TME. We found four cancer-intrinsic programs associated with poor disease outcome and a novel fetal-like, endothelial cell population that likely responds to VEGF signaling and promotes angiogenesis. Throughout cellular compartments, we observe substantial difference in the TME associated with a cancer-intrinsic sarcomatoid signature, including enrichment in fetal-like endothelial cells, CXCL9+ macrophages, cytotoxic, exhausted, and regulatory T cells, which we validated using imaging and bulk deconvolution analyses on two independent cohorts. Finally, we show, both computationally and experimentally, that NKG2A-HLA-E interaction between NK and tumor cells represents an important new therapeutic axis in PM, especially for epithelioid cases. Statement of Significance This manuscript presents the first single-cell RNA-sequencing atlas of pleural mesothelioma (PM) tumor microenvironment. Findings of translational relevance, validated experimentally and using independent bulk cohorts, include identification of gene programs predictive of survival, a fetal-like endothelial cell population, and NKG2A blockade as a promising new immunotherapeutic intervention in PM.
0
Citation1
0
Save
Load More