The evidence for T-cell–mediated regression of human cancers such as non–small-cell lung carcinoma, renal cell carcinoma, and—in particular—melanoma after immunotherapy is strong. Anti-CTLA4 (ipilimumab) treatment has been approved for treatment of meta-static melanoma,1 and antibody-mediated blockade of PD-1, a second inhibitory receptor on T cells, has shown highly encouraging results in early clinical trials.2,3 Although the clinical activity of these treatments is apparent, it is still unknown which T-cell reactivities are involved in immunotherapy-induced cancer regression.4 T-cell reactivity against nonmutated tumor-associated self-antigens has been analyzed in patients treated with ipilimumab or with autologous tumor-infiltrating T cells, but the magnitude of the T-cell responses observed has been relatively modest.5,6 In part on the basis of such data, recognition of patient-specific mutant epitopes (hereafter referred to as neoantigens) has been suggested to be a potentially important component.7 A potential involvement of mutated epitopes in T-cell control would also fit well with the observation that the mutation load in sun-exposed melanomas is particularly high.8-10 Intriguingly, on the basis of animal model data, it has recently been suggested that (therapy-induced) analysis of T-cell reactivity against patient-specific neoantigens may be feasible through exploitation of cancer genome data.11,12 However, human data have thus far been lacking. Here we report a case of a patient with stage IV melanoma who exhibited a clinical response to ipilimumab treatment. Cancer exome–guided analysis of T-cell reactivity in this patient revealed reactivity against two neoantigens, including a dominant T-cell response against a mutant epitope of the ATR (ataxia telangiectasia and Rad3 related) gene product that increased strongly after ipilimumab treatment. These data provide the first demonstration (to our knowledge) of cancer exome–guided analysis to dissect the effects of melanoma immunotherapy.

Climate change is affecting both the abiotic environment and the seasonal timing of life history events, with potentially major consequences for plant performance and plant-associated food webs. Despite this, we lack insights into how effects of plant phenology on plant performance and food webs depend on environmental conditions, and to what extent effects of phenology and the environment on plant performance are direct vs. mediated by changes in the plant-associated community. We conducted a multifactorial field experiment to test for the effect of spring phenology and shade on Quercus robur seedling traits and performance, as well as attacks by specialist plant pathogens, insects and small mammals. Spring phenology strongly affected seedling performance whereas shade only affected leaf thickness and chlorophyll. Likewise, spring phenology strongly affected herbivore and pathogen attack, whereas shade and its interaction with spring phenology only explained a minor part of the variation. Small mammals preferentially attacked later phenology seedlings, which strongly affected plant survival, while insect herbivores and pathogens did not mediate the effect of spring phenology and shade on plant performance. Synthesis: This study highlights that the effect of spring phenology outweighs the effect of environmental context on plant performance and plant attack during the growing season. Interestingly, small mammal herbivores, and not diseases and insect herbivores, may play a key role in mediating the effect of spring phenology on plant performance. Together, these findings advance our understanding of the consequences of climate-induced changes in spring phenology and the abiotic environment on plant performance within a community context.

The more insects there are, the more food there is for insectivores and the higher the likelihood for insect-associated ecosystem services. Yet, we lack insights into the drivers of insect biomass over space and seasons, for both tropical and temperate zones. We used 245 Malaise traps, managed by 191 volunteers and park guards, to characterize year-round flying insect biomass in a temperate (Sweden) and a tropical (Madagascar) country. Surprisingly, we found that local insect biomass was similar across zones. In Sweden, local insect biomass increased with accumulated heat and varied across habitats, while biomass in Madagascar was unrelated to the environmental predictors measured. Drivers behind seasonality partly converged: In both countries, the seasonality of insect biomass differed between warmer and colder sites, and wetter and drier sites. In Sweden, short-term deviations from expected season-specific biomass were explained by week-to-week fluctuations in accumulated heat, rainfall and soil moisture, whereas in Madagascar, weeks with higher soil moisture had higher insect biomass. Overall, our study identifies key drivers of the seasonal distribution of flying insect biomass in a temperate and a tropical climate. This knowledge is key to understanding the spatial and seasonal availability of insects—as well as predicting future scenarios of insect biomass change.

Abstract Any single ecosystem will provide many ecosystem functions. Whether these functions tend to increase in concert or trade off against each other is a question of much current interest. Equally topical are the drivers behind ecosystem function rates. Yet, we lack large-scale systematic studies that investigate how abiotic factors can directly or indirectly — via effects on biodiversity — drive ecosystem functioning. In this study, we assessed the impact of climate, landscape and biotic community on ecosystem functioning and multifunctioning in the temperate and tropical zone, and investigated potential trade-offs among ecosystem functions in both zones. To achieve this, we measured a diverse set of insect-related ecosystem functions — including herbivory, seed dispersal, predation, decomposition and pollination — at 50 sites across Madagascar and 171 sites across Sweden, and characterized the insect community at each site using Malaise traps. We used structural equations models to infer causality of the effects of climate, landscape, and biodiversity on ecosystem functioning. For the temperate zone, we found that abiotic factors were more important than biotic factors in driving ecosystem functioning, while in the tropical zone, effects of biotic drivers were most pronounced. In terms of trade-offs among functions, in the temperate zone, only seed dispersal and predation were positively correlated, while all other functions were uncorrelated. By contrast, in the tropical zone, most ecosystem functions increased in concert, highlighting that tropical ecosystems can simultaneously provide a diverse set of functions. These correlated functions in Madagascar could for the most part be explained by similar responses to local climate, landscape, and biota. Our study suggests that the functioning of temperate and tropical ecosystems differs fundamentally in patterns and drivers. Without a better understanding of these differences, it will be impossible to correctly predict shifts in ecosystem functioning in response to environmental disturbances. To identify global patterns and drivers of ecosystem functioning, we will next need replicate sampling across biomes – as here achieved for two regions, thus paving the road and setting the baseline expectations.

Abstract Foliar fungi on urban trees are important for tree health, biodiversity and ecosystem functioning. Yet, we lack insights into how urbanization influences foliar fungal communities. We created detailed maps of Stockholm region’s climate and air quality and characterized foliar fungi from mature oaks ( Quercus robur ) across climatic, air quality and local habitat gradients. Fungal richness was higher in locations with high growing season relative humidity, and fungal community composition was structured by growing season maximum temperature, NO 2 concentration and leaf litter cover. The relative abundance of mycoparasites and endophytes increased with temperature. The relative abundance of pathogens was lowest with high concentrations of NO 2 and particulate matter (PM 2.5 ), while saprotrophs increased with leaf litter cover. Our findings show that urbanization influences foliar fungi, providing insights for developing management guidelines to promote tree health, prevent disease outbreaks and maintain biodiversity within urban landscapes.