Despite the established dogma of central nervous system (CNS) immune privilege, neuroimmune interactions play an active role in diverse neurological disorders. However, the precise mechanisms underlying CNS immune surveillance remain elusive; particularly, the anatomical sites where peripheral adaptive immunity can sample CNS-derived antigens and the cellular and molecular mediators orchestrating this surveillance. Here, we demonstrate that CNS-derived antigens in the cerebrospinal fluid (CSF) accumulate around the dural sinuses, are captured by local antigen-presenting cells, and are presented to patrolling T cells. This surveillance is enabled by endothelial and mural cells forming the sinus stromal niche. T cell recognition of CSF-derived antigens at this site promoted tissue resident phenotypes and effector functions within the dural meninges. These findings highlight the critical role of dural sinuses as a neuroimmune interface, where brain antigens are surveyed under steady-state conditions, and shed light on age-related dysfunction and neuroinflammatory attack in animal models of multiple sclerosis.

In animal models, brain neurodegeneration biomarkers drain into cervical lymph nodes (CLNs). If this occurred in humans, CLNs may provide a readily accessible source of these biomarkers, draining the site of primary pathology. We tested this hypothesis in discovery and validation cohorts using ultrasound-guided fine needle aspiration (FNA). We measured amyloid-beta 40 and 42, phospho-Tau-181, glial-fibrillary-acidic-protein, and neurofilament-light using single molecule array in CLN aspirates and plasma from: i) a discovery cohort of 25 autoimmune patients, and from ii) plasma, CLNs and capillary blood in four healthy volunteers, an optimisation-validation cohort. FNA was well-tolerated by all participants. In both cohorts, all biomarkers were detected in all plasmas and CLNs, other than neurofilament-light (8/17 of discovery cohort). CLN biomarker concentrations were significantly greater than plasma concentrations for all except neurofilament-light, most markedly for phospho-Tau-181 (266 fold; P<0.02), whose CLN concentrations decreased with age (Spearman r=-0.66, P=0.001). This study presents the first evidence that neurodegenerative biomarkers are detectable in human CLNs. Raised CLN:plasma biomarker ratios suggest their concentration in CLNs, which may offer a sensitive compartment for minimally-invasive sampling in clinical trials. Further, age-associated phospho-Tau-181 reduction with age suggests FNA of CLNs may measure the integrity of brain lymphatic drainage in vivo.