Abstract Natural killer (NK) cells are innate lymphoid cells (ILCs) contributing to immune responses to microbes and tumors. Historically, their classification hinged on a limited array of surface protein markers. Here, we used single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) and cellular indexing of transcriptomes and epitopes by sequencing (CITE-seq) to dissect the heterogeneity of NK cells. We identified three prominent NK cell subsets in healthy human blood: NK1, NK2 and NK3, further differentiated into six distinct subgroups. Our findings delineate the molecular characteristics, key transcription factors, biological functions, metabolic traits and cytokine responses of each subgroup. These data also suggest two separate ontogenetic origins for NK cells, leading to divergent transcriptional trajectories. Furthermore, we analyzed the distribution of NK cell subsets in the lung, tonsils and intraepithelial lymphocytes isolated from healthy individuals and in 22 tumor types. This standardized terminology aims at fostering clarity and consistency in future research, thereby improving cross-study comparisons.

Abstract Plasmacytoid dendritic cells (pDCs) are major producers of type I/III interferons. As these cytokines are crucial for antiviral defense, it is assumed to be also the case for pDCs. However, robust evidence supporting this dogma is scarce. Genetic mutations or pharmacological manipulations causing pDC loss or disrupting their interferon production affect other immune cells, which could confound interpretation. To overcome this bottleneck, we engineered pDC-less mice, specifically and constitutively devoid of pDCs as expressing diphtheria toxin under coordinated control of the Siglech and Pacsin1 genes co-expressed uniquely in pDCs. pDC-less mice mounted protective intrinsic and innate immune responses against systemic infection with mouse Cytomegalovirus, and were more resistant to intranasal infection with influenza virus and SARS-CoV2. Thus, contrary to dogma, pDCs and their interferon production proved dispensable or deleterious during systemic or respiratory viral infections, respectively. pDC-less mice will enable rigorously revisiting the roles of pDCs in health and disease.

ABSTRACT High affinity antibody-producing plasma cell (PC) production in germinal centers (GC) is crucial for antibody-mediated immune protection after vaccination or infection. The selection of high affinity B cells in the GC light zone instructs PC differentiation in a subset of cells, but the phenotype, differentiation trajectory and spatial localization of those prePC intermediates remain to be characterized. Here, we have used a mouse model to track GC-derived B cells with integrative single-cell and spatial analyses in draining lymph node after immunization. We first identified putative prePC in scRNA-seq datasets, then enriched those cells through their specific surface phenotype for further analysis of their gene expression trajectories and BCR repertoire. We found a continuum of actively proliferating transitional states bridging selected LZ GC B cells and recently exported PCs, with gradually increasing levels of endoplasmic reticulum stress-associated genes and immunoglobulin transcripts. Spatial analyses revealed that recently differentiated PC continued their maturation and proliferation at the interface between the DZ and extensions of the lymph node medulla. Our results provide insights into the intermediate stages and microenvironmental factors involved in the differentiation of GC B cells into PC, with implications for vaccine development and understanding antibody responses.