The genetics underlying severe COVID-19 The immune system is complex and involves many genes, including those that encode cytokines known as interferons (IFNs). Individuals that lack specific IFNs can be more susceptible to infectious diseases. Furthermore, the autoantibody system dampens IFN response to prevent damage from pathogen-induced inflammation. Two studies now examine the likelihood that genetics affects the risk of severe coronavirus disease 2019 (COVID-19) through components of this system (see the Perspective by Beck and Aksentijevich). Q. Zhang et al. used a candidate gene approach and identified patients with severe COVID-19 who have mutations in genes involved in the regulation of type I and III IFN immunity. They found enrichment of these genes in patients and conclude that genetics may determine the clinical course of the infection. Bastard et al. identified individuals with high titers of neutralizing autoantibodies against type I IFN-α2 and IFN-ω in about 10% of patients with severe COVID-19 pneumonia. These autoantibodies were not found either in infected people who were asymptomatic or had milder phenotype or in healthy individuals. Together, these studies identify a means by which individuals at highest risk of life-threatening COVID-19 can be identified. Science , this issue p. eabd4570 , p. eabd4585 ; see also p. 404

Abstract Several studies have analyzed antiviral immune pathways in late-stage severe COVID-19. However, the initial steps of SARS-CoV-2 antiviral immunity are poorly understood. Here, we have isolated primary SARS-CoV-2 viral strains, and studied their interaction with human plasmacytoid pre-dendritic cells (pDC), a key player in antiviral immunity. We show that pDC are not productively infected by SARS-CoV-2. However, they efficiently diversified into activated P1-, P2-, and P3-pDC effector subsets in response to viral stimulation. They expressed CD80, CD86, CCR7, and OX40 ligand at levels similar to influenza virus-induced activation. They rapidly produced high levels of interferon-α, interferon-λ1, IL-6, IP-10, and IL-8. All major aspects of SARS-CoV-2-induced pDC activation were inhibited by hydroxychloroquine. Mechanistically, SARS-CoV-2-induced pDC activation critically depended on IRAK4 and UNC93B1, as established using pDC from genetically deficient patients. Overall, our data indicate that human pDC are efficiently activated by SARS-CoV-2 particles and may thus contribute to type I IFN-dependent immunity against SARS-CoV-2 infection.

SUMMARY It is currently accepted that activated cancer-associated fibroblasts (CAF) participate in T cell exclusion from tumor nests, but it remains unclear how they promote barrier phenotypes, and whether specific subsets are involved. Here, using single-cell RNA sequencing coupled with multiplex imaging on a large cohort of lung tumors, we identify four main CAF populations, of which only two are associated with T cell exclusion: (i) MYH11 + αSMA + CAF, which are present in early-stage tumors and form a single-cell layer lining cancer aggregates, and (ii) FAP + αSMA + CAF, which appear in more advanced tumors and organize in patches within the stroma or in multiple layers around tumor nests. Both CAF populations show a contractility phenotype together with dense and aligned matrix fiber deposition compared to the T cell-permissive CAF. Yet they express distinct matrix genes, including COL4A1/COL9A1 (MYH11 + αSMA + CAF) and COL11A1/COL12A1 (FAP + αSMA + CAF). Hereby, we uncovered unique molecular programs of CAF driving T cell marginalization, whose targeting should increase immunotherapy efficacy in patients bearing T cell-excluded tumors. SIGNIFICANCE The cellular and molecular programs driving T cell marginalization in solid tumors remain unclear. Here, we describe two CAF populations associated with T cell exclusion in human lung tumors. We demonstrate the importance of pairing molecular and spatial analysis of the tumor microenvironment, a prerequisite to develop new strategies targeting T cell-excluding CAF.