Individuals infected with HIV-1 require lifelong antiretroviral therapy, because interruption of treatment leads to rapid rebound viraemia. Here we report on a phase 1b clinical trial in which a combination of 3BNC117 and 10-1074, two potent monoclonal anti-HIV-1 broadly neutralizing antibodies that target independent sites on the HIV-1 envelope spike, was administered during analytical treatment interruption. Participants received three infusions of 30 mg kg−1 of each antibody at 0, 3 and 6 weeks. Infusions of the two antibodies were generally well-tolerated. The nine enrolled individuals with antibody-sensitive latent viral reservoirs maintained suppression for between 15 and more than 30 weeks (median of 21 weeks), and none developed viruses that were resistant to both antibodies. We conclude that the combination of the anti-HIV-1 monoclonal antibodies 3BNC117 and 10-1074 can maintain long-term suppression in the absence of antiretroviral therapy in individuals with antibody-sensitive viral reservoirs. Combination therapy with the anti-HIV-1 monoclonal antibodies 3BNC117 and 10-1074 maintains long-term suppression in the absence of antiretroviral therapy in individuals with antibody-sensitive viral reservoirs.

B cells undergo rapid cell division and affinity maturation in anatomically distinct sites in lymphoid organs called germinal centers (GCs). Homeostasis is maintained in part by B cell apoptosis. However, the precise contribution of apoptosis to GC biology and selection is not well defined. We developed apoptosis-indicator mice and used them to visualize, purify, and characterize dying GC B cells. Apoptosis is prevalent in the GC, with up to half of all GC B cells dying every 6 hours. Moreover, programmed cell death is differentially regulated in the light zone and the dark zone: Light-zone B cells die by default if they are not positively selected, whereas dark-zone cells die when their antigen receptors are damaged by activation-induced cytidine deaminase.

In this work, we find that CD8 + T cells expressing inhibitory killer cell immunoglobulin-like receptors (KIRs) are the human equivalent of Ly49 + CD8 + regulatory T cells in mice and are increased in the blood and inflamed tissues of patients with a variety of autoimmune diseases. Moreover, these CD8 + T cells efficiently eliminated pathogenic gliadin-specific CD4 + T cells from the leukocytes of celiac disease patients in vitro. We also find elevated levels of KIR + CD8 + T cells, but not CD4 + regulatory T cells, in COVID-19 patients, correlating with disease severity and vasculitis. Selective ablation of Ly49 + CD8 + T cells in virus-infected mice led to autoimmunity after infection. Our results indicate that in both species, these regulatory CD8 + T cells act specifically to suppress pathogenic T cells in autoimmune and infectious diseases.

ABSTRACT Paired T cell receptor and RNA single cell sequencing (scTCR/RNA-seq) has allowed for enhanced resolution of clonal T cell dynamics in cancer. Here, we report a scTCR/RNA-seq dataset of 162,062 single T cells from 31 tissue regions, including tumor, adjacent normal tissues, and lymph nodes (LN), from three patients who underwent resections for progressing lung cancers after immune checkpoint blockade (ICB). We found marked regional heterogeneity in tumor persistence that was associated with heterogeneity in CD4 and CD8 T cell phenotypes; regions with persistent cancer cells were enriched for follicular helper CD4 T cells (TFH), regulatory T cells (Treg), and exhausted CD8 T cells. Clonal analysis demonstrated that highly-expanded T cell clones were predominantly of the CD8 subtype, were ubiquitously present across all sampled regions, found in the peripheral circulation, and expressed gene signatures of ‘large’ and ‘dual-expanded’ clones that have been predictive of response to ICB. Longitudinal tracking of CD8 T cell clones in the peripheral blood revealed that the persistence of ubiquitous CD8 T cell clones, as well as phenotypically distinct clones with tumor-reactive features, correlated with systemic tumor control. Finally, tracking CD8 T cell clones across tissues revealed the presence of TCF-1 + precursor exhausted CD8 T cells in tumor draining LNs that were clonally linked to expanded exhausted CD8 T cells in tumors. Altogether, this comprehensive scTCR/RNA-seq dataset with regional, longitudinal, and clonal resolution provides fundamental insights into the tissue distribution, persistence, and differentiation trajectories of ICB-responsive T cells that underlie clinical responses to ICB.

Summary Shortly after priming, the fate of activated CD4 T cells is segregated into BCL6 + follicular helper T (Tfh) and BCL6 − effector (Teff) cells. However, it remains unknown how these subsets are sustained in the presence of chronic antigen stimulation. Using a combination of single cell- and population-based approaches, we show that in chronic viral infection, activated CD4 T cells differentiate into BCL6-dependent TCF-1 + progenitor cells with superior capacity to expand and give rise to both Teff and Tfh. They share properties with progenitor-exhausted CD8 T cells and are required for the continued generation of Teff cells as antigen persists. In response to tumors, an analogous CD4 T cell population develops in draining lymph nodes. Our study reveals the heterogeneity and plasticity of CD4 T cells upon encountering persistent antigen and highlights their population dynamics through a stable bipotent intermediate state.

Decreased intra-tumor heterogeneity (ITH) correlates with increased patient survival and immunotherapy response. However, even highly homogenous tumors may display variability in their aggressiveness, and how immunologic-factors impinge on their aggressiveness remains understudied. Here we studied the mechanisms responsible for the immune-escape of murine tumors with low ITH. We compared the temporal growth of homogeneous, genetically-similar single-cell clones that are rejected vs. those that are not-rejected after transplantation in-vivo using single-cell RNA sequencing and immunophenotyping. Non-rejected clones showed high infiltration of tumor-associated-macrophages (TAMs), lower T-cell infiltration, and increased T-cell exhaustion compared to rejected clones. Comparative analysis of rejection-associated gene expression programs, combined with in-vivo CRISPR knockout screens of candidate mediators, identified Mif (macrophage migration inhibitory factor) as a regulator of immune rejection. Mif knockout led to smaller tumors and reversed non-rejection-associated immune composition, particularly, leading to the reduction of immunosuppressive macrophage infiltration. Finally, we validated these results in melanoma patient data.

Previous reports show that Ly49 CD8 T cells can suppress autoimmunity in mouse models of autoimmune diseases. Here we find a markedly increased frequency of CD8 T cells expressing inhibitory Killer cell Immunoglobulin like Receptors (KIR), the human equivalent of the Ly49 family, in the blood and inflamed tissues of various autoimmune diseases. Moreover, KIR CD8 T cells can efficiently eliminate pathogenic gliadin-specific CD4 T cells from Celiac disease (CeD) patients' leukocytes . Furthermore, we observe elevated levels of KIR CD8 T cells, but not CD4 regulatory T cells, in COVID-19 and influenza-infected patients, and this correlates with disease severity and vasculitis in COVID-19. Expanded KIR CD8 T cells from these different diseases display shared phenotypes and similar T cell receptor sequences. These results characterize a regulatory CD8 T cell subset in humans, broadly active in both autoimmune and infectious diseases, which we hypothesize functions to control self-reactive or otherwise pathogenic T cells.

The role of lymphoid tissue as a potential source of HIV-1 rebound following interruption of antiretroviral therapy is uncertain. To address this issue, we compared the latent viruses obtained from CD4+ T cells in peripheral blood and lymph nodes to viruses emerging during treatment interruption. Latent viruses were characterized by sequencing near full-length (NFL) proviral DNA, and env from viral outgrowth cultures (VOAs). 5 HIV-1 infected individuals on antiretroviral therapy (ART) were studied, 4 of whom participated in a clinical trial that included an analytical treatment interruption. Intact or replication competent clonal sequences from blood and lymph node overlapped. In contrast, there was no overlap between 205 latent reservoir and 125 rebound sequences in the 4 individuals who underwent treatment interruption. However, rebound viruses could be accounted for by recombination. The data suggest that CD4+ T cells carrying latent viruses circulate between blood and lymphoid tissues in individuals on ART and support the idea that recombination may play a role in the emergence of rebound viremia. Clinical Trial Registration ID #NCT02443935.