A surprising immune twist for RORC The immune system needs its full array of soldiers—including cells and the molecules they secrete—to optimally protect the host. When this isn't the case, minor infections can become chronic or even deadly. Markle et al. report the discovery of seven individuals carrying loss-of-function mutations in RORC, which encodes the transcription factors RORγ and RORγT. These individuals lacked immune cells that produce the cytokine interleukin-17, causing them to suffer from chronic candidiasis. RORC-deficient individuals also exhibited impaired immunity to mycobacterium, probably due to reduced production of the cytokine interferon-γ, a molecule not known to require RORC for its induction. Science , this issue p. 606

Distinct types of CD4(+) T cells protect the host against different classes of pathogens. However, it is unclear whether a given pathogen induces a single type of polarized T cell. By combining antigenic stimulation and T cell receptor deep sequencing, we found that human pathogen- and vaccine-specific T helper 1 (T(H)1), T(H)2, and T(H)17 memory cells have different frequencies but comparable diversity and comprise not only clones polarized toward a single fate, but also clones whose progeny have acquired multiple fates. Single naïve T cells primed by a pathogen in vitro could also give rise to multiple fates. Our results unravel an unexpected degree of interclonal and intraclonal functional heterogeneity of the human T cell response and suggest that polarized responses result from preferential expansion rather than priming.

Abstract Guillain–Barré syndrome (GBS) is a rare heterogenous disorder of the peripheral nervous system, which is usually triggered by a preceding infection, and causes a potentially life-threatening progressive muscle weakness 1 . Although GBS is considered an autoimmune disease, the mechanisms that underlie its distinct clinical subtypes remain largely unknown. Here, by combining in vitro T cell screening, single-cell RNA sequencing and T cell receptor (TCR) sequencing, we identify autoreactive memory CD4 + cells, that show a cytotoxic T helper 1 (T H 1)-like phenotype, and rare CD8 + T cells that target myelin antigens of the peripheral nerves in patients with the demyelinating disease variant. We characterized more than 1,000 autoreactive single T cell clones, which revealed a polyclonal TCR repertoire, short CDR3β lengths, preferential HLA-DR restrictions and recognition of immunodominant epitopes. We found that autoreactive TCRβ clonotypes were expanded in the blood of the same patient at distinct disease stages and, notably, that they were shared in the blood and the cerebrospinal fluid across different patients with GBS, but not in control individuals. Finally, we identified myelin-reactive T cells in the nerve biopsy from one patient, which indicates that these cells contribute directly to disease pathophysiology. Collectively, our data provide clear evidence of autoreactive T cell immunity in a subset of patients with GBS, and open new perspectives in the field of inflammatory peripheral neuropathies, with potential impact for biomedical applications.

Summary Inborn errors of human IFN-γ immunity underlie mycobacterial disease. We report a patient with mycobacterial disease due to an inherited deficiency of the transcription factor T-bet. This deficiency abolishes the expression of T-bet target genes, including IFNG , by altering chromatin accessibility and DNA methylation in CD4 + T cells. The patient has profoundly diminished counts of mycobacterial-reactive circulating NK, invariant NKT (iNKT), mucosal-associated invariant T (MAIT), and Vδ2 + γδ T lymphocytes, and of non-mycobacterial-reactive classic T H 1 lymphocytes, the remainders of which also produce abnormally low amounts of IFN-γ. Other IFN-γ-producing lymphocyte subsets however develop normally, but with low levels of IFN-γ production, with exception of Vδ2 − γδ T lymphocytes, which produce normal amounts of IFN-γ in response to non-mycobacterial stimulation, and non-classic T H 1 (T H 1*) lymphocytes, which produce IFN-γ normally in response to mycobacterial antigens. Human T-bet deficiency thus underlies mycobacterial disease by preventing the development of, and IFN-γ production by, innate (NK) and innate-like adaptive lymphocytes (iNKT, MAIT, and Vδ2 + γδ T cells), with mycobacterial-specific, IFN-γ-producing, purely adaptive αβ T H 1* cells unable to compensate for this deficit.