Prion diseases are infectious neurodegenerative disorders linked to the accumulation in the central nervous system of the abnormally folded prion protein (PrP) scrapie (PrPsc), which is thought to be the infectious agent. Once present, PrPsc catalyzes the conversion of naturally occurring cellular PrP (PrPc) to PrPsc. Prion infection is usually initiated in peripheral organs, but the mechanisms involved in infectious spread to the brain are unclear. We found that both PrPc and PrPsc were actively released into the extracellular environment by PrP-expressing cells before and after infection with sheep prions, respectively. Based on Western blot with specific markers, MS, and morphological analysis, our data revealed that PrPc and PrPsc in the medium are associated with exosomes, membranous vesicles that are secreted upon fusion of multivesicular endosomes with the plasma membrane. Furthermore, we found that exosomes bearing PrPsc are infectious. Our data suggest that exosomes may contribute to intercellular membrane exchange and the spread of prions throughout the organism.

Multiple sclerosis is an autoimmune disease that is caused by the interplay of genetic, particularly the HLA-DR15 haplotype, and environmental risk factors. How these etiologic factors contribute to generating an autoreactive CD4+ T cell repertoire is not clear. Here, we demonstrate that self-reactivity, defined as “autoproliferation” of peripheral Th1 cells, is elevated in patients carrying the HLA-DR15 haplotype. Autoproliferation is mediated by memory B cells in a HLA-DR-dependent manner. Depletion of B cells in vitro and therapeutically in vivo by anti-CD20 effectively reduces T cell autoproliferation. T cell receptor deep sequencing showed that in vitro autoproliferating T cells are enriched for brain-homing T cells. Using an unbiased epitope discovery approach, we identified RASGRP2 as target autoantigen that is expressed in the brain and B cells. These findings will be instrumental to address important questions regarding pathogenic B-T cell interactions in multiple sclerosis and possibly also to develop novel therapies.

Abstract Microbial organisms have key roles in numerous physiological processes in the human body and have recently been shown to modify the response to immune checkpoint inhibitors 1,2 . Here we aim to address the role of microbial organisms and their potential role in immune reactivity against glioblastoma. We demonstrate that HLA molecules of both glioblastoma tissues and tumour cell lines present bacteria-specific peptides. This finding prompted us to examine whether tumour-infiltrating lymphocytes (TILs) recognize tumour-derived bacterial peptides. Bacterial peptides eluted from HLA class II molecules are recognized by TILs, albeit very weakly. Using an unbiased antigen discovery approach to probe the specificity of a TIL CD4 + T cell clone, we show that it recognizes a broad spectrum of peptides from pathogenic bacteria, commensal gut microbiota and also glioblastoma-related tumour antigens. These peptides were also strongly stimulatory for bulk TILs and peripheral blood memory cells, which then respond to tumour-derived target peptides. Our data hint at how bacterial pathogens and bacterial gut microbiota can be involved in specific immune recognition of tumour antigens. The unbiased identification of microbial target antigens for TILs holds promise for future personalized tumour vaccination approaches.

Signal transduction deregulation is a hallmark of many complex diseases, including Multiple Sclerosis (MS). Here, we performed ex vivo multiplexed phosphoproteomic assays upon perturbations with multiple drugs and ligands in primary immune cells from 169 MS patients and matched healthy controls. Patients were either untreated or treated with fingolimod, natalizumab, interferon-β, glatiramer acetate or the experimental therapy epigallocatechin gallate (EGCG). We generated for each donor a dynamic logic model by fitting a bespoke literature-derived network of MS-related pathways to the perturbation data. Analysis of the models uncovered features of healthy-, disease- and drug-specific signaling networks. We developed an approach based on network topology to identify deregulated interactions whose activity could be reverted to a "healthy-like" status by combination therapy. We predicted several combinations with approved MS drugs. Specifically, TAK1 kinase, involved in TGF-β, Toll-like receptor, B-cell receptor and response to inflammation pathways were found to be highly deregulated and co-druggable with all MS drugs studied. One of these predicted combinations, fingolimod with a TAK1 inhibitor, was validated in an animal model of MS. Our approach based on donor-specific signaling networks enables prediction of targets for combination therapy for MS and other complex diseases.

Multiple sclerosis (MS) is considered a prototypic autoimmune disease of the CNS. It is the leading cause of chronic neurologic disability in young adults. Proinflammatory B cells and autoreactive T cells both play important roles in its pathogenesis. We aimed to study alterations of regulatory T cells (Tregs), which likely also contribute to the disease, but their involvement is less clear.