Abstract The accepted standard treatment of relapsing multiple sclerosis consists of medications for disease symptoms, including treatment for acute exacerbations. However, currently there is no therapy that alters the progression of physical disability associated with this disease. The purpose of this study was to determine whether interferon beta‐1a could slow the progressive, irreversible, neurological disability of relapsing multiple sclerosis. Three hundred one patients with relapsing multiple sclerosis were randomized into a double‐blinded, placebo‐controlled, multicenter phase I11 trial of interferon beta‐la. Interferon beta‐la, 6.0 million units (30 μg), was administered by intramuscular injection weekly. The primary outcome variable was time to sustained disability progression of at least 1.0 point on the Kurtzke Expanded Disability Status Scale (EDSS). Interferon beta‐la treatment produced a significant delay in time to sustained EDSS progression ( p equals; 0.02). The Kaplan‐Meier estimate of the proportion of patients progressing by the end of 104 weeks was 34.9% in the placebo group and 21.9% in the interferon beta‐la‐treated group. Patients treated with interferon beta‐la also had significantly fewer exacerbations ( p = 0.03) and a significantly lower number and volume of gadolinium‐enhanced brain lesions on magnetic resonance images (pvalues ranging between 0.02 and 0.05). Over 2 years, the annual exacerbation rate was 0.90 in placebo‐treated patients versus 0.61 in interferon beta‐la‐treated patients. There were no major adverse events related to treatment. Interferon beta‐ la had a significant beneficial impact in relapsing multiple sclerosis patients by reducing the accumulation of permanent physical disability, exacerbation frequency, and disease activity measured by gadolinium‐enhanced lesions on brain magnetic resonance images. This treatment may alter the hndamen‐ tal course of relapsing multiple sclerosis.

Neoantigens, which are derived from tumour-specific protein-coding mutations, are exempt from central tolerance, can generate robust immune responses1,2 and can function as bona fide antigens that facilitate tumour rejection3. Here we demonstrate that a strategy that uses multi-epitope, personalized neoantigen vaccination, which has previously been tested in patients with high-risk melanoma4-6, is feasible for tumours such as glioblastoma, which typically have a relatively low mutation load1,7 and an immunologically 'cold' tumour microenvironment8. We used personalized neoantigen-targeting vaccines to immunize patients newly diagnosed with glioblastoma following surgical resection and conventional radiotherapy in a phase I/Ib study. Patients who did not receive dexamethasone-a highly potent corticosteroid that is frequently prescribed to treat cerebral oedema in patients with glioblastoma-generated circulating polyfunctional neoantigen-specific CD4+ and CD8+ T cell responses that were enriched in a memory phenotype and showed an increase in the number of tumour-infiltrating T cells. Using single-cell T cell receptor analysis, we provide evidence that neoantigen-specific T cells from the peripheral blood can migrate into an intracranial glioblastoma tumour. Neoantigen-targeting vaccines thus have the potential to favourably alter the immune milieu of glioblastoma.

Knowledge stored in the human prefrontal cortex may exert control over more primitive behavioral reactions to environmental provocation. Therefore, following frontal lobe lesions, patients are more likely to use physical intimidation or verbal threats in potential or actual confrontational situations. To test this hypothesis, we examined the relationship between frontal lobe lesions and the presence of aggressive and violent behavior. Fifty-seven normal controls and 279 veterans, matched for age, education, and time in Vietnam, who had suffered penetrating head injuries during their service in Vietnam, were studied. Family observations and self-reports were collected using scales and questionnaires that assessed a range of aggressive and violent attitudes and behavior. Two Aggression/Violence Scale scores, based on observer ratings, were constructed. The results indicated that patients with frontal ventromedial lesions consistently demonstrated Aggression/Violence Scale scores significantly higher than controls and patients with lesions in other brain areas. Higher Aggression/Violence Scale scores were generally associated with verbal confrontations rather than physical assaults, which were less frequently reported. The presence of aggressive and violent behaviors was not associated with the total size of the lesion nor whether the patient had seizures, but was associated with a disruption of family activities. These findings support the hypothesis that ventromedial frontal lobe lesions increase the risk of aggressive and violent behavior.

Tuberculosis remains second only to HIV/AIDS as the leading cause of mortality worldwide due to a single infectious agent. Despite chemotherapy, the global tuberculosis epidemic has intensified because of HIV co-infection, the lack of an effective vaccine and the emergence of multi-drug-resistant bacteria. Alternative host-directed strategies could be exploited to improve treatment efficacy and outcome, contain drug-resistant strains and reduce disease severity and mortality. The innate inflammatory response elicited by Mycobacterium tuberculosis (Mtb) represents a logical host target. Here we demonstrate that interleukin-1 (IL-1) confers host resistance through the induction of eicosanoids that limit excessive type I interferon (IFN) production and foster bacterial containment. We further show that, in infected mice and patients, reduced IL-1 responses and/or excessive type I IFN induction are linked to an eicosanoid imbalance associated with disease exacerbation. Host-directed immunotherapy with clinically approved drugs that augment prostaglandin E2 levels in these settings prevented acute mortality of Mtb-infected mice. Thus, IL-1 and type I IFNs represent two major counter-regulatory classes of inflammatory cytokines that control the outcome of Mtb infection and are functionally linked via eicosanoids. Our findings establish proof of concept for host-directed treatment strategies that manipulate the host eicosanoid network and represent feasible alternatives to conventional chemotherapy.

Neurological dysfunction, seizures and brain atrophy occur in a broad spectrum of acute and chronic neurological diseases. In certain instances, over-stimulation of N-methyl-D-aspartate receptors has been implicated Quinolinic acid (QUIN) is an endogenous N-methyl-D-aspartate receptor agonist synthesized from L-tryptophan via the kynurenine pathway and thereby has the potential of mediating N-methyl-D-aspartate neuronal damage and dysfunction. Conversely, the related metabolite, kynurenic acid, is an antagonist of N-methyl-D-aspartate receptors and could modulate the neurotoxic effects of QUIN as well as disrupt excitatory amino acid neurotransmission In the present study, markedly increased concentrations of QUIN were found in both lumbar cerebrospinal fluid (CSF) and post-mortem brain tissue of patients with inflammatory diseases (bacterial, viral, fungal and parasitic infections, meningitis, autoimmune diseases and septicaemia) independent of breakdown of the blood-brain barrier. The concentrations of kynurenic acid were also increased, but generally to a lesser degree than the increases in QUIN. In contrast, no increases in CSF QUIN were found in chronic neurodegenerative disorders, depression or myoclonic seizure disorders, while CSF kynurenic acid concentrations were significantly lower in Huntington's disease and Alzheimer's disease. In inflammatory disease patients, proportional increases in CSF L-kynurenine and reduced L-tryptophan accompanied the increases in CSF QUIN and kynurenic acid. These responses are consistent with induction of indoleamine-2,3-dioxygenase, the first enzyme of the kynurenine pathway which converts L-tryptophan to kynurenic acid and QUIN Indeed, increases in both indoleamine-2,3-dioxygenase activity and QUIN concentrations were observed in the cerebral cortex of macaques infected with retrovirus, particularly those with local inflammatory lesions. Correlations between CSF QUIN, kynurenic acid and L-kynurenine with markers of immune stimulation (neopterin, white blood cell counts and lgG levels) indicate a relationship between accelerated kynurenine pathway metabolism and the degree of intracerebral immune stimulation. We conclude that inflammatory diseases are associated with accumulation of QUIN, kynurenic acid and L-kynurenine within the central nervous system, but that the available data do not support a role for QUIN in the aetiology of Huntington's disease or Alzheimer’s disease In conjunction with our previous reports that CSF QUIN concentrations are correlated to objective measures of neuropsychological deficits in HIV-1-infected patients, we hypothesize that QUIN and kynurenic acid are mediators of neuronal dysfunction and nerve cell death in inflammatory diseases. Therefore, strategies to attenuate the neurological effects of kynurenine pathway metabolites or attenuate the rate of their synthesis offer new approaches to therapy.

Relative to several other toll-like receptor (TLR) agonists, we found polyinosinic:polycytidylic acid (poly IC) to be the most effective adjuvant for Th1 CD4+ T cell responses to a dendritic cell (DC)–targeted HIV gag protein vaccine in mice. To identify mechanisms for adjuvant action in the intact animal and the polyclonal T cell repertoire, we found poly IC to be the most effective inducer of type I interferon (IFN), which was produced by DEC-205+ DCs, monocytes, and stromal cells. Antibody blocking or deletion of type I IFN receptor showed that IFN was essential for DC maturation and development of CD4+ immunity. The IFN-AR receptor was directly required for DCs to respond to poly IC. STAT 1 was also essential, in keeping with the type I IFN requirement, but not type II IFN or IL-12 p40. Induction of type I IFN was mda5 dependent, but DCs additionally used TLR3. In bone marrow chimeras, radioresistant and, likely, nonhematopoietic cells were the main source of IFN, but mda5 was required in both marrow–derived and radioresistant host cells for adaptive responses. Therefore, the adjuvant action of poly IC requires a widespread innate type I IFN response that directly links antigen presentation by DCs to adaptive immunity.

Abstract Quinolinic acid is an “excitotoxic” metabolite and an agonist of N ‐methyl‐ D ‐aspartate receptors. Of patients infected with human immunodeficiency virus type 1 (HIV‐1) who were neurologically normal or exhibited only equivocal and subclinical signs of the acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) dementia complex, concentrations of quinolinic acid in cerebrospinal fluid (CSF) were increased twofold in patients in the early stages of disease (Walter Reed stages 1 and 2) and averaged 3.8 times above normal in later‐stage patients (Walter Reed stages 4 through 6). However, in patients with either clinically overt AIDS dementia complex, aseptic meningitis, opportunistic infections, or neoplasms, CSF levels were elevated over 20‐fold and generally paralleled the severity of cognitive and motor dysfunction. CSF concentrations of quinolinic acid were significantly correlated to the severity of the neuropsychological deficits. After treatment of AIDS dementia complex with zidovudine and treatment of the opportunistic infections with specific antimicrobial therapies, CSF levels of quinolinic acid decreased in parallel with clinical neurological improvement. By analysis of the relationship between levels of quinolinic acid in the CSF and serum and integrity of the blood‐brain barrier, as measured by the CSF: serum albumin ratio, it appears that CSF levels of quinolinic acid may be derived predominantly from intracerebral sources and perhaps from the serum. While quinolinic acid may be another “marker” of host‐ and virus‐mediated events in the brain, the established excitotoxic effects of quinolinic acid and the magnitude of the increases in CSF levels of the acid raise the possibility that quinolinic acid plays a direct role in the pathogenesis of brain dysfunction associated with HIV‐1 infection.

Purpose A phase I/II trial was performed to evaluate the safety and immunogenicity of a novel vaccination with α-type 1 polarized dendritic cells (αDC1) loaded with synthetic peptides for glioma-associated antigen (GAA) epitopes and administration of polyinosinic-polycytidylic acid [poly(I:C)] stabilized by lysine and carboxymethylcellulose (poly-ICLC) in HLA-A2 + patients with recurrent malignant gliomas. GAAs for these peptides are EphA2, interleukin (IL)-13 receptor-α2, YKL-40, and gp100. Patients and Methods Twenty-two patients (13 with glioblastoma multiforme [GBM], five with anaplastic astrocytoma [AA], three with anaplastic oligodendroglioma [AO], and one with anaplastic oligoastrocytoma [AOA]) received at least one vaccination, and 19 patients received at least four vaccinations at two αDC1 dose levels (1 × or 3 × 10 7 /dose) at 2-week intervals intranodally. Patients also received twice weekly intramuscular injections of 20 μg/kg poly-ICLC. Patients who demonstrated positive radiologic response or stable disease without major adverse events were allowed to receive booster vaccines. T-lymphocyte responses against GAA epitopes were assessed by enzyme-linked immunosorbent spot and HLA-tetramer assays. Results The regimen was well-tolerated. The first four vaccines induced positive immune responses against at least one of the vaccination-targeted GAAs in peripheral blood mononuclear cells in 58% of patients. Peripheral blood samples demonstrated significant upregulation of type 1 cytokines and chemokines, including interferon-α and CXCL10. Nine (four GBM, two AA, two AO, and one AOA) achieved progression-free status lasting at least 12 months. One patient with recurrent GBM demonstrated sustained complete response. IL-12 production levels by αDC1 positively correlated with time to progression. Conclusion These data support safety, immunogenicity, and preliminary clinical activity of poly-ICLC-boosted αDC1-based vaccines.

Of 421 veterans who had penetrating brain wounds in Vietnam 15 years ago, 53% had posttraumatic epilepsy, and one-half of those still had seizures 15 years after injury. The relative risk of developing epilepsy dropped from about 580 times higher than the general age-matched population in the first year to 25 times higher after 10 years. Patients with focal neurologic signs or large lesions had increased risk of epilepsy, and site of the lesion may have been more important than size in determining occurrence. Family history of epilepsy or preinjury intelligence had no effect on seizure occurrence. Seizura frequency in the first year predicted future severity of seizures. Phenytoin therapy in the first year after injury did not prevent later seizures.