ABSTRACT Epigenetic mechanisms stabilize gene expression patterns during CD8 + T cell differentiation. However, although adoptive transfer of virus-specific T cells is clinically applied to reduce the risk of virus infection or reactivation in immunocompromised individuals, the DNA methylation pattern of virus-specific CD8 + T cells is largely unknown. Hence, we here performed whole-genome bisulfite sequencing of cytomegalovirus-specific human CD8 + T cells and found that they display a unique DNA methylation pattern consisting of 79 differentially methylated regions when compared to bulk memory CD8 + T cells. Among them was TBKBP1 , coding for TBK-binding protein 1 that can interact with TANK-binding kinase 1 (TBK1) and mediate pro-inflammatory responses in innate immune cells downstream of intracellular virus sensing. Since TBKBP1 has not yet been reported in T cells, we aimed to unravel its role in virus-specific CD8 + T cells. TBKBP1 demethylation in terminal effector CD8 + T cells correlated with TBKBP1 expression and was stable upon long-term in vitro culture. TBKBP1 overexpression resulted in enhanced TBK1 phosphorylation upon stimulation of CD8 + T cells and significantly improved their virus neutralization capacity. Collectively, our data demonstrate that TBKBP1 modulates virus-specific CD8 + T cell responses and could be exploited as therapeutic target to improve adoptive T cell therapies.

Abstract In the present study, we developed a novel cell therapy approach to selectively combat antibody-mediated rejection (AMR), a major and unresolved complication after solid organ transplantation (SOT) caused by donor-HLA-specific, alloreactive B cells. Current treatment options including B-cell depletion protocols are inefficient and result in complete loss of humoral immunity. To selectively eliminate alloreactive B cells characterized by corresponding anti-donor-HLA B-cell receptors (BCRs), we engineered T cells with a novel chimeric receptor comprising a truncated HLA molecule fused to intracellular 4-1BB/CD3ξ signaling domains to generate T cells overcoming rejection by antibodies (CORA-Ts). As proof-of-concept, CORA receptors based on HLA-A*02 were shown to bind anti-HLA-A*02 antibodies from the serum of kidney transplant recipients, indicating their suitability to also target the respective membrane-bound anti-HLA-A*02 BCRs on alloreactive B cells. In co-cultures with B-cell lines expressing and releasing anti-HLA-A*02 antibodies, CORA-Ts were specifically activated, released pro-inflammatory cytokines (e.g. IFN-γ, granzyme B), and exhibited strong cytotoxicity resulting in an effective reduction of anti-HLA-A*02 antibody release. A modification of the HLA-A*02 α3-domain within the CORA receptor effectively abrogated T-cell sensitization. Additionally, using CRISPR/Cas9-mediated knockout of a selected binding protein, CORA-Ts were able to resist immunosuppressive treatment to ensure high efficiency in transplant patients. Our results demonstrate that CORA-Ts are able to specifically recognize and eliminate alloreactive B cells, and thus selectively prevent formation of anti-HLA antibodies even under immunosuppressive conditions. This suggests CORA-Ts as potent novel approach to specifically combat AMR and improve long-term graft survival in SOT patients while preserving their overall B-cell immunity.

Complications due to HCMV infection or reactivation remain a challenging clinical problem in immunocompromised patients, mainly due to insufficient or absent T‐cell functionality. Knowledge of viral targets is crucial to improve monitoring of high‐risk patients and optimise antiviral T‐cell therapy. To expand the epitope spectrum, genetically‐engineered dendritic cells (DCs) and fibroblasts were designed to secrete soluble (s)HLA‐A*11:01 and infected with an HCMV mutant lacking immune evasion molecules (US2‐6 + 11). More than 700 HLA‐A*11:01 ‐restricted epitopes, including more than 50 epitopes derived from a broad range of HCMV open‐reading‐frames (ORFs) were identified by mass spectrometry and screened for HLA‐A*11:01 ‐binding using established prediction tools. The immunogenicity of the 24 highest scoring new candidates was evaluated in vitro in healthy HLA‐A*11:01 + /HCMV + donors. Thus, four subdominant epitopes and one immunodominant epitope, derived from the anti‐apoptotic protein UL36 and ORFL101C (A11 SAL ), were identified. Their HLA‐A*11:01 complex stability was verified in vitro. In depth analyses revealed highly proliferative and cytotoxic memory T‐cell responses against A11 SAL , with T‐cell responses comparable to the immunodominant HLA‐A*02:01 ‐restricted HCMVpp65 NLV epitope. A11 SAL ‐specific T cells were also detectable in vivo in immunosuppressed transplant patients and shown to be effective in an in vitro HCMV‐infection model, suggesting their crucial role in inhibiting viral replication and improvement of patient's outcome. The developed in vitro pipeline is the first to utilise genetically‐engineered DCs to identify naturally presented immunodominant HCMV‐derived epitopes. It therefore offers advantages over in silico predictions, is transferable to other HLA alleles, and will significantly expand the repertoire of viral targets to improve therapeutic options.

Opportunistic viral infections in individuals with severe immunodeficiency can lead to fatal conditions such as progressive multifocal leukoencephalopathy (PML), for which treatment options are limited. These infections pose significant risks, especially when co-infections with other viruses occur. We describe a combined therapy approach using directly isolated allogeneic Human Polyomavirus 1 (also known as BKV) and Epstein–Barr virus (EBV) specific cytotoxic T-cells for the treatment of PML in conjunction with identified EBV in the cerebrospinal fluid (CSF) of a male patient infected with human immunodeficiency virus (HIV). A 53-year-old HIV-positive male, recently diagnosed with PML, presented with rapidly worsening symptoms, including ataxia, tetraparesis, dysarthria, and dysphagia, leading to respiratory failure. The patient developed PML even after commencing highly active antiretroviral therapy (HAART) 3 months prior. Brain magnetic resonance imaging (MRI) revealed multifocal demyelination lesions involving the posterior fossa and right thalamus suggestive of PML. In addition to the detection of human polyomavirus 2 (also known as JCV), analysis of CSF showed positive results for EBV deoxyribonucleic acid (DNA). His neurological condition markedly deteriorated over the following 2 months. Based on MRI, there was no evidence of Immune Reconstitution Inflammatory Syndrome contributing to this decline. The patient did not have endogenous virus-specific T-cells. We initiated an allogeneic, partially human leukocyte antigen-matched transfer of EBV and utilizing the cross-reactivity between BKV and JCV–BKV specific T-cells. This intervention led to notable neurological improvement and partial resolution of the MRI lesions within 6 weeks. Our case of a patient with acquired immune deficiency syndrome demonstrates that PML and concurrent EBV co-infection can still occur despite undergoing HAART treatment. This innovative experimental therapy, involving a combination of virus-specific T-cells, was demonstrated to be an effective treatment option in this patient.

Despite advances in Type 1 Diabetes (T1D) management such a hybrid closed loop systems, patients still face significant morbidity, reduced life expectancy, and impaired glucose regulation compared to healthy individuals or those with pancreas transplants. Here we developed beta cell-specific Chimeric Antigen Receptors (CAR) targeting the antigen ectonucleoside triphosphate diphosphohydrolase 3 (ENTPD3) using a novel cell-based phage display methodology. ENTPD3 is highly expressed on beta cells of both early and progressed T1D patients. ENTPD3 CAR regulatory T cells (Tregs) homed, expanded and persisted in pancreatic islets in a T1D mouse model (NOD) and completely prevented disease progression. Human ENTPD3 CAR Tregs displayed a stable regulatory phenotype, strong activation, and suppression. Importantly, ENTPD3 CAR T cells recognised and were fully activated by human islets. This approach holds great promise as a durable treatment option for patients with prediabetes, new-onset diabetes, or those undergoing beta cell replacement therapy.