Human blood and lymph contain circulating CD4 + CD103 + cutaneous resident memory T cells that can seed distant skin sites. See the related Focus by Carbone and Gebhardt .

Tissue-resident memory T cells (TRM) persist locally in non-lymphoid tissues where they provide front-line defense against recurring insults. TRM at barrier surfaces express the markers CD103 and/or CD69 which function to retain them in epithelial tissues. In humans, neither the long-term migratory behavior of TRM nor their ability to re-enter the circulation and potentially migrate to distant tissue sites have been investigated. Using tissue explant cultures, we found that CD4+CD69+CD103+ TRM in human skin can downregulate CD69 and exit the tissue. Additionally, we identified a skin-tropic CD4+CD69-CD103+ population in human lymph and blood that is transcriptionally, functionally and clonally related to the CD4+CD69+CD103+ TRM population in the skin. Using a skin xenograft model, we confirmed that a fraction of the human cutaneous CD4+CD103+ TRM population can re-enter circulation, and migrate to secondary human skin sites where they re-assume a TRM phenotype. Thus, our data challenge current concepts regarding the strict tissue compartmentalization of CD4+ T cell memory in humans.

Abstract Human skin contains a population of memory T cells that support tissue homeostasis and provide protective immunity. The study of human memory T cells is often restricted to in vitro studies and to human PBMC serving as primary cell source. Because the tisse environment impacts the phenotype and function of memory T cells, it is crucial to study these cells within their tissue. Here we utilized immunodeficient NOD- scid IL2rγ null (NSG) mice that carried in vivo- generated engineered human skin (ES). ES were generated from human keratinocytes and fibroblasts and is initially devoid of skin-resident immune cells. Upon adoptive transfer of human PBMC this reductionist system allowed to study human T cell recruitment from a circulating pool of T cells into non-inflamed human skin in vivo . Circulating human memory T cells preferentially infiltrated ES and showed diverse functional profiles of T cells found in fresh human skin. The chemokine and cytokine microenvironment of ES closely resembled that of non-inflamed human skin. Upon entering the ES T cells assumed a resident memory T cell-like phenotype in the absence of infection, and a proportion of these cutaneous T cells can be locally activated upon injection of monocyte derived dendritic cells (moDCs) that presented Candida albicans . Interestingly, we found that CD69 + memory T cells produced higher levels of effector cytokines in response to Candida albicans , compared to CD69 - T cells. Overall, this model has broad utility in many areas of human skin immunology research, including the study of immune-mediated skin diseases.