Conventional type 1 dendritic cells (cDC1)

Viruses have evolved strategies that highlight critical, intertwined host immune mechanisms. As postulated by the missing-self hypothesis, natural killer (NK) cells and major histocompatibility complex class I (MHC-I)-restricted cytotoxic T lymphocytes (CTLs) have opposing requirements for ubiquitously expressed MHC-I molecules. Since NK cell MHC-I-specific Ly49 inhibitory receptors prevent killing of cells with normal MHC-I, viruses evading CTLs by down-regulating MHC-I should be vulnerable to NK cells. However, definitive integrated in vivo evidence for this interplay has been lacking, in part due to receptor polymorphism and a proposed second function of Ly49 receptors in licensing NK cells via self-MHC-I. Here we generated mice lacking specific Ly49 inhibitory receptors to show their essential role in licensing and controlling murine cytomegalovirus (MCMV) infection in vivo in an MHC-restricted manner. When MCMV cannot down-regulate MHC-I, NK cells cannot control infection that instead is mediated by CTLs, as predicted by the missing-self hypothesis.

Innate lymphoid cells (ILCs) were originally classified based on their cytokine profiles, placing natural killer (NK) cells and ILC1s together, but recent studies support their separation into different lineages at steady-state. However, tumors may induce NK cell conversion into ILC1-like cells that are limited to the tumor microenvironment and whether this conversion occurs beyond this environment remains unknown. Here we describe Toxoplasma gondii infection converts NK cells into cells resembling steady-state ILC1s that are heterogeneous and distinct from both steady-state NK cells and ILC1s in uninfected mice. Most toxoplasma-induced ILC1s were Eomes-dependent, indicating that NK cells can give rise to Eomes− Tbet-dependent ILC1-like cells that circulate widely and persist independent of ongoing infection. Moreover, these changes appear permanent, as supported by epigenetic analyses. Thus, these studies markedly expand current concepts of NK cells, ILCs, and their potential conversion.

Abstract BTB domain And CNC Homolog 2 (Bach2) is a transcription repressor that actively participates in T and B lymphocyte development, but it is unknown if Bach2 is also involved in the development of innate immune cells, such as natural killer (NK) cells. Here, we followed the expression of Bach2 during NK cell development, finding that it peaked in CD27 + CD11b + cells and decreased upon further maturation. Bach2 expression positively correlated with that of the transcription factor TCF1 and negatively correlated with genes encoding NK effector molecules as well as genes involved in the cell cycle. Bach2-deficient mice showed increased numbers of terminally differentiated NK cells with increased production of granzymes and cytokines. NK cell-mediated control of tumor metastasis was also augmented in the absence of Bach2. Therefore, Bach2 is a key checkpoint protein regulating NK terminal maturation.

Abstract Natural killer (NK) cells recognize target cells through germline-encoded activation and inhibitory receptors enabling effective immunity against viruses and cancer. The Ly49 receptor family in the mouse and killer immunoglobin-like receptor family in humans play a central role in NK cell immunity through recognition of MHC class I and related molecules. Functionally, these receptor families are involved in licensing and rejection of MHC-I-deficient cells through missing-self. The Ly49 family is highly polymorphic, making it challenging to detail the contributions of individual Ly49 receptors to NK cell function. Herein, we showed mice lacking expression of all Ly49s were unable to reject missing-self target cells in vivo , were defective in NK cell licensing, and displayed lower KLRG1 on the surface of NK cells. Expression of Ly49A alone on a H-2D d background restored missing-self target cell rejection, NK cell licensing, and NK cell KLRG1 expression. Thus, a single inhibitory Ly49 receptor is sufficient to license NK cells and mediate missing-self in vivo .