With the use of a mouse model expressing human Fc-gamma receptors (FcγRs), we demonstrated that antibodies with isotypes equivalent to ipilimumab and tremelimumab mediate intra-tumoral regulatory T (Treg) cell depletion in vivo, increasing the CD8+ to Treg cell ratio and promoting tumor rejection. Antibodies with improved FcγR binding profiles drove superior anti-tumor responses and survival. In patients with advanced melanoma, response to ipilimumab was associated with the CD16a-V158F high affinity polymorphism. Such activity only appeared relevant in the context of inflamed tumors, explaining the modest response rates observed in the clinical setting. Our data suggest that the activity of anti-CTLA-4 in inflamed tumors may be improved through enhancement of FcγR binding, whereas poorly infiltrated tumors will likely require combination approaches.

Abstract The discovery of antibiotics more than 80 years ago has led to considerable improvements in human and animal health. Although antibiotic resistance in environmental bacteria is ancient, resistance in human pathogens is thought to be a modern phenomenon that is driven by the clinical use of antibiotics 1 . Here we show that particular lineages of methicillin-resistant Staphylococcus aureus —a notorious human pathogen—appeared in European hedgehogs in the pre-antibiotic era. Subsequently, these lineages spread within the local hedgehog populations and between hedgehogs and secondary hosts, including livestock and humans. We also demonstrate that the hedgehog dermatophyte Trichophyton erinacei produces two β-lactam antibiotics that provide a natural selective environment in which methicillin-resistant S. aureus isolates have an advantage over susceptible isolates. Together, these results suggest that methicillin resistance emerged in the pre-antibiotic era as a co-evolutionary adaptation of S. aureus to the colonization of dermatophyte-infected hedgehogs. The evolution of clinically relevant antibiotic-resistance genes in wild animals and the connectivity of natural, agricultural and human ecosystems demonstrate that the use of a One Health approach is critical for our understanding and management of antibiotic resistance, which is one of the biggest threats to global health, food security and development.

The immune microenvironment influences tumour evolution and can be both prognostic and predict response to immunotherapy1,2. However, measurements of tumour infiltrating lymphocytes (TILs) are limited by a shortage of appropriate data. Whole-exome sequencing (WES) of DNA is frequently performed to calculate tumour mutational burden and identify actionable mutations. Here we develop T cell exome TREC tool (T cell ExTRECT), a method for estimation of T cell fraction from WES samples using a signal from T cell receptor excision circle (TREC) loss during V(D)J recombination of the T cell receptor-α gene (TCRA (also known as TRA)). TCRA T cell fraction correlates with orthogonal TIL estimates and is agnostic to sample type. Blood TCRA T cell fraction is higher in females than in males and correlates with both tumour immune infiltrate and presence of bacterial sequencing reads. Tumour TCRA T cell fraction is prognostic in lung adenocarcinoma. Using a meta-analysis of tumours treated with immunotherapy, we show that tumour TCRA T cell fraction predicts immunotherapy response, providing value beyond measuring tumour mutational burden. Applying T cell ExTRECT to a multi-sample pan-cancer cohort reveals a high diversity of the degree of immune infiltration within tumours. Subclonal loss of 12q24.31–32, encompassing SPPL3, is associated with reduced TCRA T cell fraction. T cell ExTRECT provides a cost-effective technique to characterize immune infiltrate alongside somatic changes. A robust, cost-effective technique based on whole-exome sequencing data can be used to characterize immune infiltrates, relate the extent of these infiltrates to somatic changes in tumours, and enables prediction of tumour responses to immune checkpoint inhibition therapy.

Signalling is of particular importance in immune cells, and upstream in the signalling pathway many membrane receptors are functional only as complexes, co-locating with particular lipid species. Work over the last 15 years has shown that plasma membrane lipid composition is close to a critical point of phase separation, with evidence that cells adapt their composition in ways that alter the proximity to this thermodynamical point. Macrophage cells are a key component of the innate immune system, responsive to infections, regulating the local state of inflammation. We investigate changes in the plasma membrane's proximity to the critical point, as a response to stimulation by various pro- and anti-inflammatory agents. Pro-inflammatory (IFN-, Kdo-LipidA, LPS) perturbations induce an increase in the transition temperature of the GMPVs; anti-inflammatory IL4 has the opposite effect. These changes recapitulate complex plasma membrane composition changes, and are consistent with lipid criticality playing a master regulatory role: being closer to critical conditions increases membrane protein activity.