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.

Due to its extremely short timescale, the non-equilibrium melting of metals is exceptionally difficult to probe experimentally. The knowledge of melting mechanisms is thus based mainly on the results of theoretical predictions. This work reports on the investigation of ultrafast melting of thin polycrystalline Pd films studied by optical laser pump – X-ray free-electron laser probe experiments and molecular-dynamics simulations. By acquiring X-ray diffraction snapshots with sub-picosecond resolution, we capture the sample's atomic structure during its transition from the crystalline to the liquid state. Bridging the timescales of experiments and simulations allows us to formulate a realistic microscopic picture of the crystal-liquid transition. According to the experimental data, the melting process gradually accelerates with the increasing density of deposited energy. The molecular dynamics simulations reveal that the transition mechanism progressively varies from heterogeneous, initiated inside the material at structurally disordered grain boundaries, to homogenous, proceeding catastrophically in the crystal volume on a picosecond timescale comparable to that of electron-phonon coupling. We demonstrate that the existing models of strongly non-equilibrium melting, developed for systems with relatively weak electron-phonon coupling, remain valid even for ultrafast heating rates achieved in femtosecond laser-excited Pd. Furthermore, we highlight the role of pre-existing and transiently generated crystal defects in the transition to the liquid state.