CD73 (5'-ectonucleotidase) is expressed by two distinct mouse CD4 T cell populations: CD25+ (FoxP3+) T regulatory (Treg) cells that suppress T cell proliferation but do not secrete IL-2, and CD25- uncommitted primed precursor Th (Thpp) cells that secrete IL-2 but do not suppress in standard Treg suppressor assays. CD73 on both Treg and Thpp cells converted extracellular 5'-AMP to adenosine. Adenosine suppressed proliferation and cytokine secretion of Th1 and Th2 effector cells, even when target cells were activated by anti-CD3 and anti-CD28. This represents an additional suppressive mechanism of Treg cells and a previously unrecognized suppressive activity of Thpp cells. Infiltration of either Treg or Thpp cells at inflammatory sites could potentially convert 5'-AMP generated by neutrophils or dying cells into the anti-inflammatory mediator adenosine, thus dampening excessive immune reactions.

Introduction The HVTN 105 vaccine clinical trial tested four combinations of two immunogens - the DNA vaccine DNA-HIV-PT123, and the protein vaccine AIDSVAX B/E. All combinations induced substantial antibody and CD4+ T cell responses in many participants. We have now re-examined the intracellular cytokine staining flow cytometry data using the high-resolution SWIFT clustering algorithm, which is very effective for enumerating rare populations such as antigen-responsive T cells, and also determined correlations between the antibody and T cell responses. Methods Flow cytometry samples across all the analysis batches were registered using the swiftReg registration tool, which reduces batch variation without compromising biological variation. Registered data were clustered using the SWIFT algorithm, and cluster template competition was used to identify clusters of antigen-responsive T cells and to separate these from constitutive cytokine producing cell clusters. Results Registration strongly reduced batch variation among batches analyzed across several months. This in-depth clustering analysis identified a greater proportion of responders than the original analysis. A subset of antigen-responsive clusters producing IL-21 was identified. The cytokine patterns in each vaccine group were related to the type of vaccine – protein antigens tended to induce more cells producing IL-2 but not IFN-γ, whereas DNA vaccines tended to induce more IL-2+ IFN-γ+ CD4 T cells. Several significant correlations were identified between specific antibody responses and antigen-responsive T cell clusters. The best correlations were not necessarily observed with the strongest antibody or T cell responses. Conclusion In the complex HVTN105 dataset, alternative analysis methods increased sensitivity of the detection of antigen-specific T cells; increased the number of identified vaccine responders; identified a small IL-21-producing T cell population; and demonstrated significant correlations between specific T cell populations and serum antibody responses. Multiple analysis strategies may be valuable for extracting the most information from large, complex studies.