Improved understanding and management of COVID-19, a potentially life-threatening disease, could greatly reduce the threat posed by its etiologic agent, SARS-CoV-2. Toward this end, we have identified a core peripheral blood immune signature across 63 hospital-treated patients with COVID-19 who were otherwise highly heterogeneous. The signature includes discrete changes in B and myelomonocytic cell composition, profoundly altered T cell phenotypes, selective cytokine/chemokine upregulation and SARS-CoV-2-specific antibodies. Some signature traits identify links with other settings of immunoprotection and immunopathology; others, including basophil and plasmacytoid dendritic cell depletion, correlate strongly with disease severity; while a third set of traits, including a triad of IP-10, interleukin-10 and interleukin-6, anticipate subsequent clinical progression. Hence, contingent upon independent validation in other COVID-19 cohorts, individual traits within this signature may collectively and individually guide treatment options; offer insights into COVID-19 pathogenesis; and aid early, risk-based patient stratification that is particularly beneficial in phasic diseases such as COVID-19. A common immune signature in the blood of patients with COVID-19, who are otherwise clinically heterogeneous, sheds light into the pathogenesis and clinical progression of the disease.

BackgroundThe efficacy and safety profiles of vaccines against SARS-CoV-2 in patients with cancer is unknown. We aimed to assess the safety and immunogenicity of the BNT162b2 (Pfizer–BioNTech) vaccine in patients with cancer.MethodsFor this prospective observational study, we recruited patients with cancer and healthy controls (mostly health-care workers) from three London hospitals between Dec 8, 2020, and Feb 18, 2021. Participants who were vaccinated between Dec 8 and Dec 29, 2020, received two 30 μg doses of BNT162b2 administered intramuscularly 21 days apart; patients vaccinated after this date received only one 30 μg dose with a planned follow-up boost at 12 weeks. Blood samples were taken before vaccination and at 3 weeks and 5 weeks after the first vaccination. Where possible, serial nasopharyngeal real-time RT-PCR (rRT-PCR) swab tests were done every 10 days or in cases of symptomatic COVID-19. The coprimary endpoints were seroconversion to SARS-CoV-2 spike (S) protein in patients with cancer following the first vaccination with the BNT162b2 vaccine and the effect of vaccine boosting after 21 days on seroconversion. All participants with available data were included in the safety and immunogenicity analyses. Ongoing follow-up is underway for further blood sampling after the delayed (12-week) vaccine boost. This study is registered with the NHS Health Research Authority and Health and Care Research Wales (REC ID 20/HRA/2031).Findings151 patients with cancer (95 patients with solid cancer and 56 patients with haematological cancer) and 54 healthy controls were enrolled. For this interim data analysis of the safety and immunogenicity of vaccinated patients with cancer, samples and data obtained up to March 19, 2021, were analysed. After exclusion of 17 patients who had been exposed to SARS-CoV-2 (detected by either antibody seroconversion or a positive rRT-PCR COVID-19 swab test) from the immunogenicity analysis, the proportion of positive anti-S IgG titres at approximately 21 days following a single vaccine inoculum across the three cohorts were 32 (94%; 95% CI 81–98) of 34 healthy controls; 21 (38%; 26–51) of 56 patients with solid cancer, and eight (18%; 10–32) of 44 patients with haematological cancer. 16 healthy controls, 25 patients with solid cancer, and six patients with haematological cancer received a second dose on day 21. Of the patients with available blood samples 2 weeks following a 21-day vaccine boost, and excluding 17 participants with evidence of previous natural SARS-CoV-2 exposure, 18 (95%; 95% CI 75–99) of 19 patients with solid cancer, 12 (100%; 76–100) of 12 healthy controls, and three (60%; 23–88) of five patients with haematological cancers were seropositive, compared with ten (30%; 17–47) of 33, 18 (86%; 65–95) of 21, and four (11%; 4–25) of 36, respectively, who did not receive a boost. The vaccine was well tolerated; no toxicities were reported in 75 (54%) of 140 patients with cancer following the first dose of BNT162b2, and in 22 (71%) of 31 patients with cancer following the second dose. Similarly, no toxicities were reported in 15 (38%) of 40 healthy controls after the first dose and in five (31%) of 16 after the second dose. Injection-site pain within 7 days following the first dose was the most commonly reported local reaction (23 [35%] of 65 patients with cancer; 12 [48%] of 25 healthy controls). No vaccine-related deaths were reported.InterpretationIn patients with cancer, one dose of the BNT162b2 vaccine yields poor efficacy. Immunogenicity increased significantly in patients with solid cancer within 2 weeks of a vaccine boost at day 21 after the first dose. These data support prioritisation of patients with cancer for an early (day 21) second dose of the BNT162b2 vaccine.FundingKing's College London, Cancer Research UK, Wellcome Trust, Rosetrees Trust, and Francis Crick Institute.

Interleukin-17 (IL-17) and IL-17 receptor (IL-17R) signaling are essential for regulating mucosal host defense against many invading pathogens. Commensal bacteria, especially segmented filamentous bacteria (SFB), are a crucial factor that drives T helper 17 (Th17) cell development in the gastrointestinal tract. In this study, we demonstrate that Th17 cells controlled SFB burden. Disruption of IL-17R signaling in the enteric epithelium resulted in SFB dysbiosis due to reduced expression of α-defensins, Pigr, and Nox1. When subjected to experimental autoimmune encephalomyelitis, IL-17R-signaling-deficient mice demonstrated earlier disease onset and worsened severity that was associated with increased intestinal Csf2 expression and elevated systemic GM-CSF cytokine concentrations. Conditional deletion of IL-17R in the enteric epithelium demonstrated that there was a reciprocal relationship between the gut microbiota and enteric IL-17R signaling that controlled dysbiosis, constrained Th17 cell development, and regulated the susceptibility to autoimmune inflammation.

Mycobacterium tuberculosis (Mtb), the causative agent of tuberculosis (TB), infects one third of the world's population. Among these infections, clinical isolates belonging to the W-Beijing appear to be emerging, representing about 50% of Mtb isolates in East Asia, and about 13% of all Mtb isolates worldwide. In animal models, infection with W-Beijing strain, Mtb HN878, is considered “hypervirulent” as it results in increased mortality and causes exacerbated immunopathology in infected animals. We had previously shown the Interleukin (IL) -17 pathway is dispensable for primary immunity against infection with the lab adapted Mtb H37Rv strain. However, it is not known whether IL-17 has any role to play in protective immunity against infection with clinical Mtb isolates. We report here that lab adapted Mtb strains, such as H37Rv, or less virulent Mtb clinical isolates, such as Mtb CDC1551, do not require IL-17 for protective immunity against infection while infection with Mtb HN878 requires IL-17 for early protective immunity. Unexpectedly, Mtb HN878 induces robust production of IL-1β through a TLR-2-dependent mechanism, which supports potent IL-17 responses. We also show that the role for IL-17 in mediating protective immunity against Mtb HN878 is through IL-17 Receptor signaling in non-hematopoietic cells, mediating the induction of the chemokine, CXCL-13, which is required for localization of T cells within lung lymphoid follicles. Correct T cell localization within lymphoid follicles in the lung is required for maximal macrophage activation and Mtb control. Since IL-17 has a critical role in vaccine-induced immunity against TB, our results have far reaching implications for the design of vaccines and therapies to prevent and treat emerging Mtb strains. In addition, our data changes the existing paradigm that IL-17 is dispensable for primary immunity against Mtb infection, and instead suggests a differential role for IL-17 in early protective immunity against emerging Mtb strains.

Rationale: A hallmark of pulmonary tuberculosis (TB) is the formation of granulomas. However, the immune factors that drive the formation of a protective granuloma during latent TB, and the factors that drive the formation of inflammatory granulomas during active TB, are not well defined.Objectives: The objective of this study was to identify the underlying immune mechanisms involved in formation of inflammatory granulomas seen during active TB.Methods: The immune mediators involved in inflammatory granuloma formation during TB were assessed using human samples and experimental models of Mycobacterium tuberculosis infection, using molecular and immunologic techniques.Measurements and Main Results: We demonstrate that in human patients with active TB and in nonhuman primate models of M. tuberculosis infection, neutrophils producing S100 proteins are dominant within the inflammatory lung granulomas seen during active TB. Using the mouse model of TB, we demonstrate that the exacerbated lung inflammation seen as a result of neutrophilic accumulation is dependent on S100A8/A9 proteins. S100A8/A9 proteins promote neutrophil accumulation by inducing production of proinflammatory chemokines and cytokines, and influencing leukocyte trafficking. Importantly, serum levels of S100A8/A9 proteins along with neutrophil-associated chemokines, such as keratinocyte chemoattractant, can be used as potential surrogate biomarkers to assess lung inflammation and disease severity in human TB.Conclusions: Our results thus show a major pathologic role for S100A8/A9 proteins in mediating neutrophil accumulation and inflammation associated with TB. Thus, targeting specific molecules, such as S100A8/A9 proteins, has the potential to decrease lung tissue damage without impacting protective immunity against TB.

Oropharyngeal candidiasis (OPC) is an opportunistic infection of the oral mucosa caused by the commensal fungus C. albicans. IL-17 receptor signaling is essential to prevent OPC in mice and humans, but the individual roles of its ligands, IL-17A, IL-17F and IL-17AF, are less clear. A homozygous IL-17F deficiency in mice does not cause OPC susceptibility, whereas mice lacking IL-17A are moderately susceptible. In humans, a rare heterozygous mutation in IL-17F (IL-17F.S65L) was identified that causes chronic mucocutaneous candidiasis, suggesting the existence of essential antifungal pathways mediated by IL-17F and/or IL-17AF. To investigate the role of IL-17F and IL-17AF in more detail, we exploited this experiment of nature by creating a mouse line bearing the homologous mutation in IL-17F (Ser65Leu) by CRISPR/Cas9.The resulting Il17fS65L/S65L mice showed increased susceptibility to OPC, but only in homozygous, not heterozygous, mutant mice. The mutation was linked to impaired CXC chemokine expression and neutrophil recruitment to the infected tongue but not to alterations in antimicrobial peptide expression. These findings suggest mechanisms by which the enigmatic cytokine IL-17F contributes to host defense against fungi.### Competing Interest StatementThe authors have declared no competing interest.

Monitoring the symptoms of inflammatory bowel diseases (IBD) patients is now frequently made in the form of patient reported outcomes (PRO), rather than historical clinical activity scores. Unlike several chronic diseases, the role of telemonitoring in IBD has not yet been defined, particularly in terms of patient compliance with remote monitoring; the aim of our study was to assess patient compliance with digital monitoring of PRO as part of routine medical follow-up.