An immunoglobulin C kappa-reactive single chain antibody fusion protein induces tolerance through receptor editing in a normal polyclonal immune system.

Understanding immune tolerance mechanisms is a major goal of immunology research, but mechanistic studies have generally required the use of mouse models carrying untargeted or targeted antigen receptor transgenes, which distort lymphocyte development and therefore preclude analysis of a truly normal immune system. Here we demonstrate an advance in in vivo analysis of immune tolerance that overcomes these shortcomings. We show that custom superantigens generated by single chain antibody technology permit the study of tolerance in a normal, polyclonal immune system. In the present study we generated a membrane-tethered anti-Igkappa-reactive single chain antibody chimeric gene and expressed it as a transgene in mice. B cell tolerance was directly characterized in the transgenic mice and in radiation bone marrow chimeras in which ligand-bearing mice served as recipients of nontransgenic cells. We find that the ubiquitously expressed, Igkappa-reactive ligand induces efficient B cell tolerance primarily or exclusively by receptor editing. We also demonstrate the unique advantages of our model in the genetic and cellular analysis of immune tolerance.

Dusp3 and Psme3 are associated with murine susceptibility to Staphylococcus aureus infection and human sepsis.

Using A/J mice, which are susceptible to Staphylococcus aureus, we sought to identify genetic determinants of susceptibility to S. aureus, and evaluate their function with regard to S. aureus infection. One QTL region on chromosome 11 containing 422 genes was found to be significantly associated with susceptibility to S. aureus infection. Of these 422 genes, whole genome transcription profiling identified five genes (Dcaf7, Dusp3, Fam134c, Psme3, and Slc4a1) that were significantly differentially expressed in a) S. aureus -infected susceptible (A/J) vs. resistant (C57BL/6J) mice and b) humans with S. aureus blood stream infection vs. healthy subjects. Three of these genes (Dcaf7, Dusp3, and Psme3) were down-regulated in susceptible vs. resistant mice at both pre- and post-infection time points by qPCR. siRNA-mediated knockdown of Dusp3 and Psme3 induced significant increases of cytokine production in S. aureus-challenged RAW264.7 macrophages and bone marrow derived macrophages (BMDMs) through enhancing NF-κB signaling activity. Similar increases in cytokine production and NF-κB activity were also seen in BMDMs from CSS11 (C57BL/6J background with chromosome 11 from A/J), but not C57BL/6J. These findings suggest that Dusp3 and Psme3 contribute to S. aureus infection susceptibility in A/J mice and play a role in human S. aureus infection.

Rare hereditary COL4A3/COL4A4 variants may be mistaken for familial focal segmental glomerulosclerosis.

Focal segmental glomerulosclerosis (FSGS) is a histological lesion with many causes, including inherited genetic defects, with significant proteinuria being the predominant clinical finding at presentation. Mutations in COL4A3 and COL4A4 are known to cause Alport syndrome (AS), thin basement membrane nephropathy, and to result in pathognomonic glomerular basement membrane (GBM) findings. Secondary FSGS is known to develop in classic AS at later stages of the disease. Here, we present seven families with rare or novel variants in COL4A3 or COL4A4 (six with single and one with two heterozygous variants) from a cohort of 70 families with a diagnosis of hereditary FSGS. The predominant clinical finding at diagnosis was proteinuria associated with hematuria. In all seven families, there were individuals with nephrotic-range proteinuria with histologic features of FSGS by light microscopy. In one family, electron microscopy showed thin GBM, but four other families had variable findings inconsistent with classical Alport nephritis. There was no recurrence of disease after kidney transplantation. Families with COL4A3 and COL4A4 variants that segregated with disease represent 10% of our cohort. Thus, COL4A3 and COL4A4 variants should be considered in the interpretation of next-generation sequencing data from such patients. Furthermore, this study illustrates the power of molecular genetic diagnostics in the clarification of renal phenotypes.

Genome-wide significant associations in schizophrenia to ITIH3/4, CACNA1C and SDCCAG8, and extensive replication of associations reported by the Schizophrenia PGC

The Schizophrenia Psychiatric Genome-Wide Association Study Consortium (PGC) highlighted 81 single-nucleotide polymorphisms (SNPs) with moderate evidence for association to schizophrenia. After follow-up in independent samples, seven loci attained genome-wide significance (GWS), but multi-locus tests suggested some SNPs that did not do so represented true associations. We tested 78 of the 81 SNPs in 2640 individuals with a clinical diagnosis of schizophrenia attending a clozapine clinic (CLOZUK), 2504 cases with a research diagnosis of bipolar disorder, and 2878 controls. In CLOZUK, we obtained significant replication to the PGC-associated allele for no fewer than 37 (47%) of the SNPs, including many prior GWS major histocompatibility complex (MHC) SNPs as well as 3/6 non-MHC SNPs for which we had data that were reported as GWS by the PGC. After combining the new schizophrenia data with those of the PGC, variants at three loci (ITIH3/4, CACNA1C and SDCCAG8) that had not previously been GWS in schizophrenia attained that level of support. In bipolar disorder, we also obtained significant evidence for association for 21% of the alleles that had been associated with schizophrenia in the PGC. Our study independently confirms association to three loci previously reported to be GWS in schizophrenia, and identifies the first GWS evidence in schizophrenia for a further three loci. Given the number of independent replications and the power of our sample, we estimate 98% (confidence interval (CI) 78-100%) of the original set of 78 SNPs represent true associations. We also provide strong evidence for overlap in genetic risk between schizophrenia and bipolar disorder.

Involvement of the endosomal autoantigen EEA1 in homotypic fusion of early endosomes

In mammalian cells, fusion between early endocytic vesicles has been shown to require the ubiquitous intracellular fusion factors N-ethylmaleimide-sensitive factor (NSF) and alpha-SNAP, as well as a factor specific for early endosomes, the small GTPase Rab5 [1-3]. We have previously demonstrated an additional requirement for phosphatidylinositol 3-kinase (PI 3-kinase) activity [4]. The membrane association of early endosomal antigen 1 (EEA1), a specific marker of early endosomes [5,6], has recently been shown to be similarly dependent on PI 3-kinase activity [7], and we therefore postulated that it might be involved in endosome fusion. Here, we present evidence that EEA1 has an important role in determining the efficiency of endosome fusion in vitro. Both the carboxy-terminal domain of EEA1 (residues 1098-1411) and specific antibodies against EEA1 inhibited endosome fusion when included in an in vitro assay. Furthermore, depletion of EEA1, both from the membrane fraction used in the assay by washing with salt and from the cytosol using an EEA1-specific antibody, resulted in inhibition of endosome fusion. The involvement of EEA1 in endosome fusion accounts for the sensitivity of the endosome fusion assay to inhibitors of PI 3-kinase.

The antimicrobial peptide LL37 is a T-cell autoantigen in psoriasis.

Psoriasis is a common T-cell-mediated skin disease with 2-3% prevalence worldwide. Psoriasis is considered to be an autoimmune disease, but the precise nature of the autoantigens triggering T-cell activation remains poorly understood. Here we find that two-thirds of patients with moderate-to-severe plaque psoriasis harbour CD4(+) and/or CD8(+) T cells specific for LL37, an antimicrobial peptide (AMP) overexpressed in psoriatic skin and reported to trigger activation of innate immune cells. LL37-specific T cells produce IFN-γ, and CD4(+) T cells also produce Th17 cytokines. LL37-specific T cells can infiltrate lesional skin and may be tracked in patients blood by tetramers staining. Presence of circulating LL37-specific T cells correlates significantly with disease activity, suggesting a contribution to disease pathogenesis. Thus, we uncover a role of LL37 as a T-cell autoantigen in psoriasis and provide evidence for a role of AMPs in both innate and adaptive immune cell activation.

Étude du rôle de l’auto-antigène nucléaire centromérique B (CENP-B) et des auto-anticorps anti-CENP-B dans l’activation des cellules musculaires lisses vasculaires : implication potentielle dans la pathophysiologie de la sclérose systémique

La sclérose systémique (ScS) est une maladie auto-immune dont l’un des principaux auto-anticorps, dirigé contre la protéine centromérique B (CENP-B), est fortement associé à l’hypertension artérielle pulmonaire, l’une des causes majeures de décès dû à la ScS. L’hypertension résulte de l’occlusion progressive des vaisseaux suite à une hyperactivation des cellules musculaires lisses (CML) de la paroi vasculaire. Cependant, les facteurs responsables de ce remodelage vasculaire restent inconnus. Plusieurs études récentes ont démontré que certains auto-antigènes possèdent des fonctions biologiques additionnelles lorsqu'ils se retrouvent dans le milieu extracellulaire. En effet, une fois libérés par nécrose ou apoptose, ces auto-antigènes adoptent une activité biologique qui s'apparente à celles des cytokines et peuvent ainsi participer aux processus normaux de réparation de blessure et/ou acquérir une activité pathogène qui contribue au développement de certaines maladies auto-immunes. Nos résultats suggèrent que la CENP-B peut être ajoutée à cette liste de molécules bifonctionnelles. À l'aide des techniques d'immunofluorescence, d'ELISA cellulaire et de cytométrie en flux, nous avons démontré que la CENP-B se liait spécifiquement à la surface des CML vasculaire de l’artère pulmonaire avec une plus grande affinité pour le phénotype contractile que synthétique. Cette liaison provoquait la migration des cellules ainsi que la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires telles que l’interleukine 6 et 8. Les mécanismes par lesquels la protéine exerçait ces effets impliquaient la phosphorylation de FAK et Src ainsi que la voie des MAP kinases, avec ERK1/2 et p38. Des études de signalisation intracellulaire effectuées à l’aide de plusieurs inhibiteurs spécifiques ainsi que des études de désensibilisation nous ont permis d’identifier le récepteur de la CENP-B en plus d’identifier les mécanismes complets de sa signalisation membranaire. Nous avons démontré que la CENP-B se liait de manière spécifique aux CML vasculaire via le récepteur de chémokine 3 (CCR3) pour ensuite transactiver le récepteur EGF, selon un mécanisme métalloprotéase-dépendant qui implique le relargage du HB-EGF. Cette transactivation est un processus important dans l’activation de la voie des MAP kinases ainsi que dans la sécrétion d’IL-8 induite par la CENP-B. Finalement, nous avons démontré que les auto-anticorps anti-CENP-B pouvaient abolir cette cascade de signalisation, empêchant ainsi la CENP-B d’exercer son rôle de cytokine. L’identification de la CENP-B comme ligand du CCR3 ouvre donc plusieurs perspectives quant à l’étude du rôle pathogène des auto-anticorps anti-CENP-B dans la ScS.

Pathogenèse de l’hépatite autoimmune : influence des gènes, du sexe, de l’âge et de l’environnement

L’hépatite autoimmune (HAI) résulte d’une perte de tolérance du système immunitaire envers des antigènes de l’hépatocyte. Elle peut se présenter sous forme d’hépatite aiguë, parfois fulminante, ou comme une maladie chronique menant progressivement à une cirrhose hépatique. En absence de traitement, cette maladie est fatale. La pathogenèse de l’HAI et les mécanismes responsables de sa progression restent inconnus à ce jour. L’objectif global de ce projet est d’examiner les facteurs prédisposants et les mécanismes immunologiques responsables de l’apparition et de la progression de l’HAI. Pour permettre l’étude de la pathogenèse de l’HAI, nous avons développé un modèle murin expérimental d’hépatite autoimmune de type 2. Celui-ci est basé sur la xénoimmunisation de souris C57BL/6 avec les deux antigènes ciblés dans l’HAI de type 2 chez l’homme (CYP2D6 et FTCD). Par mimétisme moléculaire, le système immunitaire de ces souris réagit contre les protéines murines homologues et une HAI s’ensuit. Ce modèle expérimental présente la plupart des caractéristiques histologiques, biochimiques et sérologiques d’une HAI de type 2. Les souris développent une inflammation autoimmune chronique avec présence d’hépatite d’interface et d’infiltrations intralobulaires, un infiltrat composé majoritairement de lymphocytes T CD4+ mais aussi de lymphocytes T CD8+ et B, d’une élévation des ALT sériques, des niveaux d’immunoglobulines G circulantes augmentés ainsi que d’autoanticorps anti-LKM1 et anti-LC1. L’étude de l’influence du bagage génétique a permis de définir l’importance relative des gènes du CMH et des gènes non-CMH sur le développement d’une HAI. Les gènes du locus CMH sont essentiels mais insuffisants pour mener au développement d’une HAI et donc, la susceptibilité génétique à l’HAI est comme chez l’homme, multigénique. Les patients atteints d’HAI de type 2 sont généralement des jeunes filles. L’étude des influences de l’âge et du sexe dans ce modèle a permis de montrer que les souris femelles avant et au début de leur maturité sexuelle sont plus susceptibles au développement d’une HAI de type 2. De plus, les femelles ont un nombre réduit de lymphocytes T régulateurs, ce qui leur confère une susceptibilité accrue comparé aux mâles. L’ensemble de ces travaux nous a conduits à proposer un mécanisme où le développement d’une HAI chez les femelles d’un âge particulier résulterait de l’activation de cellules T CD4+ autoréactives ayant échappé aux mécanismes de tolérance centrale, via un mécanisme de mimétisme moléculaire avec un antigène exogène. En présence d’une tolérance périphérique réduite due à un faible nombre de cellules T régulatrices, les cellules T autoréactives proliféreraient et activeraient des cellules B autoréactives entraînant la sécrétion d’autoanticorps. L’activation subséquente de cellules T CD8+ cytotoxiques spécifiques amènerait la lyse des hépatocytes et la relâche d’autoantigènes permettant la perpétuation de l’autoimmunité.

Développement d’immunothérapies spécifiques pour le traitement de l’hépatite autoimmune de type 2 chez un modèle murin

L’hépatite autoimmune (HAI) est une maladie grave affectant le foie et présentant un haut taux de mortalité lorsque non traitée. Les traitements disponibles sont efficaces, mais de graves effets secondaires leur sont associés. Ces effets secondaires sont généralement le résultat d'une forte immunosuppression et d’autres sont spécifiques à chaque médicament. Aucune immunothérapie spécifique n’est présentement disponible pour le traitement de l’HAI. Récemment, un modèle murin d’HAI a été développé dans notre laboratoire par xénoimmunisation des souris C57BL/6 avec les antigènes humains de l'HAI de type 2. Ce modèle présente la plupart des caractéristiques biochimiques et cliniques retrouvées chez les patients atteints d'HAI de type 2. Dans cette étude, nous avons évaluée l’efficacité de deux types de traitement pour l’HAI de type 2 à l’aide de notre modèle murin. Dans un premier temps, l’anticorps anti-CD3ε a été étudié en prophylaxie et en traitement. Nous avons montré qu’une posologie de 5µg d’anti-CD3 i.v. par jour pendant 5 jours consécutifs induit une rémission chez les souris avec HAI de type 2 établie (traitement). Cette rémission est caractérisée par une normalisation des niveaux d’alanine aminotransférase et une diminution significative de l’inflammation hépatique. Cette rémission semble être associée à une déplétion partielle et transitoire des lymphocytes T CD3+ dans la périphérie et une augmentation des lymphocytes T régulateurs CD4+, CD25+ et Foxp3+ dans le foie. La même posologie lorsqu’elle est appliquée en prophylaxie n’a pas réussi à prévenir l’apparition de l’HAI de type 2. La deuxième voie de traitement consiste en l’administration par voie intranasale d’un forte dose de formiminotransférase cyclodésaminase murin (mFTCD), un autoantigène reconnu dans l’HAI de type 2. Une administration en prophylaxie par voie intranasale de 100µg de mFTCD par jour durant 3 jours consécutifs arrive à prévenir l’HAI de type 2 en diminuant l’inflammation hépatique au bout de deux semaines post-traitement.

Caractérisation de l'interaction de l'auto-antigène ADN topoisomérase I avec les fibroblastes dans la sclérose systémique

La sclérose systémique (ScS) est une maladie auto-immune d’origine inconnue qui est caractérisée par des atteintes vasculaires, des dérèglements cellulaire et immunitaire. La majorité des patients atteints de ScS possède des auto-anticorps dirigés contre des protéines nucléaires. Ces auto-anticorps sont associés à des manifestations cliniques spécifiques favorisant la classification et le diagnostic de la ScS. Les anti-ADN topoisomérase I (antitopo) sont l’un des principaux auto-anticorps retrouvés dans la ScS. Ils sont associés à la forme la plus grave de la maladie, soit la forme diffuse. Celle-ci se caractérise par une importante fibrose progressant vers une atteinte viscérale. La fibrose résulte d’une production excessive et dérégulée de matrice extracellulaire par les fibroblastes. Bien que les anti-topo soient associés à un très mauvais pronostic et qu’ils corrèlent avec l’activité et la sévérité de la maladie, leur rôle dans la pathogenèse de la ScS n’est pas élucidé. Toutefois, depuis que certains auto-antigènes ont démontré des fonctions additionnelles lorsque retrouvés dans le milieu extracellulaire, leur contribution suscite un intérêt marqué. En effet, ces auto-antigènes, dits bifonctionnels, influencent la physiologie de certaines cellules en se liant à leur surface. Ainsi, la détermination du rôle de ces autoantigènes ouvre la voie pour l’exploration du rôle potentiellement pathogène de leurs autoanticorps. Tout d’abord, nous avons démontré que l’auto-antigène topo, ciblée par les antitopo, pouvait influencer la physiologie du fibroblaste suite à l’activation de voies de signalisations intracellulaires stimulant la migration cellulaire. Nos résultats suggèrent fortement que la topo stimule le fibroblaste suite à son interaction avec le CCR7, un récepteur de chimiokine, présent à sa surface. Nous avons également démontré que la topo utilisait les protéoglycans à chaînes d’héparanes sulfates (HSPG) à titre de corécepteurs. Il avait été démontré que la topo liée à la surface des fibroblastes entraînait le recrutement d’anti-topo, l’adhésion et l’activation monocytaires. Nous avons ici démontré que la présence d’anticorps anti-topo entraîne l’amplification de la liaison de la topo au niveau des HSPG. De ce fait, le complexe immun à la surface des fibroblastes pourrait contribuer à l’initiation d’une cascade inflammatoire propice au développement d’une fibrose, caractéristique de la ScS. En dernier lieu, nos résultats nous ont permis de suggérer l’utilisation de l’héparine et des héparines de bas poids moléculaires comme approche thérapeutique pour la ScS puisqu’elles permettent autant de prévenir la liaison du complexe immun topo/anti-topo au niveau des HSPG que de le dissocier une fois lié. En résumé, notre étude soutient d’abord le rôle actif de l’auto-antigène dans la physiologie des fibroblastes mais également le rôle pathogène des anti-topo en présence de la topo dans la ScS. Finalement, les résultats de notre étude permettent de proposer une approche thérapeutique potentielle pour inhiber le développement d’une cascade inflammatoire et pro-fibrotique.

The roles of TL1A and Pno1 in the pathogenesis of rheumatoid arthritis

La polyarthrite rhumatoïde (PR) est une maladie auto-immune chronique. Elle est caractérisée par une inflammation persistante touchant de multiples petites articulations, causant douleurs, rougeurs, gonflements et déformations. Des études menées auprès de patients et d’animaux ont démontré que certains auto-anticorps, cytokines et enzymes tissue-déstructives sont des médiateurs importants dans le développement de la PR. Au cours des deux dernières décennies, les traitements de fond (DMARDs en anglais) ont été démontrés très efficaces pour traiter la PR. D'autre part, des effets secondaires ont été rapportés pour ces traitements, par exemple l'augmentation du risque d'infections opportunistes. L’objectif de ce travail est d’acquérir des connaissances sur le rôle du TL1A (TNF-like molécule 1 A; TNFSF15) et son partenaire Nob1 (Pno1 ; YOR145c) dans la pathogenèse de la PR afin de découvrir de nouveaux médicaments contre ces molécules dans l'avenir. TL1A est un membre de la famille du TNF. Il déclenche des signaux co-stimulateurs via le récepteur de mort 3 (DR3) et induit la prolifération ainsi que la production des cytokines pro inflammatoires par les lymphocytes. Des données multiples suggèrent l'implication de la cascade TL1A-DR3 dans plusieurs maladies auto-immunes. Donc, nous avons proposé les hypothèses suivantes:1) la production locale de TL1A dans les articulations est un composant d’un cercle vicieux qui aggrave la PR; 2) dans la PR, la production de TL1A dans les organes lymphoïde augmente la production d’auto-anticorps pathogénique. Au cours de ce travail, nous avons démontré que la TL1A aggrave la maladie chez les souris où l’arthrite a été induite par le collagène (AIC). Par ailleurs, nous avons constaté que l’expression de TL1A est élevée dans les tissus atteints de PR ainsi que dans les ganglions lymphatiques drainant de la souris AIC. Mécaniquement, nous avons découvert que la TL1A est induite par le TNF-α et IL-17 produits par les cellules T in vitro. Ces résultats montrent directement que les TL1A-DR3 jouent un rôle essentiel dans la pathogenèse de la PR. De plus, afin de poursuivre notre étude, la TL1A a été génétiquement supprimée dans les souris (TL1A KO). Nous avons montré que les souris TL1A KO n’ont aucune anomalie apparente et aucun dysfonctionnement du système immunitaire dans des conditions normales. Cependant, ces souris manifestent des AIC améliorées et une réduction significative des niveaux d'anticorps, anti-collagène du type II i dans le sérum. Nous avons trouvé que les ganglions lymphatiques de drainage (dLNs) de souris KO étaient plus petites avec une cellularité inférieure comparativement aux souris WT de 14 jours après l’immunisation. De plus, nous avons découvert que le DR3 a été exprimé par les cellules plasmatiques dans l’étape de la différenciation terminale et ces cellules surviennent mieux en présence de TL1A. La conclusion de cette étude apporte des nouvelles connaissances sur le rôle de TL1A qui amplifie les réponses humorales d’AIC. Nous avons suggéré que TL1A pourrait augmenter la réponse d’initiation d'anticorps contre collagène II (CII) ainsi que prolonger la survie des cellules plasmatiques. Une autre molécule qui nous intéresse est Pno1. Des études antérieures menées chez la levure ont suggéré que Pno1 est essentielle pour la néogénèse du protéasome et du ribosome Le protéasome étant crucial pour la différenciation terminale des cellules plasmatiques pendant les réponses humorales chez les mammifères, nous avons donc supposé que Pno1 joue un rôle dans la production d'anticorps pathogenique dans la PR via la voie du protéasome. Nous avons donc généré des souris génétiquement modifiées pour Pno1 afin d’étudier la fonction de Pno1 in vivo. Cependant, une mutation non-sens dans le Pno1 provoque une létalité embryonnaire à un stade très précoce chez les souris. D'autre part, une réduction de 50% de Pno1 ou une surexpression de Pno1 n’ont aucun effet ni sur le fonctionnent des cellules T et B, ni sur les activités du protéasome ainsi que sur la réponse humorale dans l’AIC. Ces résultats suggèrent que Pno1 est une molécule essentielle sans redondance. Par conséquent, il n’est pas une cible appropriée pour le développement de médicaments thérapeutiques. En conclusion, nos études ont révélé que la TL1A n’est pas essentielle pour maintenir les fonctions du système immunitaire dans des conditions normales. En revanche, il joue un rôle critique dans la pathogenèse de la PR en favorisant l'inflammation locale et la réponse humorale contre des auto-antigènes. Par conséquent, une inhibition de la TL1A pourrait être une stratégie thérapeutique pour le traitement de la PR. Au contraire, Pno1 est essentiel pour la fonction normale des cellules. Une délétion totale pourrait entraîner des conséquences graves. Il n’est pas une cible appropriée pour développer des médicaments de la PR.

Rôle de la tolérance centrale et périphérique des lymphocytes T autoréactifs dans deux nouveaux modèles murins double transgéniques

Les maladies autoimmunes sont des affections chroniques, le plus souvent invalidantes, qui touchent plus de 5% de la population dans les pays développés. L’autoimmunité résulte de la rupture des mécanismes de tolérance du système immunitaire vis-à-vis des autoantigènes exprimés par les tissus de l’organisme, entraînant la destruction d’un ou de plusieurs organes-cibles par les lymphocytes T et/ou B. L’hépatite autoimmune et le diabète autoimmun se caractérisent par la destruction sélective des hépatocytes et des cellules beta pancréatiques, respectivement. De plus en plus d’arguments suggèrent une implication des lymphocytes T CD8+ dans le déclenchement, la progression et la régulation des réponses associées à plusieurs maladies autoimmunes. Dans ce projet, nous avons suivi l’évolution de clones de lymphocytes T CD8+ spécifiques à un antigène particulier dont le site d’expression différait. Pour ce faire, nous avons développé deux nouveaux modèles murins double transgéniques par croisement entre une lignée de souris exprimant un TCR transgénique spécifique à la nucléoprotéine (NP) du virus de la chorioméningite lymphocytaire (LCMV), et une souris exprimant cette NP-LCMV : 1) uniquement dans les hépatocytes (modèle d’hépatite autoimmune), ou 2) simultanément dans le thymus et le pancréas (modèle de diabète autoimmun). L’avidité fonctionnelle des lymphocytes T CD8+ spécifiques à la NP chez les souris TCR transgéniques était inversement proportionnelle au niveau d’expression du TCR. Le répertoire lymphocytaire dans le thymus, la rate, les ganglions et le sang périphérique a été caractérisé pour chacune des lignées de souris double transgéniques, de même que la capacité fonctionnelle et le phénotype (marqueurs d’activation/mémoire) des lymphocytes T CD8+ autoréactifs. Chacun des deux nouveaux modèles présentés dans cette étude ont montré que les lymphocytes T CD8+ spécifiques à la NP sont aptes à briser la tolérance centrale et périphérique et à provoquer une réaction d’autoimmunité spontanée. Dans le modèle d’hépatite autoimmune, où l’expression de l’autoantigène était restreinte au foie, la surexpression du TCR transgénique a entraîné une délétion thymique quasi-totale des lymphocytes T CD8+ spécifiques à la NP prévenant le développement d’une hépatite spontanée. alors qu’un niveau de TCR comparable à celui d’une souris de type sauvage a permis une sélection positive des lymphocytes autoréactifs qui se sont accumulés dans le foie où ils se sont activés pour provoquer une hépatite autoimmune spontanée. Dans le modèle de diabète autoimmun, où l’autoantigène était exprimé dans le pancréas et le thymus, les souris des deux lignées double transgéniques ont montré une délétion thymique partielle, peu importe le niveau d’expression du TCR. Seuls les mâles adultes développaient un diabète spontané et une partie de leurs lymphocytes T CD8+ exprimaient une combinaison particulière de marqueurs d’activation/mémoire (CD44, CD122, PD-1). Cette population lymphocytaire était absente chez les souris femelles et les mâles sains. L’étude de la tolérance des lymphocytes T CD8+ autoréactifs dans nos deux nouveaux modèles murins double transgéniques a permis d’identifier des mécanismes alternatifs possiblement impliqués dans la tolérance et l’activation, et de mieux comprendre le rôle des lymphocytes T CD8+ autoréactifs dans le processus autoimmun menant à l’hépatite autoimmune et au diabète autoimmun. Ces découvertes seront utiles pour développer de nouvelles approches thérapeutiques ciblant les lymphocytes T CD8+ autoréactifs.

A potential copper-regulatory role for cytosolic expression of the DNA repair protein XRCC5

Copper (Cu) has a critical role in the generation of oxidative stress during neurodegeneration and cancer. Reactive oxygen species generated through abnormal elevation or deficiency of Cu can lead to lipid, protein, and DNA damage. Oxidation of DNA can induce strand breaks and is associated with altered cell fate including transformation or death. DNA repair is mediated through the action of the multimeric DNA-PK repair complex. The components of this complex are the Ku autoantigens, XRCC5 and XRCC6 (Ku80 and Ku70, respectively). How this repair complex responds to perturbed Cu homeostasis and Cu-mediated oxidative stress has not been investigated. We previously reported that XRCC5 expression is altered in response to cellular Cu levels, with low Cu inhibiting XRCC5 expression and high Cu levels enhancing expression. In this study we further investigated the interaction between XRCC5 and Cu. We report that cytosolic XRCC5 is increased in response to Cu, but not zinc, iron, or nickel, and the level of cytosolic XRCC5 correlates with protection against oxidative damage to DNA. These observations were made in both HeLa cells and fibroblasts. Cytosolic XRCC5 interacted with the Cu chaperone and detoxification protein human Atox1 homologue (HAH), and down regulation of XRCC5 expression using siRNA led to enhanced HAH expression when cells were exposed to Cu. XRCC5 could also be purified from cytosolic extracts using a Cu-loaded column. These findings provide further evidence that cytosolic XRCC5 has a key role in protection against DNA oxidation from Cu, through either direct sequestration or signaling through other Cu-detoxification molecules. Our findings have important implications for the development of therapeutic treatments targeting Cu in neurodegeneration and/or cancer.

Postchemotherapy and tumor-selective targeting with the La-specific DAB4 monoclonal antibody relates to apoptotic cell clearance

Early identification of tumor responses to treatment is crucial for devising more effective and safer cancer treatments. No widely applicable, noninvasive method currently exists for specifically detecting tumor cell death after cytotoxic treatment and thus for predicting treatment outcomes.

Immune modulation induced by tuberculosis DNA vaccine protects non-obese diabetic mice from diabetes progression

We have described previously the prophylactic and therapeutic effect of a DNA vaccine encoding the Mycobacterium leprae 65 kDa heat shock protein (DNA-HSP65) in experimental murine tuberculosis. However, the high homology of this protein to the corresponding mammalian 60 kDa heat shock protein (Hsp60), together with the CpG motifs in the plasmid vector, could trigger or exacerbate the development of autoimmune diseases. The non-obese diabetic (NOD) mouse develops insulin-dependent diabetes mellitus (IDDM) spontaneously as a consequence of an autoimmune process that leads to destruction of the insulin-producing beta cells of the pancreas. IDDM is characterized by increased T helper 1 (Th1) cell responses toward several autoantigens, including Hsp60, glutamic acid decarboxylase and insulin. In the present study, we evaluated the potential of DNA-HSP65 injection to modulate diabetes in NOD mice. Our results show that DNA-HSP65 or DNA empty vector had no diabetogenic effect and actually protected NOD mice against the development of severe diabetes. However, this effect was more pronounced in DNA-HSP65-injected mice. The protective effect of DNA-HSP65 injection was associated with a clear shift in the cellular infiltration pattern in the pancreas. This change included reduction of CD4(+) and CD8(+) T cells infiltration, appearance of CD25(+) cells influx and an increased staining for interleukin (IL)-10 in the islets. These results show that DNA-HSP65 can protect NOD mice against diabetes and can therefore be considered in the development of new immunotherapeutic strategies.