Structural Basis for Clonal Diversity of the Public T Cell Response to Dominant Epitopes from Cytomegalovirus and Influenza

A diverse T cell receptor (TCR) repertoire is a prerequisite for effective viral clearance. However, knowledge of human TCR repertoire to defined viral antigens is limited. Recent advances in high-throughput sequencing (HTS) and single-cell sorting have revolutionized the study of human TCR repertoires to different types of viruses. In collaboration with the laboratory of Dr. Nan-ping Weng (National Institute on Aging, NIH), we applied unique molecular identifier (UMI)-labelled HTS, single-cell paired TCR analysis, surface plasmon resonance, and X-ray crystallography to exhaustively interrogate CD8+ TCR repertoires specific for cytomegalovirus (CMV) and influenza A (Flu) in HLA-A2+ humans. Our two CMV-specific TCR-pMHC structures and two Flu-specific TCR-pMHC structures provide a plausible explanation for the much higher diversity of CMV-specific than Flu-specific TCR repertoires in humans. Our comprehensive biochemical and structural portrait of two different anti-viral T cell responses may contribute to the future development of predictors of immunity or disease at the individual level.

Design and validation of a novel generic platform for the production of tetravalent IgG1-like bispecific antibodies

International audience

Estudo da maturação eritróide com base no CD35 e no CD44 em síndromes mielodisplásicas

As Síndromes Mielodisplásicas (SMD) representam um grupo de doenças clonais da célula pluripotencial hematopoiética caracterizadas por hematopoiese ineficaz e aumento do risco de progressão para Leucemia Mieloblástica Aguda. Considerando que a linha eritróide está muitas vezes afectada em SMD e a avaliação da displasia desta linha representa um desafio na análise imunofenotípica de medulas mielodisplásicas, o objectivo deste trabalho foi estudar a expressão de CD44 e de CD35 na maturação eritróide normal e a forma como essa expressão é afectada em SMD. Este estudo foi efectuado em 16 amostras de medula óssea (MO) normais/reactivas e em 48 amostras de MO de indivíduos diagnosticados com SMD e sem tratamento. De acordo, com a Organização Mundial de Sáude (OMS) os doentes com SMD foram classificados em CRDM (n=20), AREB-1 (n=15) e AREB-2 (n=13) e de acordo com o International Prognostic Scoring System (IPSS) em Baixo risco (n=5), Intermédio-1 (n=8) e Intermédio-2 e Alto risco (n=14). A caracterização imunofenotípica foi efectuada através de um protocolo de imunofluorescência directa de marcação-lise-lavagem, utilizando os anticorpos monoclonais: anti-CD34; anti-HLA-DR; anti-CD117; anti-CD44; anti-CD35; anti-CD45, anti-CD123 e anti-CD133. Para a análise, procedeu-se à identificação e quantificação das células de linha eritróide em MO total e nos diferentes estádios de maturação e à avaliação da expressão de CD44 e de CD35. Os resultados deste estudo revelaram o CD35 como um marcador precoce na diferenciação eritróide normal e um aumento da expressão de CD44 e da percentagem de eritroblastos em SMD, sendo este aumento mais evidenciado nos estádios mais avançados da doença.

Co-administration of plasmid-encoded granulocyte-macrophage colony-stimulating factor increases human immunodeficiency virus-1 DNA vaccine-induced polyfunctional CD4+ T-cell responses

T-cell based vaccines against human immunodeficiency virus (HIV) generate specific responses that may limit both transmission and disease progression by controlling viral load. Broad, polyfunctional, and cytotoxic CD4+ T-cell responses have been associated with control of simian immunodeficiency virus/HIV-1 replication, supporting the inclusion of CD4+ T-cell epitopes in vaccine formulations. Plasmid-encoded granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (pGM-CSF) co-administration has been shown to induce potent CD4+ T-cell responses and to promote accelerated priming and increased migration of antigen-specific CD4+ T-cells. However, no study has shown whether co-immunisation with pGM-CSF enhances the number of vaccine-induced polyfunctional CD4+ T-cells. Our group has previously developed a DNA vaccine encoding conserved, multiple human leukocyte antigen (HLA)-DR binding HIV-1 subtype B peptides, which elicited broad, polyfunctional and long-lived CD4+ T-cell responses. Here, we show that pGM-CSF co-immunisation improved both magnitude and quality of vaccine-induced T-cell responses, particularly by increasing proliferating CD4+ T-cells that produce simultaneously interferon-γ, tumour necrosis factor-α and interleukin-2. Thus, we believe that the use of pGM-CSF may be helpful for vaccine strategies focused on the activation of anti-HIV CD4+ T-cell immunity.

Studies of MHC class I antigen presentation & the origins of the immunopeptidome

La présentation d'antigène par les molécules d'histocompatibilité majeure de classe I (CMHI) permet au système immunitaire adaptatif de détecter et éliminer les agents pathogènes intracellulaires et des cellules anormales. La surveillance immunitaire est effectuée par les lymphocytes T CD8 qui interagissent avec le répertoire de peptides associés au CMHI présentés à la surface de toutes cellules nucléées. Les principaux gènes humains de CMHI, HLA-A et HLA-B, sont très polymorphes et par conséquent montrent des différences dans la présentation des antigènes. Nous avons étudié les différences qualitatives et quantitatives dans l'expression et la liaison peptidique de plusieurs allotypes HLA. Utilisant la technique de cytométrie de flux quantitative nous avons établi une hiérarchie d'expression pour les quatre HLA-A, B allotypes enquête. Nos résultats sont compatibles avec une corrélation inverse entre l'expression allotypique et la diversité des peptides bien que d'autres études soient nécessaires pour consolider cette hypothèse. Les origines mondiales du répertoire de peptides associés au CMHI restent une question centrale à la fois fondamentalement et dans la recherche de cibles immunothérapeutiques. Utilisant des techniques protéogénomiques, nous avons identifié et analysé 25,172 peptides CMHI isolées à partir des lymphocytes B de 18 personnes qui exprime collectivement 27 allotypes HLA-A,B. Alors que 58% des gènes ont été la source de 1-64 peptides CMHI par gène, 42% des gènes ne sont pas représentés dans l'immunopeptidome. Dans l'ensemble, l’immunopeptidome présenté par 27 allotypes HLA-A,B ne couvrent que 17% des séquences exomiques exprimées dans les cellules des sujets. Nous avons identifié plusieurs caractéristiques des transcrits et des protéines qui améliorent la production des peptides CMHI. Avec ces données, nous avons construit un modèle de régression logistique qui prédit avec une grande précision si un gène de notre ensemble de données ou à partir d'ensembles de données indépendants génèrerait des peptides CMHI. Nos résultats montrent la sélection préférentielle des peptides CMHI à partir d'un répertoire limité de produits de gènes avec des caractéristiques distinctes. L'idée que le système immunitaire peut surveiller des peptides CMHI couvrant seulement une fraction du génome codant des protéines a des implications profondes dans l'auto-immunité et l'immunologie du cancer.

A case-only genome-wide association study of gender- and age-specific risk markers for childhood leukemia

Males and age group 1 to 5 years show a much higher risk for childhood acute lymphoblastic leukemia (ALL). We performed a case-only genome-wide association study (GWAS), using the Illumina Infinium HumanCoreExome Chip, to unmask gender- and age-specific risk variants in 240 non-Hispanic white children with ALL recruited at Texas Children’s Cancer Center, Houston, Texas. Besides statistically most significant results, we also considered results that yielded the highest effect sizes. Existing experimental data and bioinformatic predictions were used to complement results, and to examine the biological significance of statistical results. ^ Our study identified novel risk variants for childhood ALL. The SNP, rs4813720 (RASSF2), showed the statistically most significant gender-specific associations (P < 2 x 10-6). Likewise, rs10505918 (SOX5) yielded the lowest P value (P < 1 x 10-5 ) for age-specific associations, and also showed the statistically most significant association with age-at-onset (P < 1 x 10-4). Two SNPs, rs12722042 and 12722039, from the HLA-DQA1 region yielded the highest effect sizes (odds ratio (OR) = 15.7; P = 0.002) for gender-specific results, and the SNP, rs17109582 (OR = 12.5; P = 0.006), showed the highest effect size for age-specific results. Sex chromosome variants did not appear to be involved in gender-specific associations. ^ The HLA-DQA1 SNPs belong to DQA1*01:07and confirmed previously reported male-specific association with DQA1*01:07. Twenty one of the SNPs identified as risk markers for gender- or age-specific associations were located in the transcription factor binding sites and 56 SNPs were non-synonymous variants, likely to alter protein function. Although bioinformatic analysis did not implicate a particular mechanism for gender- and age-specific associations, RASSF2 has an estrogen receptor-alpha binding site in its promoter. The unknown mechanisms may be due to lack of interest in gender- and age-specificity in associations. These results provide a foundation for further studies to examine the gender- and age-differential in childhood ALL risk. Following replication and mechanistic studies, risk factors for one gender or age group may have a potential to be used as biomarkers for targeted intervention for prevention and maybe also for treatment.^

Studies of MHC class I antigen presentation & the origins of the immunopeptidome

La présentation d'antigène par les molécules d'histocompatibilité majeure de classe I (CMHI) permet au système immunitaire adaptatif de détecter et éliminer les agents pathogènes intracellulaires et des cellules anormales. La surveillance immunitaire est effectuée par les lymphocytes T CD8 qui interagissent avec le répertoire de peptides associés au CMHI présentés à la surface de toutes cellules nucléées. Les principaux gènes humains de CMHI, HLA-A et HLA-B, sont très polymorphes et par conséquent montrent des différences dans la présentation des antigènes. Nous avons étudié les différences qualitatives et quantitatives dans l'expression et la liaison peptidique de plusieurs allotypes HLA. Utilisant la technique de cytométrie de flux quantitative nous avons établi une hiérarchie d'expression pour les quatre HLA-A, B allotypes enquête. Nos résultats sont compatibles avec une corrélation inverse entre l'expression allotypique et la diversité des peptides bien que d'autres études soient nécessaires pour consolider cette hypothèse. Les origines mondiales du répertoire de peptides associés au CMHI restent une question centrale à la fois fondamentalement et dans la recherche de cibles immunothérapeutiques. Utilisant des techniques protéogénomiques, nous avons identifié et analysé 25,172 peptides CMHI isolées à partir des lymphocytes B de 18 personnes qui exprime collectivement 27 allotypes HLA-A,B. Alors que 58% des gènes ont été la source de 1-64 peptides CMHI par gène, 42% des gènes ne sont pas représentés dans l'immunopeptidome. Dans l'ensemble, l’immunopeptidome présenté par 27 allotypes HLA-A,B ne couvrent que 17% des séquences exomiques exprimées dans les cellules des sujets. Nous avons identifié plusieurs caractéristiques des transcrits et des protéines qui améliorent la production des peptides CMHI. Avec ces données, nous avons construit un modèle de régression logistique qui prédit avec une grande précision si un gène de notre ensemble de données ou à partir d'ensembles de données indépendants génèrerait des peptides CMHI. Nos résultats montrent la sélection préférentielle des peptides CMHI à partir d'un répertoire limité de produits de gènes avec des caractéristiques distinctes. L'idée que le système immunitaire peut surveiller des peptides CMHI couvrant seulement une fraction du génome codant des protéines a des implications profondes dans l'auto-immunité et l'immunologie du cancer.

A nossa regra de ouro na doença de Behçet: tratar a manifestação clínica

A Doença de Behçet (DB) é uma vasculite sistémica que pode ser definida na fronteira entre a doença autoimune e autoinflamatória. A sua etiopatogenia ainda não é completamente conhecida, embora saibamos que contribuem factores genéticos (Antigénios de Histocompatibilidade/ HLA, por exemplo) e ambienciais (maior prevalência em zonas específicas do globo). Há células implicadas no processo patológico (neutrófilos, macrófagos, linfócitos T reguladores) e outros componentes (factor de necrose tumoral/ TNF, interleucinas) do sistema imune. As formas clínicas da DB são muito variadas, quer na gravidade, quer nos órgãos atingidos: Behçet Mucocutâneo, Behçet Ocular, Vasculobehçet, Neurobehçet, Behçet Intestinal, Behçet Cardíaco. Independentemente dos mecanismos imuno-inflamatórios subjacentes às diversas apresentações clínicas, a terapêutica tem de ser adaptada a cada uma delas. A nossa série de DB, coligida ao longo de 20 anos, é representativa de todo o espectro clínico de DB e consideramos útil fazer uma resenha atual da terapêutica indicada, caldeando os dados da literatura, com a nossa experiência.

Celiac disease in children from Madeira island and its prevalence in first degree relatives

Context - It is well recognized that celiac disease is an immune-mediated systemic disorder highly prevalent among relatives of celiac patients. Objectives - The aim of this study is to determine the prevalence of celiac disease in a group of first degree relatives of celiac children, and to access the frequency of human leukocyte antigen HLA-DQ2 and DQ8 in celiac disease patients and their affected relatives. Methods - A survey was conducted of 39 children with celiac disease with follow-up in the Pediatric outpatient’s clinic of Dr. Nélio Mendonça Hospital, in Madeira Island, Portugal. Were invited 110 first degree relatives to undergo serological screen for celiac disease with IgA antibody to human recombinant tissue transglutaminase (IgA-TGG) quantification. In all seropositive relatives, small intestinal biopsy and HLA typing was recommended. Results - HLA- typing was performed in 38 celiac patients, 28/74% DQ2 positive, 1/2% DQ8 positive and 9/24% incomplete DQ2. Positive IgA-TGG was found in five out of the 95 relatives, and CD was diagnosed in three of them. Three relatives had the presence of HLA-DQ2, two were DQ2 incomplete (DQB1*02). Conclusion - The prevalence of celiac disease among first degree celiac patients´ relatives was 3.1%, 4.5 times higher than the general Portuguese population (0,7%) witch reinforces the need of extensive diagnostic screening in this specific group. HLA-DQ2 typing may be a tool in the diagnostic approach.

Impacto de la resiliencia en pacientes con Artritis Reumatoide

Introducción: La artritis reumatoide (AR) es una enfermedad autoinmune-inflamatoria, que compromete las articulaciones diartrodiales. Tiene una importante repercusión sistémica que incluye la depresión; por lo tanto, tiene un severo impacto sobre la calidad de vida. Es posible que mecanismos de defensa, tales como la resiliencia, puedan amortiguar dicho impacto. Metodología: estudio de corte transversal, multicéntrico (análisis inicial dentro del grupo AR, con muestra no probabilística de 66 pacientes, posterior selección aleatoria simple de 16 pacientes de la muestra inicial y selección de 16 individuos sanos pareados). Posteriormente, se comparó la resiliencia entre sujetos con AR y sujetos sanos, mediante las escalas RS y CD-RISC25. Adicionalmente, se aplicaron las escalas EEAE, EADZ, SF-36 y PANAS. Los datos fueron evaluados mediante el coeficiente de correlación de Spearman, las pruebas U Mann-Whitney, Kruskall-Wallis, T de Student y análisis de varianza. Resultados: se encontraron diferencias significativas en las estrategias de afrontamiento no espirituales en grupos de resiliencia baja, media y alta; diferencias en las medianas de resiliencia en los grupos de depresión por EAZD en los pacientes. No se encontraron resultados significativos en las variables clínicas de la AR ni en la comparación con sujetos sanos. Conclusiones: el uso de estrategias de afrontamiento no espirituales y la ausencia de depresión, se asoció a mayores niveles de resiliencia en los pacientes con AR, por lo cual, los componentes emocionales y cognitivos se asocian a la resiliencia.

Índice del perfil del donante renal (KDPI) como factor pronóstico del trasplante

La enfermedad renal crónica ha aumentado a nivel mundial y nacional, mientras que el número de donantes viene en descenso, y los pacientes en lista de espera aumentan. Los donantes cadavéricos son una opción para estos pacientes, y han sido utilizados en últimos años para aumentar los órganos disponibles. La evaluación de la calidad de estos es importante para optimizar su uso. Estudio analítico tipo cohorte retrospectiva, cálculo de KDPI en donantes cadavéricos, seguimiento función renal creatinina sérica 1 mes, 3 meses, 6 meses y un año. Correlación supervivencia del injerto, función renal, KDPI y EPTS. Análisis de supervivencia y regresión logística con variables del donante, receptor y acto quirúrgico.

Tratamiento del rechazo mediado por anticuerpos en pacientes trasplantados renales revisión sistemática

Antecedentes: El trasplante renal es la mejor alternativa terapéutica para la enfermedad renal crónica terminal. Los medicamentos inmunosupresores previenen el rechazo. El rechazo mediado por anticuerpos es frecuente y disminuye la función y duración del injerto. Objetivo: Evaluar sistemáticamente la evidencia disponible relacionada con la eficacia y seguridad del tratamiento para el rechazo mediado por anticuerpos en pacientes trasplantados renales. Metodologia: Revisión sistemática en bases de datos MEDLINE, EMBASE, Scopus y Biblioteca virtual de la salud. Literatura gris google scholar, google academico, www.clinicaltrialsregister.eu, and https://clinicaltrials.gov/. Búsqueda manual referencias artículos pre-seleccionados así como de revisiones previamente publicadas. Se siguieron las recomendacioes guia PRISMA para la identificacion de artículos potenciales, tamizaje y selección teniendo en cuenta los criterios de inclusion. Extracción datos de acuerdo a las variables, revisión calidad de los artículos elegidos utilizando evaluación riesgo de segos de Cochrane. Resultados: Se seleccionaron 9 ensayos clínicos publicados entre 1980 y 2016, incluyeron 222 pacientes (113 brazo de intervención y 109 en el control), seguimiento promedio 16 meses. Intervenciones evaluadas plasmaféresis, inmunoadsorción y rituximab. Hubo una amplia heterogeneidad en la definición de criterios de inclusión, criterios diagnósticos de rechazo y medidas de evaluación de eficacia de las intervenciones. Tres estudios encontraron diferencias estadísticamente significativas entre los grupos de tratamiento. Conclusiones: La evidencia sobre la eficacia de los tratamientos del rechazo mediado por anticuerpos en injertos renales es de baja calidad. Son necesarios ensayos clínicos controlados para poder definir el tratamiento óptimo de estos pacientes.

Caracterización y prevalencia del compromiso ocular en pacientes con enfermedad autoinmune y autoinflamatoria en un centro de referencia reumatológica en Colombia entre los años 2000 a 2015

RESUMEN Objetivo: Estimar la prevalencia de las diferentes enfermedades oftalmológicas que aparecen en el contexto de una enfermedad autoinmune (EAI) en pacientes de un centro de referencia reumatológica en Colombia, según características clínicas y sociodemográficas durante un período de 15 años, comprendido entre los años 2000 a 2015. Métodos: Se realizó un estudio descriptivo, observacional de prevalencia. El tipo de muestreo fue aleatorio estratificado con asignación proporcional en el programa Epidat 3.4. Los datos se analizaron en el programa SPSS v22.0 y se realizó análisis univariado de las variables categóricas, para las variables cuantitativas se realizaron medidas de tendencia central. Resultados: De 1640 historias clínicas revisadas, se encontraron 634 pacientes (38,65%) con compromiso ocular. Si excluimos los pacientes con SS, que por definición presentan ojo seco, 222 pacientes (13,53%) presentaron compromiso oftalmológico. Del total de pacientes, el 83,3% fueron mujeres. La AR fue la enfermedad autoinmune con mayor compromiso oftalmológico con 138 pacientes (62,2%), y en último lugar la sarcoidosis con 1 solo paciente afectado. La QCS fue la manifestación más común en todos los grupos diagnósticos de EAI, con 146 pacientes (63,5%). De 414 pacientes con Síndrome de Sjögren (SS) y QCS 8 presentaron compromiso ocular adicional, siendo la uveítis la segunda patología ocular asociada en pacientes con SS y la primera causa en las espondiloartropatias (71,4 %). Los pacientes con catarata (4,1%) presentaron la mayor prevalencia de uso de corticoide (88.8%). De 222 pacientes, 28 (12,6%) presentaron uveítis. Del total de pacientes, 16 (7,2%) presentaron maculopatía por antimalaráricos y 6 (18,75%) de los pacientes con LES. Los ANAS se presentaron en el 100% los pacientes con trastorno vascular de la retina. Los pacientes con epiescleritis presentaron la mayor proporción de positivización de anticuerpos anti-DNA. La EAI que más presentó epiescleritis fue LES con 4 pacientes (12,5%) El 22% de paciente con anticuerpos anti-RNP presentaron escleritis y 32,1% de los pacientes con uveítis presentaron HLA-B27 positivo. Las manifestaciones oftalmológicas precedieron a las sistémicas entre un 11,1% y un 33,3% de los pacientes. Conclusión: Las enfermedades oculares se presentan con frecuencia en los pacientes colombianos con EAI (38.65%), siendo la AR la enfermedad con mayor compromiso ocular (62,2%) y la QCS la enfermedad ocular con mayor prevalencia en todas las EAI (63,5%). La uveítis se presentó en 28 pacientes (12,6%). Las manifestaciones oftalmológicas pueden preceder a las sistémicas. El examen oftalmológico debe ser incluido en los pacientes con EAI, por ser la enfermedad ocular una comorbilidad frecuente. Adicionalmente, los efectos oftalmológicos de las medicaciones sistémicas utilizadas en EAI deben ser estrechamente monitorizados, durante el curso del tratamiento.

Estudio conformacional de péptidos modificados de las proteínas STARP, CelTOS, TRSP y SERA 5 de Plasmodium falciparum y su relación con una respuesta inmune en malaria

El desarrollo de una vacuna contra malaria es un área de exploración activa pero con enormes retos debido especialmente a la complejidad del ciclo del parásito. Así, es necesario bloquear las diferentes etapas de la invasión que tiene el Plasmodium falciparum y extraer de ellas la mayor información posible de la artillería que utiliza para su ataque. Para esto, péptidos de las proteínas STARP, CelTOS y TRSP (del esporozoito) y SERA 5 (del merozoito) que tienen alta afinidad de unión a células HepG2 y a glóbulos rojos respectivamente (conocidos como cHABPs), han sido modificados (conocidos como mHABPs), sintetizados y evaluados a nivel de respuesta inmune en monos Aotus así como estudiados en su conformación estructural por RMN de 1H. Los resultados muestran que los péptidos nativos no son inmunogénicos, pero pueden inducir altos títulos de anticuerpos cuando sus residuos críticos o sus vecinos son reemplazados por otro con un volumen y masa similar, pero diferente polaridad. El estudio conformacional pone de manifiesto que las estructuras de los péptidos nativos son diferentes de sus péptidos modificados ya sea que muestren regiones estructuradas más cortas o más largas o que no presenten ninguna, en comparación con sus análogos modificados altamente inmunogénicos. Las características estereoquímicas particulares en las cadenas laterales de algunos residuos de aminoácidos de estos péptidos modificados así como los rasgos fisicoquímicos parecen jugar un rol importante en la respuesta inmune apropiada cuando estos fueron inmunizados en grupos de monos Aotus confiriendo un avance al diseño de una vacuna contra malaria totalmente eficaz.