Einfluss subviraler Partikel des humanen Cytomegalovirus auf die Induktion der antiviralen Immunantwort

Das humane Cytomegalovirus (HCMV) ist ein opportunistischer Krankheitserreger, der insbesondere bei Patienten mit unreifem oder geschwächtem Immunsystem schwere, teilweise lebensbedrohliche Erkrankungen verursacht. Aufgrund der klinischen Relevanz wird die Entwicklung einer Impfung gegen HCMV mit großem Nachdruck verfolgt. Subvirale Partikel des HCMV, sogenannte Dense Bodies (DB), stellen eine vielversprechende Impfstoff-Grundlage dar. Die innere Struktur der Partikel besteht aus viralen Proteinen, die als dominante Antigene der zellulären Immunantwort gegen HCMV identifiziert wurden. Die äußere Hülle der Partikel entspricht der Virushülle, sie enthält die viralen Oberflächenproteine als Zielantigene der neutralisierenden Antikörper (NTAk)-Antwort in ihrer natürlichen Konformation. Die für ein Totantigen außergewöhnlich hohe Immunogenität der Partikel wurde bereits in Vorarbeiten dokumentiert. Ein Ziel dieser Arbeit war es, den molekularen Hintergrund für die herausragenden, immunogenen Eigenschaften von DB aufzuklären. Im ersten Teil der Arbeit wurde daher die Hypothese geprüft, dass DB geeignet sind, die Ausreifung und Aktivierung von dendritischen Zellen (DC) zu vermitteln und damit deren Fähigkeit zur Antigenpräsentation zu stimulieren. Derart aktivierten DC kommt eine wichtige Rolle beim Priming der T-lymphozytären Immunantwort zu. In der Tat konnte gezeigt werden, dass die Behandlung von unreifen dendritischen Zellen (iDC) mit DB zu verstärkter Expression von solchen Molekülen auf der DC-Oberfläche führt, die mit Ausreifung der Zellen verknüpft sind. Der Nachweis der verstärkten Freisetzung proinflammatorischer Zytokine belegte die Aktivierung der Zellen im Sinne einer entzündlichen Reaktion. Die erfolgreiche Stimulation von CD4 und CD8 T-Lymphozyten durch DB-behandelte DC belegte schließlich die funktionelle Relevanz der Ergebnisse. Zusammengefasst konnten in diesem Abschnitt der Arbeit die molekularen Grundlagen der adjuvanten Wirkung von DB aufgeklärt werden. rnIn einem zweiten Abschnitt wurde die NTAk-Antwort nach DB-Immunisierung näher untersucht. Der humoralen Immunantwort kommt eine entscheidende Bedeutung bei der Prävention der HCMV-Übertragung zu. Hier galt es zu prüfen, welchen Einfluss stammspezifische Unterschiede in der Expression viraler Oberflächenproteine auf die Induktion der NTAk-Antwort nach DB-Immunisierung nehmen. Im Fokus stand dabei die variable Expression des pentameren Proteinkomplexes aus den viralen Proteinen gH/gL/pUL128-UL131A. Dieser Komplex wird nur von kliniknahen HCMV-Stämmen (HCMVKlin) exprimiert und ist für deren breiten Zelltropismus verantwortlich. Der pentamere Komplex fehlte in allen bisherigen Analysen der DB-Immunogenität, die auf der Grundlage von Laborstämmen des HCMV (HCMVLab) durchgeführt worden waren. Ein erster Versuchsansatz zeigte, dass die NTAk-Antwort, die durch DB von HCMVLab (DBLab) induziert wird, auch gegen die Infektion mit HCMVKlin einen gewissen Schutz vermittelt. Dies war ein überraschender Befund, da Antikörpern gegen den pentameren Komplex eine entscheidende Rolle bei der Neutralisation von HCMVKlin zugeschrieben wurde. Die Ergebnisse zeigten jedoch, dass Antikörper gegen andere Zielstrukturen zur Neutralisation von HCMVKlin beitragen. Hieraus resultierte unmittelbar die Frage, inwieweit eine Aufnahme des pentameren Komplexes in einen DB-basierten Impfstoff überhaupt notwendig war. Um dies zu beantworten war es notwendig, DB herzustellen, die den pentameren Komplex enthielten. Hierzu wurde ein HCMVLab durch Mutagenese des 235 kpb Genoms so modifiziert, dass von dem resultierenden Stamm der pentamere Komplex exprimiert wurde. In gereinigten DB dieses Stammes konnten die Komponenten des pentameren Komplexes nachgewiesen werden. Die Seren von Tieren, die mit DB dieses neuen Stammes immunisiert wurden, zeigten in der Tat eine deutlich gesteigerte Kapazität zur Neutralisation von HCMVKlin auf verschiedenen Zielzellen. Diese Ergebnisse unterstreichen schlussendlich, dass die Expression des pentameren Komplexes einen Vorteil bei der Induktion der antiviralen NTAk-Antwort erbringt. Zusammengefasst liefern die Erkenntnisse aus dieser Arbeit einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der immunogenen Wirkung von DB. Auf dieser Grundlage war es nunmehr möglich, ein Projekt zur Austestung der DB-Vakzine in einer ersten klinischen Studie zu initiieren.

Mechanismen der Antigenpräsentation bei der Induktion der CD8-T-Zellantwort gegen das murine Cytomegalovirus

Die Kontrolle der Cytomegalovirus(CMV)-Infektion durch CD8 T-Zellen ist abhängig von der effizienten MHC-Klasse-I-Präsentation viraler Peptide auf der Zelloberfläche. Um die Erkennung infizierter Zellen zu unterdrücken, interferieren während der Early (E)-Phase der murinen CMV (mCMV)-Infektion virale Immunevasine mit dem intrazellulären Transport von Peptid-MHC-I (pMHC-I) Komplexen. Den Immunevasinen gelingt es allerdings nicht, ein Priming mCMV-spezifischer CD8 T-Zellen zu verhindern. Daher wurde angenommen, dass die Initiation der antiviralen CD8 T-Zellantwort primär auf der Cross-Präsentation viraler Peptide auf nicht-infizierten, professionellen Antigen-präsentierenden Zellen (profAPC) beruht und damit unabhängig von viralen Immunevasionsmechanismen ist.rnIm Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde mittels BAC-Mutagenese eine mCMV-Rekombinante generiert, um die direkte Präsentation viraler Peptide durch die zusätzliche Expression des zentralen Immunevasins m152 bereits in der Immediate Early (IE)-Phase verstärkt zu unterdrücken. Wie erwartet reduzierte die verstärkte m152-Expression sowohl in der IE- als auch in der E-Phase die pMHC-I-Präsentation in vitro. Dies führte überraschenderweise nach Infektion immunkompetenter BALB/c-Mäuse (Haplotyp H-2d) zu einer verminderten CD8 T-Zellantwort und damit zur Verschlechterung der Kontrolle der Infektion im drainierenden Lymphknoten. Diese Beobachtungen weisen erstmals auf einen wichtigen Beitrag der direkten Antigenpräsentation bei der Initiation der mCMV-spezifischen CD8 T-Zellantwort im immunkompetenten Wirt hin. Zusätzlich konnte auch nach mCMV-Infektion von Cross-Präsentations-defizienten Mäusen (Haplotyp H-2b) eine antivirale CD8 T-Zellantwort initiiert werden. Diese Beobachtung bestätigt, dass durch direkte Antigenpräsentation auf infizierten profAPC trotz viraler Immunevasionsmechanismen eine CD8 T-Zellantwort induziert werden kann. Allerdings wurde weder die antivirale CD8 T-Zellantwort noch die Kontrolle der Infektion im Haplotyp H-2b durch die verstärkte m152-Expression moduliert.rnIn einem weiteren Teil der Arbeit konnte im klinisch relevanten Modellsystem der mCMV-Infektion von Knochenmarktransplantations (KMT)-Rezipienten (Haplotyp H-2d) gezeigt werden, dass die verstärkte m152-Expression die Rekrutierung IE1-spezifischer CD8 T-Zellen in die infizierte Lunge unterdrückt. Dies konnte sowohl früh nach Infektion, als auch während der viralen Latenz nachgewiesen werden. Zusätzlich war die Rekrutierung IE1-spezifischer CD8 T-Zellen in die Lunge deutlich vermindert in Ld--Rezipienten von Ld+-hämatopoetischen Zellen, die das IE1-präsentierende MHC-I-Molekül Ld nicht auf den nicht-hämatopoetischen Gewebszellen exprimieren. Diese Beobachtungen zeigen, dass die Rekrutierung antiviraler CD8 T-Zellen in ein peripheres Organ von der direkten Antigenpräsentation auf nicht-hämatopoetischen, infizierten Gewebszellen bestimmt wird.rnIn der vorliegenden Arbeit konnte somit erstmals gezeigt werden, dass trotz viraler Immunevasionsmechanismen nach mCMV-Infektion des immunkompetenten Wirtes und des KMT-Rezipienten die antivirale CD8 T-Zellantwort von der direkten Antigenpräsentation bestimmt wird.

Molekulare Grundlagen der Immunkontrolle des murinen Cytomegalovirus in Gegenwart viruskodierter Immunevasine

Die Kontrolle der Infektion mit dem humanen Cytomegalovirus (HCMV) wird primär durch antivirale CD8 T-Zellen vermittelt. Während der Koevolution zwischen Virus und Wirt wurden Immunevasionsmechanismen entwickelt, die direkt die Expression der Peptid-MHC-Klasse-I-Komplexe an der Zelloberfläche beeinflussen und es dem Virus ermöglichen, der Immunkontrolle des Wirtes zu entkommen. Da HCMV und das murine CMV (mCMV) zum Teil analoge Strategien zur Modulation des MHC-Klasse-I-Antigen-Präsentationswegs entwickelt haben, wurde in der vorliegenden Arbeit auf das experimentelle Modell mit mCMV zurückgegriffen. Die für die Immunevasion verantwortlichen Genprodukte m04/gp34, m06/gp48 und m152/gp40 werden aufgrund ihres regulatorischen Einflusses auf die Antigenpräsentation als vRAPs (viral regulators of antigen presentation) bezeichnet. Diese interferieren mit dem Transport Peptid-beladener MHC-Klasse-I-Moleküle und reduzieren in ihrer konzertierten Wirkung die Präsentation viraler Peptide an der Zelloberfläche.rnDie Transplantation hämatopoietischer Zellen nach Immunoablation stellt eine etablierte Therapieform bei malignen hämatologischen Erkrankungen dar. Zwischen Immunoablation und der Rekonstitution des Immunsystems sind die Empfänger der transferierten Zellen stark immunsupprimiert und anfällig für eine CMV-Erkrankung bei Reaktivierung des Virus. Neben der Gabe antiviraler Medikamente ist der adoptive Transfer antiviraler CD8 T-Zellen eine vielversprechende Therapiemöglichkeit, um reaktivierende CMV zu kontrollieren, bis das körpereigene Immunsystem wieder funktionsfähig ist. Obwohl im murinen Modell sehr wohl etabliert, stellen im humanen System die eingeschränkte Wirkung und die Notwendigkeit der konsequenten Gabe hoher Zellzahlen gewisse logistische Schwierigkeiten dar, welche die Methode bisher von der klinischen Routine ausschließen.rnDas murine Modell sagte eine Rolle von IFN-γ voraus, da Depletion dieses Zytokins zu einer verminderten Schutzwirkung gegen die mCMV-Infektion führt.rnIm ersten Teil dieser Arbeit sollte ein möglicher inhibitorischer Effekt von m04 auf m152 untersucht werden, der bei der Rekombinanten Δm06W beobachtet wurde. Mit neu generierten Viren (Δm06L1+2) konnte dieser Effekt allerdings nicht bestätigt werden. Bei Δm06W fehlte jedoch eine höher N-glykosylierte Isoform des m152-Proteins. Um zu untersuchen, ob die N-Glykosylierung von m152 für seine Funktion notwendig ist, wurde ein rekombinantes Virus generiert, das in Folge einer Deletion aller 3 N-Glykosylierungssequenzen nur eine nicht-glykosylierte Isoform des m152-Proteins bilden kann. In Übereinstimmung mit der zwischenzeitlich publizierten Kristallstruktur das Komplexes von m152 und dem Liganden RAE-1 des aktivierenden NK-Zellrezeptors NKG2D konnte erstmals gezeigt werden, dass die Funktionen von m152 in der adaptiven und in der angeborenen Immunität auch von der nicht N-glykosylierten Isoform wahrgenommen werden können.rnIm zweiten Teil der Arbeit sollte mit Hilfe eines Sets an vRAP Deletionsmutanten der Einfluss von IFN γ auf die einzeln oder in Kombination exprimierten vRAPs untersucht werden. Es zeigte sich, dass Vorbehandlung der Zellen mit IFN-γ die Antigenprozessierung nach Infektion stark erhöht und die vRAPs dann nicht mehr in der Lage sind, die Präsentation aller Peptid-beladener MHC-Klasse-I-Komplexe zu verhindern. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass vorher nicht-schützende CD8 T-Zellen Schutz vermitteln können, wenn das Gewebe der Rezipienten konstitutiv mit IFN-γ versorgt wird. Die zusätzliche Gabe von IFN-γ stellt daher eine vielversprechende Möglichkeit dar, den adoptiven Transfer als Therapie in der klinischen Routine einzusetzen.

Synthese von selbstaggregierenden Glycopeptidkonjugaten mit (per)fluorierten Membranankern

Für eine effektive Erkennung tumorassoziierter Kohlenhydratantigene durch das Immun-system in der Krebs¬immuntherapie ist eine multivalente Präsentation der Haptene notwendig. In der vorliegenden Arbeit wurde ein neuer Zugang zu einer solch räumlichen Konzentration der Haptene untersucht, indem MUC1-Antigene mit perfluorierten Alkylketten funktionalisiert und in einer geeigneten Lipidmatrix entmischt wurden. Perfluoralkyl-Amphiphile zeichnen sich durch eine hohe Entmischungstendenz in Alkyllipiden aus und bewirken dadurch eine Anreicherung der Erkennungsstrukturen (Haptene) in Analogie zu den natürlichen raft-Domänen auf der Zelloberfläche.rnDazu wurden zunächst verschiedene Membranankersysteme mit unterschiedlichem Fluorierungsgrad entwickelt. Beispielsweise konnte ausgehend von einem zentralen Glycerin-fragment ein Membrananker mit zwei Perfluoralkylketten hergestellt werden. Letztere wurden mittels radikalischer Perfluoralkylierung eingeführt, wobei der Fluorgehalt der Verbindung über die Kettenlänge gesteuert wurde. Daneben konnte ein weiteres Ankersystem, basierend auf der Aminosäure Lysin, synthetisiert werden, dass einen bequemen Einbau der Perfluoralkylketten durch Peptidkupplungen von entsprechenden perfluorierten Aminen bzw. perfluorierten Carbonsäuren erlaubte. In diesem Fall wurde der Fluorgehalt durch die Einführung von Alkyl- bzw. Perfluoralkylketten verändert.rnBeide Systeme konnten für erste Untersuchungen ihres Phasenverhaltens mit polaren Kopf-gruppen ausgestattet werden, wobei neben einem hydrophilen, nicht-immunogenen Triethylenglycolspacer vor allem ein TN-Antigen tragendes Dipeptid zum Einsatz kam. In Gegenwart des Matrixlipids DODAMA konnten in Langmuir-Blodgett-Untersuchungen mit diesen Verbindungen eine Entmischung und die Ausbildung mikroseparierter Bereiche nachgewiesen werden. Auch war es möglich, durch Anbindung eines Fluoreszenzfarbstoffes zu zeigen, dass solche amphiphilen Membrananker auf perfluorierten Oberflächen effektiv und dauerhaft immobilisiert werden können. Damit eröffnet diese Verbindungsklasse interessante Anwendungsmöglichkeiten in der Entwicklung von diagnostischen Microarray-Formaten.rnUm eine Anbindung der fluorierten Membrananker an den N-Terminus eines an fester Phase aufgebauten mucinanalogen Glycopeptids als antigene Einheit zu ermöglichen, wurde ein entsprechendes Ankersystem auf Basis von Glutaminsäure entwickelt. Dabei wurden an diese Verbindung neben dem TN-Antigen noch weitere komplexe tumorassoziierte Kohlenhydrat-antigene des Mucintyps angebunden, wobei der Aufbau der resultierenden amphiphilen Glycolipopeptide vollständig an der festen Phase gelang. Insgesamt konnten so mithilfe des teilfluorierten Lysinankers und des zweifach perfluorierten Glutaminsäureankers erste amphiphile Glycopeptid-Konjugate hergestellt werden, deren antigene Kopfgruppe aus einer 20 Aminosäuren umfassenden Wiederholungseinheit des Mucins MUC1 mit TN-, T- bzw. STN-Antigen-Seitenkette besteht. Derartige Verbindungen stellen reizvolle Bausteine für die Tumordiagnostik und für die Entwicklung von stabilen liposomalen Tumorvakzinen dar, da die verwendeten Perfluoralkylanker die Antigenpräsentation nicht wesentlich beeinflussen und die Bindung des Antikörpers nicht behindern. rn

Comparative analysis of canine monocyte- and bone-marrow-derived dendritic cells

Dendritic cells (DC) represent a heterogeneous cell family of major importance for innate immune responses against pathogens and antigen presentation during infection, cancer, allergy and autoimmunity. The aim of the present study was to characterize canine DC generated in vitro with respect to their phenotype, responsiveness to toll-like receptor (TLR) ligands and T-cell stimulatory capacity. DC were derived from monocytes (MoDC) and from bone marrow hematopoietic cells cultured with either Flt3-ligand (FL-BMDC) or with GM-CSF (GM-BMDC). All three methods generated cells with typical DC morphology that expressed CD1c, CD11c and CD14, similar to macrophages. However, CD40 was only found on DC, CD206 on MPhi and BMDC, but not on monocytes and MoDC. CD1c was not found on monocytes but on all in vitro differentiated cells. FL-BMDC and GM-BMDC were partially positive for CD4 and CD8. CD45RA was expressed on a subset of FL-BMDC but not on MoDC and GM-BMDC. MoDC and FL-DC responded well to TLR ligands including poly-IC (TLR2), Pam3Cys (TLR3), LPS (TLR4) and imiquimod (TLR7) by up-regulating MHC II and CD86. The generated DC and MPhi showed a stimulatory capacity for lymphocytes, which increased upon maturation with LPS. Taken together, our results are the basis for further characterization of canine DC subsets with respect to their role in inflammation and immune responses.

Prognostic impact of β-2-microglobulin expression in colorectal cancers stratified by mismatch repair status

β-2-microglobulin (B2M) is essential for antigen presentation, yet may also possess proto-oncogenic properties.

Molecular survival strategies of Echinococcus multilocularis in the murine host

Larval infection with Echinococcus multilocularis starts with the intrahepatic postoncospheral development of a metacestode that-at its mature stage-consists of an inner germinal and an outer laminated layer (GL ; LL). In certain cases, an appropriate host immune response may inhibit parasite proliferation. Several lines of evidence obtained in vivo and in vitro indicate the important bio-protective role of the LL. For instance, the LL has been proposed to protect the GL from nitric oxide produced by periparasitic macrophages and dendritic cells, and also to prevent immune recognition by surrounding T cells. On the other hand, the high periparasitic NO production by peritoneal exsudate cells contributes to periparasitic immunosuppression, explaining why iNOS deficienct mice exhibit a significantly lower susceptibility towards experimental infection. The intense periparasitic granulomatous infiltration indicates a strong host-parasite interaction, and the involvement of cellular immunity in control of the metacestode growth kinetics is strongly suggested by experiments carried out in T cell deficient mouse strains. Carbohydrate components of the LL, such as Em2(G11) and Em492, as well as other parasite metabolites yield immunomodulatory effects that allow the parasite to survive in the host. I.e., the IgG response to the Em2(G11)-antigen takes place independently of alpha-beta+CD4+T cells, and in the absence of interactions between CD40 and CD40 ligand. Such parasite molecules also interfere with antigen presentation and cell activation, leading to a mixed Th1/Th2-type response at the later stage of infection. Furthermore, Em492 and other (not yet published) purified parasite metabolites suppress ConA and antigen-stimulated splenocyte proliferation. Infected mouse macrophages (AE-MØ) as antigen presenting cells (APC) exhibited a reduced ability to present a conventional antigen (chicken ovalbumin, C-Ova) to specific responder lymph node T cells when compared to normal MØ. As AE-MØ fully maintain their capacity to appropriately process antigens, a failure in T cell receptor occupancy by antigen-Ia complex or/and altered co-stimulatory signals can be excluded. Studying the status of accessory molecules implicated in T cell stimulation by MØ, it could be shown that B7-1 (CD80) and B7-2 (CD86) remained unchanged, whereas CD40 was down-regulated and CD54 (=ICAM-1) slightly up-regulated. FACS analysis of peritoneal cells revealed a decrease in the percentage of CD4+ and CD8+T cells in AE-infected mice. Taken together the obstructed presenting-activity of AE-MØ appeared to trigger an unresponsiveness of T cells leading to the suppression of their clonal expansion during the chronic phase of AE infection. Interesting information on the parasite survival strategy and potential can be obtained upon in vitro and in vivo treatment. Hence, we provided very innovative results by showing that nitazoxanide, and now also, respectively, new modified compounds may represent a useful alternative to albendazole. In the context of chemotherapeutical repression of parasite growth, we searched also for parasite molecules, whose expression levels correlate with the viability and growth activity of E. multilocularis metacestode. Expression levels of 14-3-3 and II/3-10, relatively quantified by realtime reverse transcription-PCR using a housekeeping gene beta-actin, were studied in permissive nu/nu and in low-permissive wild type BALB/c mice. At 2 months p.i., the transcription level of 14-3-3 was significantly higher in parasites actively proliferating in nu/nu mice compared to parasites moderately growing in wild type mice. Immunoblotting experiments confirmed at the protein level that 14-3-3 was over-expressed in parasites derived from nu/nu mice at 2 months p.i. In vitro-treatment of E. multilocularis with an anti-echinococcal drug nitazoxanide for a period of 8 days resulted in a significant decrease of both 14-3-3 and II/3-10 transcription levels,

Activation of T cells by carbamazepine and carbamazepine metabolites

BACKGROUND: T-cell-mediated hypersensitivity is a rare but serious manifestation of drug therapy. OBJECTIVES: To explore the mechanisms of drug presentation to T cells and the possibility that generation of metabolite-specific T cells may provoke cross-sensitization between drugs. METHODS: A lymphocyte transformation test was performed on 13 hypersensitive patients with carbamazepine, oxcarbazepine, and carbamazepine metabolites. Serial dilution experiments were performed to generate drug (metabolite)-specific T-cell clones to explore the structural basis of the T-cell response and mechanisms of antigen presentation. 3-Dimensional energy-minimized structures were generated by using computer modeling. The role of drug metabolism was analyzed with 1-aminobenzotriazole. RESULTS: Lymphocytes and T-cell clones proliferated with carbamazepine, oxcarbazepine, and some (carbamazepine 10,11 epoxide, 10-hydroxy carbamazepine) but not all stable carbamazepine metabolites. Structure activity studies using 29 carbamazepine (metabolite)-specific T-cell clones revealed 4 patterns of drug recognition, which could be explained by generation of preferred 3-dimensional structural conformations. T cells were stimulated by carbamazepine (metabolites) bound directly to MHC in the absence of processing. The activation threshold for T-cell proliferation varied between 5 minutes and 4 hours. 1-Aminobenzotriazole, which inhibits cytochrome P450 activity, did not prevent carbamazepine-related T-cell proliferation. Substitution of the terminal amine residue of carbamazepine with a methyl group diminished T-cell proliferation. CONCLUSION: These data show that carbamazepine and certain stable carbamazepine metabolites stimulate T cells rapidly via a direct interaction with MHC and specific T-cell receptors. CLINICAL IMPLICATIONS: Some patients with a history of carbamazepine hypersensitivity possess T cells that cross-react with oxcarbazepine, providing a rationale for cross-sensitivity between the 2 drugs.

Folliculo-stellate cells of "true dendritic" type are involved in the inflammatory microenvironment of tumor immunosurveillance of pituitary adenomas

Folliculo-stellate cells are a nonendocrine, sustentacular-like complementary population of the anterior pituitary. They currently are considered as functionally and phenotypically heterogeneous, with one subpopulation of folliculo-stellate cells possibly representing resident adenohypophyseal macrophages. We took advantage of a limited T-cell mediated inflammatory reaction selectively involving tumor tissue in three cases of pituitary adenoma (2 prolactin cell adenomas, and 1 null cell adenoma) to test the hypothesis whether some folliculo-stellate cells within inflammatory foci would also assume monocytic/dendritic properties. Immunohistochemical double labeling for S-100 protein and the class II major histocompatibility antigen HLA-DR indeed showed several arborized cells to coexpress both epitopes. These were distributed both amidst adenomatous acini and along intratumoral vessels, and were morphologically undistinguishable from conventional folliculo-stellate cells. On the other hand, markers of follicular dendritic cells (CD21) and Langerhans' cells (CD1a) tested negative. Furthermore, no S-100/HLA-DR coexpressing folliculo-stellate cells were seen in either peritumoral parenchyma of the cases in point nor in control pituitary adenomas lacking inflammatory reaction. These findings suggest that a subset of folliculo-stellate cells may be induced by an appropriate local inflammatory microenvironment to assume a dendritic cell-like immunophenotype recognizable by their coexpression of S-100 protein and HLA-DR. By analogy with HLA-DR expressing cells in well-established extrapituitary inflammatory constellations, we speculate that folliculo-stellate cells with such immunophenotype may actually perform professional antigen presentation. A distinctly uncommon finding in pituitary adenomas, lymphocytic infiltrates may therefore be read as a manifestation of tumoral immunosurveillance.

TAP deficiency syndrome: chronic rhinosinusitis and conductive hearing loss

Nose-ear-throat manifestations of immunodeficiency disorders represent a diagnostic challenge for clinicians as these diseases often constitute the initial sign for connective disorders or autoimmune disease. The history of chronic rhinosinusitis and conductive hearing loss is often non specific. Therefore attention to an HLA class I deficiency must be considered if the disease has not been diagnosed on routine examination. One of the syndromes is due to a defective TAP complex, the peptide transporter complex associated with antigen presentation. Herein, we report two sisters with TAP-deficiency. The treatment of choice for TAP-deficient patients is conservative.

AUTOIMMUNE RESPONSES TO ATHEROSCLEROTIC

Atherosclerosis is a chronic, complex arterial disease characterized by intimal lipid accumulation and inflammation. A unique lipid-binding molecule, namely cluster of differentiation 1d (CD1d), may impact atherosclerosis. Structurally, CD1d acts as a nonpolymorphic cell-surface receptor, resembling the major histocompatibility complex-I (MHC-I). While MHC-I restricts peptide antigen presentation to T cells, CD1d presents lipid antigens to T cells named CD1d-restrictedd T cells. Although increased expression of CD1d has been found in human plaques, the exact nature of CD1d-recognized lipids in atherosclerosis remains to be determined. Three groups of lipids may undergo oxidation in atherosclerosis producing atherogenic lipids: phospholipids, fatty acids, and cholesterol. The central hypothesis is that CD1d recognizes and present oxidative lipids to activate CD1d-restricted T cells, and trigger proinflammatory signal transduction In the first part of this study, oxidative phospholipids were identified and characterized as potential autoantigen for CD1d-restricted T cells. Derived from phospholipid 1-palmitoyl-2-arachidonoyl-sn-glycero-3-phosphorylcholine by oxidization, 1-palmitoyl-2-glutaryl-sn-glycero-3-phosphocholine (PGPC) is commonly found in atherosclerotic plaques. Upon stimulation with PGPC, spleen-derived CD1d-restricted T cells produced higher levels of cytokines and proliferated at higher rates than those without PGPC stimulation. CD1d deficiency compromised the PGPC-triggered T cell activation, suggesting that PGPC may function as a potentially novel autoantigen for T cells in atherosclerosis. In the second part of this study, CD1d-mediated proinflammatory signaling was evaluated in murine models. Enhanced CD1 expression occurred in spleens of db/db mice with hyperlipidemia. Tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) was increased in db/db spleen, while TNF-α receptor expression augmented in the db/db murine heart, in comparison with those in normal mice. The nuclear factor-κ B (NF-κB) expression was enhanced in the db/db heart, whereas CD1d-null mice showed lower NF-κB, implying the involvement of CD1d in inflammation of the spleen and heart tissues in the mice with hyperlipidemia. The current study has identified PGPC as a novel lipid antigen recognized by CD1d-restricted T cells in atherosclerosis. The animal study has also provided evidence that CD1d regulates NF-κB-mediated proinflammatory signaling. Hence, CD1d-restricted T cell responses to autolipid antigen and mediated inflammatory signal may represent a new molecular pathway that triggers cardiovascular tissue injury in atherosclerosis and hyperlipidemia.

Active immunosurveillance in the tumor microenvironment of colorectal cancer is associated with low frequency tumor budding and improved outcome.

Tumor budding (single tumor cells or small tumor cell clusters) at the invasion front of colorectal cancer (CRC) is an adverse prognostic indicator linked to epithelial-mesenchymal transition. This study characterized the immunogenicity of tumor buds by analyzing the expression of the major histocompatibility complex (MHC) class I in the invasive tumor cell compartment. We hypothesized that maintenance of a functional MHC-I antigen presentation pathway, activation of CD8+ T-cells, and release of antitumoral effector molecules such as cytotoxic granule-associated RNA binding protein (TIA1) in the tumor microenvironment can counter tumor budding and favor prolonged patient outcome. Therefore, a well-characterized multipunch tissue microarray of 220 CRCs was profiled for MHC-I, CD8, and TIA1 by immunohistochemistry. Topographic expression analysis of MHC-I was performed using whole tissue sections (n = 100). Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog (KRAS) and B-Raf proto-oncogene, serine/threonine kinase (BRAF) mutations, mismatch repair (MMR) protein expression, and CpG-island methylator phenotype (CIMP) were investigated. Our results demonstrated that membranous MHC-I expression is frequently down-regulated in the process of invasion. Maintained MHC-I at the invasion front strongly predicted low-grade tumor budding (P = 0.0004). Triple-positive MHC-I/CD8/TIA1 in the tumor microenvironment predicted early T-stage (P = 0.0031), absence of lymph node metastasis (P = 0.0348), lymphatic (P = 0.0119) and venous invasion (P = 0.006), and highly favorable 5-year survival (90.9% vs 39.3% in triple-negative patients; P = 0.0032). MHC-I loss was frequent in KRAS-mutated, CD8+ CRC (P = 0.0228). No relationship was observed with CIMP, MMR, or BRAF mutation. In conclusion, tumor buds may evade immune recognition through downregulation of membranous MHC-I. A combined profile of MHC-I/CD8/TIA1 improves the prognostic value of antitumoral effector cells and should be preferred to a single marker approach.

Comparison against 186 canid whole genome sequences reveals survival strategies of an ancient clonally transmissible canine tumor.

Canine transmissible venereal tumor (CTVT) is a parasitic cancer clone that has propagated for thousands of years via sexual transfer of malignant cells. Little is understood about the mechanisms that converted an ancient tumor into the world's oldest known continuously propagating somatic cell lineage. We created the largest existing catalog of canine genome-wide variation and compared it against two CTVT genome sequences, thereby separating alleles derived from the founder's genome from somatic drivers of clonal transmissibility. We show that CTVT has undergone continuous adaptation to its transmissible allograft niche, with overlapping mutations at every step of immunosurveillance, particularly self-antigen presentation and apoptosis. We also identified chronologically early somatic mutations in oncogenesis- and immune-related genes that may represent key initiators of clonal transmissibility. Thus, we provide the first insights into the specific genomic aberrations that underlie CTVT's dogged perseverance in canids around the world.

Loss of tapasin correlates with diminished CD8(+) T-cell immunity and prognosis in colorectal cancer.

BACKGROUND Tapasin is a crucial component of the major histocompatibility (MHC) class I antigen presentation pathway. Defects in this pathway can lead to tumor immune evasion. The aim of this study was to test whether tapasin expression correlates with CD8(+) cytotoxic T lymphocyte (CTL) infiltration of colorectal cancer (CRC) and overall survival. METHODS A next-generation tissue microarray (ngTMA) of 198 CRC patients with full clinicopathological information was included in this study. TMA slides were immunostained for tapasin, MHC I and CD8. Marker expression was analyzed with immune-cell infiltration, patient survival and TNM-staging. RESULTS A reduction of tapasin expression strongly correlated with venous invasion (AUC 0.682, OR 2.7, p = 0.002; 95% CI 1.7-5.0), lymphatic invasion (AUC 0.620, OR 2.0, p = 0.005; 95 % CI 1.3-3.3), distant metastasis (AUC 0.727, OR 2.9, p = 0.004; 95% CI 1.4-5.9) and an infiltrative tumor border configuration (AUC 0.621, OR 2.2, p = 0.017; 95% CI 1.2-4.4). Further, tapasin expression was associated with CD8(+) CTL infiltration (AUC 0.729, OR 5.4, p < 0.001; 95% CI 2.6-11), and favorable overall survival (p = 0.004, HR 0.6, 95% CI 0.42-0.85). CONCLUSIONS Consistent with published functional data showing that tapasin promotes antigen presentation, as well as tumor immune recognition and destruction by CD8(+) CTLs, a reduction in tapasin expression is associated with tumor progression in CRC.

Is The Allergen Really Needed in Allergy Immunotherapy?

Immunotherapy for type I allergies is well established and is regarded to be the most efficient treatment option besides allergen avoidance. As of today, different forms of allergen preparations are used in this regard, as well as different routes of application. Virus-like particles (VLPs) represent a potent vaccine platform with proven immunogenicity and clinical efficacy. The addition of toll-like receptor ligands and/or depot-forming adjuvants further enhances activation of innate as well as adaptive immune responses. CpG motifs represent intensively investigated and potent direct stimulators of plasmacytoid dendritic cells and B cells, while T cell responses are enhanced indirectly through increased antigen presentation and cytokine release. This article will focus on the function of VLPs loaded with DNA rich in nonmethylated CG motifs (CpGs) and the clinical experience gained in the treatment of allergic rhinitis, demonstrating clinical efficacy also if administered without allergens. Several published studies have demonstrated a beneficial impact on allergic symptoms by treatment with CpG-loaded VLPs. Subcutaneous injection of VLPs loaded with CpGs was tested with or without the adjuvant alum in the presence or absence of an allergen. The results encourage further investigation of VLPs and CpG motifs in immunotherapy, either as a stand-alone product or as adjuvants for allergen-specific immunotherapy.