In situ apoptosis of adaptive immune cells and the cellular escape of rabies virus in CNS from patients with human rabies transmitted by Desmodus rotundus

The aim of the current study was to investigate the apoptosis of neurons, astrocytes and immune cells from human patients that were infected with rabies virus by vampire bats bite. Apoptotic neurons were identified by their morphology and immune cells were identified using double immunostaining. There were very few apoptotic neurons present in infected tissue samples, but there was an increase of apoptotic infiltrating CD4+ and TCD8+ adaptive immune cells in the rabies infected tissue. No apoptosis was present in NK, macrophage and astrocytes. The dissemination of the human rabies virus within an infected host may be mediated by viral escape of the virus from an infected cell and may involve an anti-apoptotic mechanism, which does not kill the neuron or pro-apoptosis of TCD4+ and TCD8+ lymphocytes and which allows for increased proliferation of the virus within the CNS by attenuation of the adaptive immune response. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Hypoxia modulates phenotype, inflammatory response, and leishmanial infection of human dendritic cells

Development of hypoxic areas occurs during infectious and inflammatory processes and dendritic cells (DCs) are involved in both innate and adaptive immunity in diseased tissues. Our group previously reported that macrophages exposed to hypoxia were infected with the intracellular parasite Leishmania amazonensis, but showed reduced susceptibility to the parasite. This study shows that although hypoxia did not alter human DC viability, it significantly altered phenotypic and functional characteristics. The expression of CD1a, CD80, and CD86 was significantly reduced in DCs exposed to hypoxia, whereas CD11c, CD14, CD123, CD49 and HLA-DR expression remained unaltered in DCs cultured in hypoxia or normoxia. DC secretion of IL-12p70, the bioactive interleukin-12 (IL-12), a cytokine produced in response to inflammatory mediators, was enhanced under hypoxia. In addition, phagocytic activity (Leishmania uptake) was not impaired under hypoxia, although this microenviroment induced infected DCs to reduce parasite survival, consequently controlling the infection rate. All these data support the notion that a hypoxic microenvironment promotes selective pressure on DCs to assume a phenotype characterized by pro-inflammatory and microbial activities in injured or inflamed tissues and contribute to the innate immune response.

Cytokine Signatures of Innate and Adaptive Immunity in 17DD Yellow Fever Vaccinated Children and Its Association With the Level of Neutralizing Antibody

Background. The live attenuated yellow fever (YF) vaccines have been available for decades and are considered highly effective and one of the safest vaccines worldwide. Methods. The impact of YF-17DD-antigens recall on cytokine profiles of YF-17DD-vaccinated children were characterized using short-term cultures of whole blood samples and single-cell flow cytometry. This study enrolled seroconverters and nonseroconverters after primovaccination (PV-PRNT(+) and PV-PRNT(-)), seroconverters after revaccination (RV-PRNT(+)), and unvaccinated volunteers (UV-PRNT(-)). Results. The analysis demonstrated in the PV-PRNT(+) group a balanced involvement of pro-inflammatory/regulatory adaptive immunity with a prominent participation of innate immunity pro-inflammatory events (IL-12(+) and TNF-alpha(+) NEU and MON). Using the PV-PRNT(+) cytokine signature as a reference profile, PV-PRNT(+) presented a striking lack of innate immunity proinflammatory response along with an increased adaptive regulatory profile (IL-4(+) CD4(+) T cells and IL-10(+) and IL-5(+) CD8(+) T cells). Conversely, the RV-PRNT(+) shifted the overall cytokine signatures toward an innate immunity pro-inflammatory profile and restored the adaptive regulatory response. Conclusions. The data demonstrated that the overall cytokine signature was associated with the levels of PRNT antibodies with a balanced innate/adaptive immunity with proinflammatory/regulatory profile as the hallmark of PV-PRNT(MEDIUM+), whereas a polarized regulatory response was observed in PV-PRNT(-) and a prominent proinflammatory signature was the characteristic of PV-PRNT(HIGH+).

Aspects of adaptive management of coastal wetlands: Case studies of processes, conservation, restoration, impacts and assessment

Coastal wetlands are dynamic and include the freshwater-intertidal interface. In many parts of the world such wetlands are under pressure from increasing human populations and from predicted sea-level rise. Their complexity and the limited knowledge of processes operating in these systems combine to make them a management challenge.Adaptive management is advocated for complex ecosystem management (Hackney 2000; Meretsky et al. 2000; Thom 2000;National Research Council 2003).Adaptive management identifies management aims,makes an inventory/environmental assessment,plans management actions, implements these, assesses outcomes, and provides feedback to iterate the process (Holling 1978;Walters and Holling 1990). This allows for a dynamic management system that is responsive to change. In the area of wetland management recent adaptive approaches are exemplified by Natuhara et al. (2004) for wild bird management, Bunch and Dudycha (2004) for a river system, Thom (2000) for restoration, and Quinn and Hanna (2003) for seasonal wetlands in California. There are many wetland habitats for which we currently have only rudimentary knowledge (Hackney 2000), emphasizing the need for good information as a prerequisite for effective management. The management framework must also provide a way to incorporate the best available science into management decisions and to use management outcomes as opportunities to improve scientific understanding and provide feedback to the decision system. Figure 9.1 shows a model developed by Anorov (2004) based on the process-response model of Maltby et al. (1994) that forms a framework for the science that underlies an adaptive management system in the wetland context.

OsRMC, a negative regulator of salt stress response in rice, is regulated by two AP2/ERF transcription factors

High salinity causes remarkable losses in rice productivity worldwide mainly because it inhibits growth and reduces grain yield. To cope with environmental changes, plants evolved several adaptive mechanisms, which involve the regulation of many stress-responsive genes. Among these, we have chosen OsRMC to study its transcriptional regulation in rice seedlings subjected to high salinity. Its transcription was highly induced by salt treatment and showed a stress-dose-dependent pattern. OsRMC encodes a receptor-like kinase described as a negative regulator of salt stress responses in rice. To investigate how OsRMC is regulated in response to high salinity, a salt-induced rice cDNA expression library was constructed and subsequently screened using the yeast one-hybrid system and the OsRMC promoter as bait. Thereby, two transcription factors (TFs), OsEREBP1 and OsEREBP2, belonging to the AP2/ERF family were identified. Both TFs were shown to bind to the same GCC-like DNA motif in OsRMC promoter and to negatively regulate its gene expression. The identified TFs were characterized regarding their gene expression under different abiotic stress conditions. This study revealed that OsEREBP1 transcript level is not significantly affected by salt, ABA or severe cold (5 °C) and is only slightly regulated by drought and moderate cold. On the other hand, the OsEREBP2 transcript level increased after cold, ABA, drought and high salinity treatments, indicating that OsEREBP2 may play a central role mediating the response to different abiotic stresses. Gene expression analysis in rice varieties with contrasting salt tolerance further suggests that OsEREBP2 is involved in salt stress response in rice.

An adaptive IoT management infrastructure for eco transport networks

The complexity associated with fast growing of B2B and the lack of a (complete) suite of open standards makes difficulty to maintain the underlying collaborative processes. Aligned to this challenge, this paper aims to be a contribution to an open architecture of logistics and transport processes management system. A model of an open integrated system is being defined as an open computational responsibility from the embedded systems (on-board) as well as a reference implementation (prototype) of a host system to validate the proposed open interfaces. Embedded subsystem can, natively, be prepared to cooperate with other on-board units and with IT-systems in an infrastructure commonly referred to as a center information system or back-office. In interaction with a central system the proposal is to adopt an open framework for cooperation where the embedded unit or the unit placed somewhere (land/sea) interacts in response to a set of implemented capabilities.

Sialyl Tn-Expressing Bladder Cancer Cells Induce a Tolerogenic Phenotype in Innate and Adaptive Immune Cells

Despite the wide acceptance that glycans are centrally implicated in immunity, exactly how they contribute to the tilt immune response remains poorly defined. In this study, we sought to evaluate the impact of the malignant phenotype-associated glycan, sialyl-Tn (STn) in the function of the key orchestrators of the immune response, the dendritic cells (DCs). In high grade bladder cancer tissue, the STn antigen is significantly overexpressed and correlated with the increased expression of ST6GALNAC1 sialyltransferase. Bladder cancer tissue presenting elevated expression of ST6GALNAC1 showed a correlation with increased expression of CD1a, a marker for bladder immature DCs and showed concomitant low levels of Th1-inducing cytokines IL-12 and TNF-α. In vitro, human DCs co-incubated with STn+ bladder cancer cells, had an immature phenotype (MHC-IIlow, CD80low and CD86low) and were unresponsive to further maturation stimuli. When contacting with STn+ cancer cells, DCs expressed significantly less IL-12 and TNF-α. Consistent with a tolerogenic DC profile, T cells that were primed by DCs pulsed with antigens derived from STn+ cancer cells were not activated and showed a FoxP3high IFN-γlow phenotype. Blockade of STn antigens and of STn+ glycoprotein, CD44 and MUC1, in STn+ cancer cells was able to lower the induction of tolerance and DCs become more mature. Overall, our data suggest that STn-expressing cancer cells impair DC maturation and endow DCs with a tolerogenic function, limiting their capacity to trigger protective anti-tumour T cell responses. STn antigens and, in particular, STn+ glycoproteins are potential targets for circumventing tumour-induced tolerogenic mechanisms.

The impact of job insecurity on adaptive performance via burnout

Difficult and unpredictable times, due to economic instability, lead employees to feel high job insecurity. Organizations’ only way to subsistence is to search innovative ways of solving problems and find creative solutions. This study focuses on the impact that job insecurity has on adaptive performance, a recent measure integrating the response of creativity, reactivity in the face of emergencies, interpersonal adaptability, training effort, and handling work stress, and, mediated by burnout. From the responses of two questionnaires (????????1=252; ????????2=145), we conclude that job insecurity leads to exhaustion, but not to disengagement. In turn, it is the latter that demonstrates to have negative relations with some measures of adaptive performance. Thus, it is crucial to understand how organizations can minimize the inherent process.

Development of a bifunctional CD1d-anti-HER2 scFv fusion molecule to redirect the iNKT cell-mediated immune response to the tumor site

Abstract : Invariant natural killer T lymphocytes (iNKT) are a unique subpopulation of T lymphocytes recognizing glycolipid antigens in the context of the MHC class I-like molecule CD1d. Upon activation with the high affinity ligand α-galactosylceramide (αGalCer), iNKT cells rapidly produce large amounts of the pro-inflammatory cytokine interferon gamma (IFN-γ) and potently activate cells of the innate and adaptive immune response, such as dendritic cells (DCs), NK and T cells. In this context, iNKT cells have been shown to efficiently mediate antitumor activity, and recent research has focused on the manipulation of these cells for antitumor therapies. However, a major drawback of αGalCer as a free drug is that a single injection of this ligand leads to a short-lived iNKT cell activation followed by a long-term anergy, limiting its therapeutic use. In contrast, we demonstrate here that when αGalCer is loaded on a recombinant soluble CD1d molecule (αGalCer/sCD1d), repeated injections lead to a sustained iNKT and NK cell activation associated with IFN-γ secretion as well as with DC maturation. Most importantly, when the αGalCer/sCD1d is fused to an anti-HER2 scFv antibody fragment, potent inhibition of experimental lung metastasis and established subcutaneous tumors is obtained when systemic treatment is started two to seven days after the injection of HER2-expressing B16 melanoma cells, whereas at this time free αGalCer has no effect. The antitumor activity of the sCD1d-anti-HER2 fusion protein is associated with HER2-specific tumor localization and accumulation of iNKT, NK and T cells at the tumor site. Importantly, active T cell immunization combined with the sCD1d-anti-HER2 treatment leads to the accumulation of antigen-specific CD8 T cells exclusively in HER2-expressing tumors, resulting in potent tumor inhibition. In conclusion, sustained activation and tumor targeting of iNKT cells by recombinant αGalCer/sCD1d molecules thus may promote a combined innate and adaptive immune response at the tumor site that may prove to be effective in cancer immunotherapy. RESUME : Les lymphocytes «invariant Natural Killer T » (iNKT) forment une sous-population particulière de lymphocytes T reconnaissant des antigènes glycolipidiques présentés sur la molécule non-polymorphique CD1d, analogue aux protéines du complexe majeur d'histocompatibilité de classe I. Après activation avec le ligand de haute affinité α-galactosylceramide (αGalCer), les cellules iNKT produisent des grandes quantités de la cytokine pro-inflammatoire interferon gamma (IFN-γ) et activent les cellules du système immunitaire inné et acquis, telles que les cellules dendritiques (DC), NK et T. En conséquence, on a montré que les cellules iNKT exercent des activités anti-tumorales et la recherche s'est intéressée à la manipulation de ces cellules pour développer des thérapies anti-tumorales. Néanmoins, le désavantage majeur de l'αGalCer, injecté seul, est qu'une seule dose de ce ligand aboutit à une activation des cellules iNKT de courte durée suivie par un état anergique prolongé, limitant l'utilisation thérapeutique de ce glycolipide. En revanche, l'étude présentée ici démontre que, si l'αGalCer est chargé sur des molécules récombinantes soluble CD1d (αGalCer/sCDld), des injections répétées aboutissent à une activation prolongée des cellules iNKT et NK associée avec la sécrétion d'IFN-γ et la maturation des cellules DC. Plus important, si on fusionne la molécule αGalCer/sCD1d avec un fragment single-chain (scFv) de l'anticorps anti-HER2, on observe une importante inhibition de métastases expérimentales aux poumons et de tumeurs sous-cutanées même lorsque le traitement systémique est commencé 2 à 7 jours après la greffe des cellules de mélanome B16 transfectées avec l'antigène HER2. Dans les mêmes conditions le traitement avec l'αGalCer seul est inefficace. L'activité anti-tumorale de la protéine sCDld-anti-HER2 est associée à son accumulation spécifique dans des tumeurs exprimant le HER2 ainsi qu'avec une accumulation des cellules iNKT, NK et T à la tumeur. De plus, une immunisation active combinée avec le traitement sCD1d-anti-HER2 aboutit à une accumulation des lymphocytes T CD8 spécifiques de l'antigène d'immunisation, ceci exclusivement dans des tumeurs qui expriment l'antigène HER2. Cette combinaison résulte dans une activité anti-tumeur accrue. En conclusion, l'activation prolongée des cellules iNKT redirigées à la tumeur par des molécules recombinantes αGalCer/sCDld conduit à l'activation de la réponse innée et adaptative au site tumoral, offrant une nouvelle stratégie prometteuse d'immunothérapie contre le cancer. RESUME POUR UN LARGE PUBLIC : Le cancer est une cause majeure de décès dans le monde. Sur un total de 58 millions de décès enregistrés au niveau mondial en 2005, 7,6 millions (soit 13%) étaient dus au cancer. Les principaux traitements de nombreux cancers sont la chirurgie, en association avec la radiothérapie et la chimiothérapie. Néanmoins, ces traitements nuisent aussi aux cellules normales de notre corps et parfois, ils ne suffisent pas pour éliminer définitivement une tumeur. L'immunothérapie est l'une des nouvelles approches pour la lutte contre le cancer et elle vise à exploiter la spécificité du système immunitaire qui peut distinguer des cellules normales et tumorales. Une cellule exprimant un marqueur tumoral (antigène) peut être reconnue par le système immunitaire humoral (anticorps) et/ou cellulaire, induisant une réponse spécifique contre la tumeur. L'immunothérapie peut s'appuyer alors sur la perfusion d'anticorps monoclonaux dirigés contre des antigènes tumoraux, par exemple les anticorps dirigés contre les protéines oncogéniques Her-2/neu dans le cancer du sein. Ces anticorps ont le grand avantage de spécifiquement se localiser à la tumeur et d'induire la lyse ou d'inhiber la prolifération des cellules tumorales exprimant l'antigène. Aujourd'hui, six anticorps monoclonaux non-conjugés sont approuvés en clinique. Cependant l'efficacité de ces anticorps contre des tumeurs solides reste limitée et les traitements sont souvent combinés avec de la chimiothérapie. L'immunothérapie spécifique peut également être cellulaire et exploiter par immunisation active le développement de lymphocytes T cytotoxiques (CTL) capables de détruire spécifiquement les cellules malignes. De telles «vaccinations »sont actuellement testées en clinique, mais jusqu'à présent elles n'ont pas abouti aux résultats satisfaisants. Pour obtenir une réponse lymphocytaire T cytotoxique antitumorale, la cellule T doit reconnaître un antigène associé à la tumeur, présenté sous forme de peptide dans un complexe majeur d'histocompatibilité de classe I (CHM I). Cependant les cellules tumorales sont peu efficace dans la présentation d'antigène, car souvent elles se caractérisent par une diminution ou une absence d'expression des molécules d'histocompatibilité de classe I, et expriment peu ou pas de molécules d'adhésion et de cytokines costimulatrices. C'est en partie pourquoi, malgré l'induction de fortes réponses CTL spécifiquement dirigés contre des antigènes tumoraux, les régressions tumorales obtenus grâce à ces vaccinations sont relativement rares. Les lymphocytes «invariant Natural Killer T » (iNKT) forment une sous-population particulière de lymphocytes T reconnaissant des antigènes glycolipidiques présentés sur la molécule non-polymorphique CD1d, analogue aux protéines CMH I. Après activation avec le ligand de haute affinité α-galactosylceramide (αGalCer), les cellules iNKT produisent des grandes quantités de la cytokine pro-inflammatoire interferon gamma (IFN-γ) et activent les cellules du système immunitaire inné et acquis, telles que les cellules dendritiques (DC), NK et T. En conséquence, on a montré que les cellules iNKT exercent des activités anti-tumorales et la recherche s'est intéressée à la manipulation de ces cellules pour développer des thérapies anti-tumorales. Néanmoins, le désavantage majeur de l'αGalCer, injecté seul, est qu'une seule dose de ce ligand aboutit à une activation des cellules iNKT de courte durée suivie par un état anergique prolongé, limitant l'utilisation thérapeutique de ce glycolipide. Notre groupe de recherche a donc eu l'idée de développer une nouvelle approche thérapeutique où la réponse immunitaire des cellules iNKT serait prolongée et redirigée vers la tumeur par des anticorps monoclonaux. Concrètement, nous avons produit des molécules récombinantes soluble CD1d (sCD1d) qui, si elles sont chargés avec l'αGalCer (αGalCer/sCDld), aboutissent à une activation prolongée des cellules iNKT et NK associée avec la sécrétion d'IFN-γ et la maturation des cellules DC. Plus important, si la molécule αGalCer/sCD1d est fusionnée avec un fragment single-chain (scFv) de l'anticorps anti-HER2, la réponse immunitaire est redirigée à la tumeur pour autant que les cellules cancéreuses expriment l'antigène HER2. Les molécules αGalCer/sCDld ainsi présentées activent les lymphocytes iNKT. Avec cette stratégie, on observe une importante inhibition de métastases expérimentales aux poumons et de tumeurs sous-cutanées, même lorsque le traitement systémique est commencé 2 à 7 jours après la greffe des cellules de mélanome B16 transfectées avec l'antigène HER2. Dans les mêmes conditions le traitement avec l'αGalCer seul est inefficace. L'activité anti-tumorale de la protéine sCDld-anti-HER2 est associée à son accumulation spécifique dans des tumeurs exprimant le HER2 ainsi qu'avec une accumulation des cellules iNKT, NK et T à la tumeur. En conclusion, l'activation prolongée des cellules iNKT redirigées à la tumeur par des molécules récombinantes αGalCer/sCD1d conduit à l'activation de la réponse innée et adaptative au site tumoral, offrant une nouvelle stratégie prometteuse d'immunothérapie contre le cancer.

HARNESSING iNKT CELLS WITH RECOMBINANT CD1d FUSION PROTEINS TO REDIRECT INNATE AND ADAPTIVE IMMUNITY TO THE TUMOR

Les thérapies du cancer, comme la radiothérapie et la chimiothérapie, sont couramment utilisées mais ont de nombreux effets secondaires. Ces thérapies invasives pour le patient nécessitent d'être améliorées et de nombreuses avancées ont été faites afin d'adapter et de personnaliser le traitement du cancer. L'immunothérapie a pour but de renforcer le système immunitaire du patient et de le rediriger de manière spécifique contre la tumeur. Dans notre projet, nous activons les lymphocytes Invariant Natural Killer T (iNKT) afin de mettre en place une immunothérapie innovatrice contre le cancer. Les cellules iNKT sont une unique sous-population de lymphocytes T qui ont la particularité de réunir les propriétés de l'immunité innée ainsi qu'adaptative. En effet, les cellules iNKT expriment à leur surface des molécules présentes aussi sur les cellules tueuses NK, caractéristique de l'immunité innée, ainsi qu'un récepteur de cellules T (TCR) qui représente l'immunité adaptative. Les cellules iNKT reconnaissent avec leur TCR des antigènes présentés par la molécule CD1d. Les antigènes sont des protéines, des polysaccharides ou des lipides reconnus par les cellules du système immunitaire ou les anticorps pour engendrer une réponse immunitaire. Dans le cas des cellules iNKT, l'alpha-galactosylceramide (αGC) est un antigène lipidique fréquemment utilisé dans les études cliniques comme puissant activateur. Après l'activation des cellules iNKT avec l'αGC, celles-ci produisent abondamment et rapidement des cytokines. Ces cytokines sont des molécules agissant comme des signaux activateurs d'autres cellules du système immunitaire telles que les cellules NK et les lymphocytes T. Cependant, les cellules iNKT deviennent anergiques après un seul traitement avec l'αGC c'est à dire qu'elles ne peuvent plus être réactivées, ce qui limite leur utilisation dans l'immunothérapie du cancer. Dans notre groupe, Stirnemann et al ont publié une molécule recombinante innovante, composée de la molécule CD1d soluble et chargée avec le ligand αGC (αGC/sCD1d). Cette protéine est capable d'activer les cellules iNKT tout en évitant l'anergie. Dans le système immunitaire, les anticorps sont indispensables pour combattre une infection bactérienne ou virale. En effet, les anticorps ont la capacité de reconnaître et lier spécifiquement un antigène et permettent l'élimination de la cellule qui exprime cet antigène. Dans le domaine de l'immunothérapie, les anticorps sont utilisés afin de cibler des antigènes présentés seulement par la tumeur. Ce procédé permet de réduire efficacement les effets secondaires lors du traitement du cancer. Nous avons donc fusionné la protéine recombinante αGC/CD1d à un fragment d'anticorps qui reconnaît un antigène spécifique des cellules tumorales. Dans une étude préclinique, nous avons démontré que la protéine αGC/sCD1d avec un fragment d'anticorps dirigé contre la tumeur engendre une meilleure activation des cellules iNKT et entraîne un effet anti-tumeur prolongé. Cet effet anti-tumeur est augmenté comparé à une protéine αGC/CD1d qui ne cible pas la tumeur. Nous avons aussi montré que l'activation des cellules iNKT avec la protéine αGC/sCD1d-anti-tumeur améliore l'effet anti- tumoral d'un vaccin pour le cancer. Lors d'expériences in vitro, la protéine αGC/sCD1d-anti- tumeur permet aussi d'activer les cellules humaines iNKT et ainsi tuer spécifiquement les cellules tumorales humaines. La protéine αGC/sCD1d-anti-tumeur représente une alternative thérapeutique prometteuse dans l'immunothérapie du cancer. - Les cellules Invariant Natural Killer T (iNKT), dont les effets anti-tumoraux ont été démontrés, sont de puissants activateurs des cellules Natural Killer (NK), des cellules dendritiques (DC) et des lymphocytes T. Cependant, une seule injection du ligand de haute affinité alpha-galactosylceramide (αGC) n'induit une forte activation des cellules iNKT que durant une courte période. Celle-ci est alors suivie d'une longue phase d'anergie, limitant ainsi leur utilisation pour la thérapie. Comme alternative prometteuse, nous avons montré que des injections répétées d'αGC chargé sur une protéine recombinante de CD1d soluble (αGC/sCD1d) chez la souris entraînent une activation prolongée des cellules iNKT, associée à une production continue de cytokine. De plus, le maintien de la réactivité des cellules iNKT permet de prolonger l'activité anti-tumorale lorsque la protéine αGC/sCD1d est fusionnée à un fragment d'anticorps (scFv) dirigé contre la tumeur. L'inhibition de la croissance tumorale n'est optimale que lorsque les souris sont traitées avec la protéine αGC/sCD1d-scFv ciblant la tumeur, la protéine αGC/sCD1d-scFv non-appropriée étant moins efficace. Dans le système humain, les protéines recombinantes αGC/sCD1d-anti-HER2 et anti-CEA sont capables d'activer et de faire proliférer des cellules iNKT à partir de PBMCs issues de donneurs sains. De plus, la protéine αGC/sCD1d-scFv a la capacité d'activer directement des clones iNKT humains en l'absence de cellules présentatrices d'antigènes (CPA), contrairement au ligand αGC libre. Mais surtout, la lyse des cellules tumorales par les iNKT humaines n'est obtenue que lorsqu'elles sont incubées avec la protéine αGC/sCD1d-scFv anti- tumeur. En outre, la redirection de la cytotoxicité des cellules iNKT vers la tumeur est supérieure à celle obtenue avec une stimulation par des CPA chargées avec l'αGC. Afin d'augmenter les effets anti-tumoraux, nous avons exploité la capacité des cellules iNKT à activer l'immunité adaptive. Pour ce faire, nous avons combiné l'immunothérapie NKT/CD1d avec un vaccin anti-tumoral composé d'un peptide OVA. Des effets synergiques ont été obtenus lorsque les traitements avec la protéine αGC/sCD1d-anti-HER2 étaient associés avec le CpG ODN comme adjuvant pour la vaccination avec le peptide OVA. Ces effets ont été observés à travers l'activation de nombreux lymphocytes T CD8+ spécifique de la tumeur, ainsi que par la forte expansion des cellules NK. Les réponses, innée et adaptive, élevées après le traitement avec la protéine αGC/sCD1d-anti-HER2 combinée au vaccin OVA/CpG ODN étaient associées à un fort ralentissement de la croissance des tumeurs B16- OVA-HER2. Cet effet anti-tumoral corrèle avec l'enrichissement des lymphocytes T CD8+ spécifiques observé à la tumeur. Afin d'étendre l'application des protéines αGC/sCD1d et d'améliorer leur efficacité, nous avons développé des fusions CD1d alternatives. Premièrement, une protéine αGC/sCD1d dimérique, qui permet d'augmenter l'avidité de la molécule CD1d pour les cellules iNKT. Dans un deuxième temps, nous avons fusionné la protéine αGC/sCD1d avec un scFv dirigé contre le récepteur 3 du facteur de croissance pour l'endothélium vasculaire (VEGFR-3), afin de cibler l'environnement de la tumeur. Dans l'ensemble, ces résultats démontrent que la thérapie médiée par la protéine recombinante αGC/sCD1d-scFv est une approche prometteuse pour rediriger l'immunité innée et adaptive vers le site tumoral. - Invariant Natural Killer T cells (iNKT) are potent activators of Natural Killer (NK), dendritic cells (DC) and T lymphocytes, and their anti-tumor activities have been well demonstrated. However, a single injection of the high affinity CD1d ligand alpha-galactosylceramide (αGC) leads to a strong but short-lived iNKT cell activation followed by a phase of long-term anergy, limiting the therapeutic use of this ligand. As a promising alternative, we have demonstrated that when αGC is loaded on recombinant soluble CD1d molecules (αGC/sCD1d), repeated injections in mice led to the sustained iNKT cell activation associated with continued cytokine secretion. Importantly, the retained reactivity of iNKT cell led to prolonged antitumor activity when the αGC/sCD1d was fused to an anti-tumor scFv fragments. Optimal inhibition of tumor growth was obtained only when mice were treated with the tumor-targeted αGC/CD1d-scFv fusion, whereas the irrelevant αGC/CD1d-scFv fusion was less efficient. When tested in a human system, the recombinant αGC/sCD1d-anti-HER2 and -anti-CEA fusion proteins were able to expand iNKT cells from PBMCs of healthy donors. Furthermore, the αGC/sCD1d-scFv fusion had the capacity to directly activate human iNKT cells clones without the presence of antigen-presenting cells (APCs), in contrast to the free αGC ligand. Most importantly, tumor cell killing by human iNKT cells was obtained only when co- incubated with the tumor targeted sCD1d-antitumor scFv, and their direct tumor cytotoxicity was superior to the bystander killing obtained with αGC-loaded APCs stimulation. To further enhance the anti-tumor effects, we exploited the ability of iNKT cells to transactivate the adaptive immunity, by combining the NKT/CD1d immunotherapy with a peptide cancer vaccine. Interestingly, synergistic effects were obtained when the αGC/sCD1d- anti-HER2 fusion treatment was combined with CpG ODN as adjuvant for the OVA peptide vaccine, as seen by higher numbers of activated antigen-specific CD8 T cells and NK cells, as compared to each regimen alone. The increased innate and adaptive immune responses upon combined tumor targeted sCD1d-scFv treatment and OVA/CpG vaccine were associated with a strong delay in B16-OVA-HER2 melanoma tumor growth, which correlated with an enrichment of antigen-specific CD8 cells at the tumor site. In order to extend the application of the CD1d fusion, we designed alternative CD1d fusion proteins. First, a dimeric αGC/sCD1d-Fc fusion, which permits to augment the avidity of the CD1d for iNKT cells and second, an αGC/sCD1d fused to an anti vascular endothelial growth factor receptor-3 (VEGFR-3) scFv, in order to target tumor stroma environment. Altogether, these results demonstrate that the iNKT-mediated immunotherapy via recombinant αGC/sCD1d-scFv fusion is a promising approach to redirect the innate and adaptive antitumor immune response to the tumor site.

Innate receptors for adaptive immunity.

Pattern recognition receptors (PRRs) are commonly known as sensor proteins crucial for the early detection of microbial or host-derived stress signals by innate immune cells. Interestingly, some PRRs are also expressed and functional in cells of the adaptive immune system. These receptors provide lymphocytes with innate sensing abilities; for example, B cells express Toll-like receptors, which are important for the humoral response. Strikingly, certain other NOD-like receptors are not only highly expressed in adaptive immune cells, but also exert functions related specifically to adaptive immune system pathways, such as regulating antigen presentation. In this review, we will focus particularly on the current understanding of PRR functions intrinsic to B and T lymphocytes; a developing aspect of PRR biology.

Regulation of adaptive behaviour during fasting by hypothalamic Foxa2.

The lateral hypothalamic area is considered the classic 'feeding centre', regulating food intake, arousal and motivated behaviour through the actions of orexin and melanin-concentrating hormone (MCH). These neuropeptides are inhibited in response to feeding-related signals and are released during fasting. However, the molecular mechanisms that regulate and integrate these signals remain poorly understood. Here we show that the forkhead box transcription factor Foxa2, a downstream target of insulin signalling, regulates the expression of orexin and MCH. During fasting, Foxa2 binds to MCH and orexin promoters and stimulates their expression. In fed and in hyperinsulinemic obese mice, insulin signalling leads to nuclear exclusion of Foxa2 and reduced expression of MCH and orexin. Constitutive activation of Foxa2 in the brain (Nes-Cre/+;Foxa2T156A(flox/flox) genotype) results in increased neuronal MCH and orexin expression and increased food consumption, metabolism and insulin sensitivity. Spontaneous physical activity of these animals in the fed state is significantly increased and is similar to that in fasted mice. Conditional activation of Foxa2 through the T156A mutation expression in the brain of obese mice also resulted in improved glucose homeostasis, decreased fat and increased lean body mass. Our results demonstrate that Foxa2 can act as a metabolic sensor in neurons of the lateral hypothalamic area to integrate metabolic signals, adaptive behaviour and physiological responses.

Artificial neural network study of whole-cell bacterial bioreporter response determined using fluorescence flow cytometry.

Genetically engineered bioreporters are an excellent complement to traditional methods of chemical analysis. The application of fluorescence flow cytometry to detection of bioreporter response enables rapid and efficient characterization of bacterial bioreporter population response on a single-cell basis. In the present study, intrapopulation response variability was used to obtain higher analytical sensitivity and precision. We have analyzed flow cytometric data for an arsenic-sensitive bacterial bioreporter using an artificial neural network-based adaptive clustering approach (a single-layer perceptron model). Results for this approach are far superior to other methods that we have applied to this fluorescent bioreporter (e.g., the arsenic detection limit is 0.01 microM, substantially lower than for other detection methods/algorithms). The approach is highly efficient computationally and can be implemented on a real-time basis, thus having potential for future development of high-throughput screening applications.

Improved Innate and Adaptive Immunostimulation by Genetically Modified HIV-1 Protein Expressing NYVAC Vectors.

Attenuated poxviruses are safe and capable of expressing foreign antigens. Poxviruses are applied in veterinary vaccination and explored as candidate vaccines for humans. However, poxviruses express multiple genes encoding proteins that interfere with components of the innate and adaptive immune response. This manuscript describes two strategies aimed to improve the immunogenicity of the highly attenuated, host-range restricted poxvirus NYVAC: deletion of the viral gene encoding type-I interferon-binding protein and development of attenuated replication-competent NYVAC. We evaluated these newly generated NYVAC mutants, encoding HIV-1 env, gag, pol and nef, for their ability to stimulate HIV-specific CD8 T-cell responses in vitro from blood mononuclear cells of HIV-infected subjects. The new vectors were evaluated and compared to the parental NYVAC vector in dendritic cells (DCs), RNA expression arrays, HIV gag expression and cross-presentation assays in vitro. Deletion of type-I interferon-binding protein enhanced expression of interferon and interferon-induced genes in DCs, and increased maturation of infected DCs. Restoration of replication competence induced activation of pathways involving antigen processing and presentation. Also, replication-competent NYVAC showed increased Gag expression in infected cells, permitting enhanced cross-presentation to HIV-specific CD8 T cells and proliferation of HIV-specific memory CD8 T-cells in vitro. The recombinant NYVAC combining both modifications induced interferon-induced genes and genes involved in antigen processing and presentation, as well as increased Gag expression. This combined replication-competent NYVAC is a promising candidate for the next generation of HIV vaccines.

Intra-individual variation in body temperature and pectoral muscle size in nestling Alpine swifts Apus melba in response to an episode of inclement weather

The Alpine swift (Apus melba) forages on insects caught exclusively on the wing, implying that dependent nestlings face acute food shortage in periods of cold and rainy weather. Therefore, there should be strong selection on nestling swifts to evolve physiological strategies to cope with periods of undernutrition. We have investigated intra-individual changes in nestling pectoral muscle and body temperature in response to a 1-week period of inclement weather. The pectoral muscle is the largest reserves of proteins, and nestlings have to devote a large amount of energy in the maintenance of body temperature. The results show that nestling pectoral muscle size and body temperature were significantly reduced during the episode of inclement weather. Assuming that these physiological changes are adaptive, our study suggests that nestling swifts spare energy by a pronounced reduction (up to 18 degrees C) in body temperature and use proteins from the pectoral muscle as a source of extra energy to survive prolonged periods of fasting.