Polyclonal antibodies to the coat protein of Apple stem grooving virus expressed in Escherichia coli: production and use in immunodiagnosis

The coat protein gene of Apple stem grooving virus (ASGV) was amplified by RT-PCR, cloned, sequenced and subcloned in the expression vector pMal-c2. This plasmid was used to transform Escherichia coli BL21c+ competent cells. The ASGV coat protein (cp) was expressed as a fusion protein containing a fragment of E. coli maltose binding protein (MBP). Bacterial cells were disrupted by sonication and the ASGVcp/MBP fusion protein was purified by amylose resin affinity chromatography. Polyclonal antibodies from rabbits immunized with the fusion protein gave specific reactions to ASGV from infected apple (Malus domestica) cv. Fuji Irradiada and Chenopodium quinoa at dilutions of up to 1:1,000 and 1:2,000, respectively, in plate trapped ELISA. The ASGVcp/MBP fusion protein reacted to a commercial antiserum against ASGV in immunoblotting assay. The IgG against ASGVcp/MBP performed favorably in specificity and sensitivity to the virus. This method represents an additional tool for the efficient ASGV-indexing of apple propagative and mother stock materials, and for use in support of biological and molecular techniques.

A retrospective search for bovine respiratory syncytial virus (BRSV) antigens in histological specimens by immunofluorescence and immunohistochemistry

Bovine respiratory syncytial virus (BRSV) has been only sporadically identified as a causative agent of respiratory disease in Brazil. This contrasts with frequent reports of clinical and histopathological findings suggestive of BRSV-associated disease. In order to examine a possible involvement of BRSV in cases of calf pneumonia, a retrospective search was performed for BRSV antigens in histological specimens submitted to veterinary diagnostic services from the states of Rio Grande do Sul and Minas Gerais. Ten out of 41 cases examined (24.4%) were positive for BRSV antigens by immunohistochemistry (IPX). Eight of these cases (19.5%) were also positive by indirect immunofluorescence (IFA), and 31 cases (75.6%) were negative in both assays. In the lungs, BRSV antigens were predominantly observed in epithelial cells of bronchioles and less frequently found in alveoli. In one case, antigens were detected only in the epithelium of the alveolar septae. The presence of antigen-positive cells was largely restricted to epithelial cells of these airways. In two cases, positive staining was also observed in cells and cellular debris in the exudate within the pulmonary airways. The clinical cases positive for BRSV antigens were observed mainly in young animals (2 to 12 month-old) from dairy herds. The main microscopic changes included bronchointerstitial pneumonia characterized by thickening of alveolar septae adjacent to airways by mononuclear cell infiltrates, and the presence of alveolar syncytial giant cells. In summary, the results demonstrate the suitability of the immunodetection of viral antigens in routinely fixed tissue specimens as a diagnostic tool for BRSV infection. Moreover, the findings provide further evidence of the importance of BRSV as a respiratory pathogen of young cattle in southeastern and southern Brazil.

Increased expression of Interleukin-6 related to nephritis in chickens challenged with an Avian infectious bronchitis virus variant

A Brazilian field isolate (IBV/Brazil/PR05) of avian infectious bronchitis virus (IBV), associated with development of nephritis in chickens, was previously genotyped as IBV variant after S1 gene sequencing. The aim of this study was to evaluate the levels of IL-6 in kidneys and trachea of birds vaccinated and challenged with IBV/Brazil/PR05 strain, correlating these results with scores of microscopic lesions, specific IBV antigen detection and viral load. The up-regulation of IL-6 and the increased levels of viral load on renal and tracheal samples were significantly correlated with scores of microscopic lesions. Reduced levels of viral load were detected in kidneys of birds previously vaccinated and challenged, compared to non-vaccinated challenged group, although markedly microscopic lesions were observed for both groups. The expression of IL-6, present both in the kidney and in the tracheas, was dependent on the load of the virus present in the tissue, and the development of lesions was related with IL-6 present in the tissues. These data suggest that variant IBV/Brazil/PR05 can induce the expression of proinflammatory cytokines in a manner correlated with viral load and increased IL-6 is involved in the tissue with the influx of inflammatory cells and subsequent nephritis. This may contribute with a model to the development of immunosuppressive agents of IL-6 to prevent acute inflammatory processes against infection with IBV and perhaps other coronaviruses, as well as contribute to the understanding of the immunopathogenesis of IBV nephropatogenic strains.

A liquid phase blocking ELISA for the detection of antibodies against infectious bronchitis virus

A liquid phase blocking ELISA (LPB-ELISA) was developed for the detection and measurement of antibodies against infectious bronchitis virus (IBV). The purified and nonpurified virus used as antigen, the capture and detector antibodies, and the chicken hyperimmune sera were prepared and standardized for this purpose. A total of 156 sera from vaccinated and 100 from specific pathogen-free chickens with no recorded contact with the virus were tested. The respective serum titers obtained in the serum neutralization test (SNT) were compared with those obtained in the LPB-ELISA. There was a high correlation (r2 = 0.8926) between the two tests. The LPB-ELISA represents a single test suitable for the rapid detection of antibodies against bronchitis virus in chicken sera, with good sensitivity (88%), specificity (100%) and agreement (95.31%).

Immune response induced in mice oral immunization with cowpea severe mosaic virus

There is increasing interest in the immune response induced by plant viruses since these could be used as antigen-expressing systems in vaccination procedures. Cowpea severe mosaic virus (CPSMV), as a purified preparation (300 g of leaves, 2 weeks post-inoculation), or crude extract from cowpea (Vigna unguiculata) leaves infected with CPSMV both administered by gavage to Swiss mice induced a humoral immune response. Groups of 10 Swiss mice (2-month-old females) were immunized orally with 10 daily doses of either 50 µg viral capsid protein (boosters of 50 µg at days 21 and 35 after immunization) or 0.6 mg protein of the crude extract (boosters of 0.6 mg at days 21 and 35 after immunization). Anti-CPSMV antibodies were quantified by ELISA in pooled sera diluted at least 1:400 at days 7, 14, 21, 28, 35 and 42 after the 10th dose. IgG and IgA against CPSMV were produced systemically, but IgE was not detected. No synthesis of specific antibodies against the proteins of leaf extracts from V. unguiculata, infected or not with CPSMV, was detected. The use of CPSMV, a plant-infecting virus that apparently does not induce a pathogenic response in animals, induced a humoral and persistent (at least 6 months) immune response through the administration of low antigen doses by gavage. These results raise the possibility of using CPSMV either as a vector for the production of vaccines against animal pathogens or in quick and easy methods to produce specific antisera for viral diagnosis.

In situ enzyme immunoassay for titration of a Brazilian hepatitis A virus strain (HAF-203)

Hepatitis A virus (HAV) replicates relatively slowly in cell culture without a cytopathic effect, a fact that limits the use of tissue culture assays. The radioimmunofocus assay is the standard method for HAV titration, although it is labor intensive and requires the use of radioisotopes. A simple, rapid and objective infectivity assay based on an in situ enzyme immunoassay (EIA) is described here for a Brazilian cell culture-adapted HAV strain (HAF-203). The assay uses a peroxidase-labeled polyclonal antibody to fixed monolayers as an indicator of infection. EIA may be completed within 7 days using serial 5-fold dilutions of the virus, yielding a titer of 5.024 log 50% tissue culture infective dose (TCID50)/ml for HAF-203. This technique had a detection limit of 1.1 log TCID50/ml and the specificity was demonstrated by detecting no reaction on the columns of uninfected wells. The reproducibility (with intra- and inter-assay coefficients of variation ranging from 1.9 to 3.8% and from 3.5 to 9.9%, respectively) and quantitation of the assay were demonstrated by close agreement in virus infectivity titers among different assays of the same amount of virus and between assays of different amounts of virus. Furthermore, this assay does not require the use of radiolabeled antibodies. We describe here an efficient EIA that is highly reproducible and that could be used to monitor HAV growth in cell culture and to determine the quantity of HAV antigen needed for diagnostic assays. This is the first report of the infectious titer of the Brazilian cell culture-adapted HAV strain (HAF-203).

Low occurrence of occult hepatitis B virus infection and high frequency of hepatitis C virus genotype 3 in hepatocellular carcinoma in Brazil

Occult hepatitis B virus (HBV) infection has been reported among patients with hepatitis C virus (HCV) infection and hepatocellular carcinoma (HCC). Our aim was to evaluate the presence of occult HBV infection in patients with HCV-related liver cirrhosis (LC) with or without HCC in São Paulo, Brazil. Serum and liver tissue samples from 50 hepatitis B surface antigen-negative patients with HCV-related LC who underwent liver transplantation at the University of São Paulo School of Medicine Hospital from 1993 to 2004 were divided into groups with LC only (N = 33) and with LC plus HCC (N = 17). HBV DNA was assayed for serum and paraffin-embedded liver tissue (tumoral and non-tumoral) using real time PCR and only 1 case with HCC had HBV DNA-positive serum. All liver samples were negative. HCV genotype 3 was detected in 17/39 (43.7%) cases. In conclusion, using a sensitive real time PCR directed to detect HBV variants circulating in Brazil, occult hepatitis B infection was not found among HCV-positive cirrhotic patients and was rarely found among HCV-positive HCC patients. These results are probably related to the low prevalence of HBV infection in our population. Furthermore, we have also shown that HCV genotype 3 is frequently found in Brazilian cirrhotic patients, particularly when they also have HCC. More studies involving a large number of cases should be carried out to confirm these data and to further characterize Brazilian HCV genotype isolates to elucidate genetic features that might be related to its carcinogenic potential.

Expression of a hantavirus N protein and its efficacy as antigen in immune assays

Hantavirus cardiopulmonary syndrome (HCPS) has been recognized as an important public heath problem. Five hantaviruses associated with HCPS are currently known in Brazil: Juquitiba, Araraquara, Laguna Negra-like, Castelo dos Sonhos, and Anajatuba viruses. The laboratory diagnosis of HCPS is routinely carried out by the detection of anti-hantavirus IgM and/or IgG antibodies. The present study describes the expression of the N protein of a hantavirus detected in the blood sample of an HCPS patient. The entire S segment of the virus was amplified and found to be 1858 nucleotides long, with an open reading frame of 1287 nucleotides that encodes a protein of 429 amino acids. The nucleotide sequence described here showed a high identity with the N protein gene of Araraquara virus. The entire N protein was expressed using the vector pET200D and the Escherichia coli BL21 strain. The expression of the recombinant protein was confirmed by the detection of a 52-kDa protein by Western blot using a pool of human sera obtained from HCPS patients, and by specific IgG detection in five serum samples of HCPS patients tested by ELISA. These results suggest that the recombinant N protein could be used as an antigen for the serological screening of hantavirus infection.

STRATEGIES FOR PREVENTION AND TREATMENT OF HEPATITIS C VIRUS INFECTION

Hepatitis C virus (HCV) is the causative agent of Hepatitis C, a serious global health problem which results in liver cirrhosis and hepatocellular carcinoma. Currently there is no effective treatment or vaccine against the virus. Therefore, development of a therapeutic vaccine is of paramount importance. In this project, three alternative approaches were used to control HCV including a DNA vaccine, a recombinant viral vaccine and RNA interference. The first approach was to test the effect of different promoters on the efficacy of a DNA vaccine against HCV. Plasmids encoding HCV-NS3 and E1 antigens were designed under three different promoters, adenoviral E1A, MLP, and CMV ie. The promoter effect on the antigen expression in 293 cells, as well as on the antibody level in immunized BALB/c mice, was evaluated. The results showed that the antigens were successfully expressed from all vectors. The CMV ie promoter induced the highest antigen expression and the highest antibody level. Second, the efficiency of a recombinant adenovirus vaccine encoding HCV-NS3 was compared to that of a HCV-NS3 plasmid vaccine. The results showed that the recombinant adenovirus vaccine induced higher antibody levels as compared to the plasmid vaccine. The relationship between the immune response and miRNA was also evaluated. The levels of mir-181, mir-155, mir-21 and mir-296 were quantified in the sera of immunized animals. mir-181 and mir-21 were found to be upregulated in animals injected with adenoviral vectors. Third, two recombinant adenoviruses encoding siRNAs targeting both the helicase and protease parts of the NS3 region were tested for their ability to inhibit NS3 expression. The results showed that the siRNA against protease was more effective in silencing the HCV-NS3 gene in a HCV replicon cell line. This result confirmed the efficiency of adenovirus for siRNA delivery. These results confirmed that CMV ie is optimum promoter for immune response induction. Adenovirus was shown to be an effective delivery vector for antigens or siRNAs. In addition, miRNAs were proved to be involved in the regulation of immune response.

Mécanismes de défense immunitaire innée impliqués dans l’hépatite aiguë induite par le virus de l’hépatite murine de type 3

Le virus de l’hépatite murine de type 3 (MHV3) est un excellent modèle animal pour l’étude des différents désordres immunologiques lors d’infections virales. L’hépatite aiguë fulminante induite par ce virus chez la souris susceptible C57BL/6 se caractérise par la présence de plusieurs foyers nécrotiques et inflammatoires dans le foie associée à une immunodéficience en lymphocytes B et T, tuant les souris entre 3 et 5 jours post-infection. L’évolution rapide de cette maladie virale suggère un débalancement dans les mécanismes de l’immunité naturelle sous le contrôle des cellules NK et NK-T et un bris de l’équilibre entre la tolérance hépatique et la réponse inflammatoire. Afin d’élucider les rôles respectifs des différents mécanismes de la défense innée impliqués dans le développement de l’hépatite aiguë, des infections in vivo ont été réalisées chez des souris C57BL/6 avec la souche pathogène L2-MHV3 ou avec des variants du virus MHV3. Ces derniers possèdent des tropismes différents pour les cellules endothéliales sinusoïdales hépatiques et les cellules de Kupffer, tels que les virus faiblement atténué 51.6-MHV3, fortement atténué CL12-MHV3 et non pathogène YAC-MHV3. Ces études in vivo ont montré une diminution des cellules NK spléniques et myéloïdes suite à une infection avec le virus MHV3. Cette chute en cellules NK spléniques reflète un recrutement de ces cellules au niveau du foie. Par contre, les cellules NK se sont avérées permissives à la réplication virale entraînant un processus d’apoptose suite à la formation de syncétia induits par le virus. Les niveaux de recrutement et d’apoptose des cellules NK et NK-T dans le foie reflètent la pathogénicité des variants MHV3 durant les trois premiers jours de l’infection virale bien que les cellules NK recrutées au niveau du foie maintiennent leur activité cytotoxique. L’ajout des IL-12 et IL-18, qui sont normalement diminués lors de l’hépatite aiguë, provoque une production synergique d’IFN-g par les cellules NK, résultant d’une interaction entre l’activation de la voie p38 MAPK et la réplication virale. Par ailleurs, le récepteur viral CEACAM1a (carcinoembryonic antigen cell adhesion molecule 1a) serait essentiel à cette synergie, mais exercerait aussi une action inhibitrice dans la production de l’IFN-g. D’autre part, les niveaux de production des cytokines immunosuppressives IL-10, TGF-b et PGE2, impliquées dans la tolérance hépatique et particulièrement produites par les cellules de Kupffer et les cellules endothéliales sinusoïdales, sont en relation inverse avec le degré de pathogénicité des variants du virus MHV3. Finalement, le virus pathogène L2-MHV3 déclenche la production de cytokines inflammatoires par les macrophages, tels que l’IL-6 et le TNF-a. L’induction de ces cytokines par les macrophages serait indépendante de la présence de la molécule CEACAM1a. Cette stimulation est plutôt reliée à la fixation des particules virales sur des récepteurs TLR2, en association avec les régions riches en héparanes sulfates. Tous ces résultats mettent en évidence de nouveaux mécanismes par lesquels le virus MHV3 peut diminuer l’efficacité des mécanismes de l’immunité naturelle sous le contrôle des cellules NK et NK-T intrahépatiques, suite à une stimulation de l’inflammation résultant du bris de la tolérance hépatique.

Caractérisation de la réponse immunitaire cellulaire dirigée contre ARFP et cartographie des épitopes du génotype 3a lors de l’infection au virus de l’hépatite C

L’interféron-α pegylé en combinaison avec la ribavirin est le seul traitement approuvé pour le traitement de l’infection au virus de l’hépatite C (VHC). L’efficacité est de 50-75%, la thérapie est coûteuse et induit beaucoup d’effets secondaires. Il est impératif d’avoir une meilleure compréhension de la pathogenèse du VHC afin de développer des traitements plus efficaces ou un vaccin. À cette fin, notre approche est de caractériser la réponse immunitaire cellulaire induite par ARFP, un antigène nouveau et conservé chez le VHC, et de cartographier les épitopes de la réponse immunitaire cellulaire d’un patient infecté au génotype 3a ayant résolu spontanément. Le génotype 3a, étant prévalant chez les utilisateurs de drogues intraveineuses (IDUs) constitue 60% des nouvelles infections. Peu d’épitopes furent identifiés auparavant pour ce génotype, ce qui rend l’étude de la réponse immunitaire difficile chez cette population. Dans cette étude, pour la réponse immunitaire cellulaire dirigée contre ARFP, nous n’avons pas observé de différence significative entre les patients ayant résolu spontanément comparativement avec ceux ayant développé une infection persistante. Ceci suggère fortement que ARFP ne joue pas un rôle majeur lors de la résolution de l’infection aigue au VHC. Pour la caractérisation de la réponse immunitaire cellulaire chez un des patients infectés au génotype 3a, nous avons identifié et caractérisé 5 épitopes spécifiquement reconnus par des lymphocytes T, CD3+, CD4+ et CD8- : E2504-521, NS31064-1081, NS4b1759-1776, NS5a2074-2091, NS5b2421-2436. Nous avons comparé avec ceux connus pour le génotype 1a. Nous avons identifié 4 nouveaux épitopes. Enfin, l’épitope NS4b1759-1776, identifié auparavant, pourrait s’avérer être un candidat intéressant dans la mise au point d’un vaccin à base de peptides immunogéniques contre le VHC.

Identification of a new cell line permissive to porcine reproductive and resporatory syndrome virus replication

Le syndrome reproducteur et respiratoire porcin (SRRP) est une des maladies les plus dévastatrices économiquement pour l'industrie mondiale du porc. L'agent étiologique du SRRP est le virus du SRRP (VSRRP) lequel est connu pour avoir une spécificité d'hôte très restreinte et pour sa transmission par voie aerosol. Les antigènes et les ARN du VSRRP ont été trouvés dans des cellules épithéliales du tractus respiratoire de porcs infectés par le virus. L’interaction entre les macrophages alvéolaires porcins (PAMs) et le VSRRP a été démontrée comme jouant un rôle important dans l’infection causée par le virus. Malgré cela, l’interaction prenant place entre les cellules épithéliales du tractus respiratoire porcin et le virus ne devrait pas être négligée. Jusqu’à présent, la réplication du VSRRP in vitro dans des cellules épithéliales du tractus respiratoire porcin n’a pas été conduite avec succès et les tentatives pour le faire ont échoué. Une nouvelle lignée de cellules épithéliales de poumon de porc (SJPL) est maintenant disponible et sera utilisée dans cette étude afin de déterminer si elle est permissive à la réplication du VSRRP et si elle peut être un modèle approprié pour l’étude de la pathogénèse virale du VSRRP. L’expérimentation a démontré que cette nouvelle lignée cellulaire était permissive à l’infection et à la réplication du VSRRP. Afin de corroborer ces résultats, la cinétique de réplication du virus à été effectuée avec les cellules MARC-145 et SJPL. Aucune différence significative dans la production virale totale n’a été trouvée entre les deux lignées cellulaires. Les cellules SJPL ont permis la réplication de plusieurs souches Nord-Américaines du VSRRP, quoiqu’elles sont légèrement moins efficaces que les cellules MARC-145 pour l’isolement du virus. De plus, les cellules SJPL sont phénotypiquement différentes des cellules MARC-145. Plus précisément, les cellules SJPL sont plus sensibles à l’activation par le VSRRP des pro-caspases 3/7 et plusieurs inducteurs apoptotiques. Elles ont également montré de 8 à 16 fois plus de sensibilité à l’effet antiviral causé par l’IFN-α sur la réplication du virus contrairement aux cellules MARC-145. Ces résultats démontrent que les cellules SJPL pourraient représenter un substitut intéressant aux cellules MARC-145 pour la production d’antigènes pour un vaccin anti-VSRRP. Également, dû à leurs origines (poumon de l’hôte naturel), elles pourraient s’avérer être un modèle in vitro plus approprié pour l’étude de la pathogénèse du VSRRP.

Étude de Necdin par un modèle de carcinogénèse lié à l’antigène grand T du Virus du polyome

Les virus sont utilisés depuis longtemps dans la recherche sur le cancer et ont grandement contribué à l’avancement des connaissances de même qu’à l’établissement de préceptes importants encore valables aujourd’hui dans le domaine. L’un des défis actuels est de mieux définir les étapes menant à la transition d’une cellule normale à une cellule transformée et c’est sur cette problématique que nous nous sommes penchés. Pour ce faire, nous avons tiré profit de l’utilisation de l’antigène grand-T du virus de polyome (PyLT), un virus capable d’induire des tumeurs chez les rongeurs. Cet oncogène viral à lui seul possède des propriétés intéressantes qui suggèrent que, en plus de l’immortalisation, il peut également contribuer aux événements précoces de la carcinogénèse. Ceci repose principalement sur la capacité de PyLT à induire des tumeurs en souris transgéniques et ce, avec une certaine latence ce qui suggère que des événements supplémentaires sont nécessaires. Ainsi, l’utilisation de PyLT dans un modèle de culture cellulaire permet de disséquer les changements qui lui sont attribuables. Dans un premier temps, l’établissement du profil d'expression génique associé à l'expression de PyLT dans un modèle murin nous a permis de sélectionner un bon nombre de gènes, parmi lesquels figurait Necdin. Nous avons choisi d’étudier Necdin plus en détail puisque peu d’attention était accordée à cette protéine dans le domaine du cancer, malgré que différentes données de la littérature lui suggèrent à la fois des fonctions suppresseurs de tumeur et oncogéniques. Nous avons démontré que, malgré sa fonction proposée de suppresseur de croissance, l’expression de Necdin n’est pas incompatible avec la prolifération dans la lignée cellulaire de souris NIH 3T3 et les cellules primaires humaines (IMR90), bien que l’inhibition de son expression par shARN confère un avantage prolifératif. Nous avons confirmé que Necdin est un gène cible de p53 induit par différents agents génotoxiques, toutefois son expression peut également être régulée de façon p53-indépendante. De plus, Necdin agit négativement sur l’arrêt du cycle cellulaire en réponse à l’activation de p53. Ceci suggère que Necdin est impliqué dans une boucle de régulation négative de la voie de p53 et que l’augmentation anormale de l’expression de Necdin pourrait contribuer à la perturbation la voie du suppresseur de tumeur p53. L’activation de p53 permet l’arrêt transitoire du cycle cellulaire en condition de stress, mais est aussi impliquée dans l’établissement d’un arrêt permanent nommé sénescence. La sénescence est un mécanisme de protection contre l’accumulation de mutations qui peut contribuer à l’initiation du cancer. Vu l’intéressante implication de Necdin dans la régulation de l’activité de p53, nous avons transposé les connaissances acquises du modèle murin à un modèle humain, plus adapté pour l’étude de la sénescence. La caractérisation de l’expression de Necdin dans des fibroblastes primaires humains à différents passages montre que les jeunes cellules en prolifération active expriment Necdin et que son niveau diminue avec l’établissement de la sénescence réplicative. Le même phénomène est observé lors de la sénescence prématurée provoquée par l’expression d’un oncogène et par l’exposition aux radiations ionisantes. De plus, dans des conditions normales de prolifération, la modulation de Necdin par des essais de gain et de perte de fonction n’affecte pas la durée de vie des cellules primaires. Toutefois, en condition de stress génotoxique dû à l’exposition aux irradiations, les cellules surexprimant Necdin présentent une radiorésistance accrue de la même façon que lorsque p53 est inactivé directement. Ce résultat en cellules humaines vient appuyer l’effet observé dans les cellules de souris sur l’impact qu’aura le niveau de Necdin sur la réponse de p53 en condition de stress. Un bref survol a été fait pour aborder de quelle façon nos résultats en culture cellulaire pouvaient se traduire dans des modèles de cancer chez l’humain. Nous avons caractérisé l’expression de Necdin dans deux types différents de cancer. D’abord, dans le cancer de l’ovaire, le niveau élevé de Necdin dans les tumeurs à faible potentiel de malignité (LMP) en comparaison aux cancers agressifs de l’ovaire de type séreux suggère que l’expression de Necdin se limite aux cellules de cancer LMP, qui présente généralement un p53 de type sauvage. Son expression est aussi retrouvée dans deux lignées cellulaires du cancer de l’ovaire non-tumorigéniques en xénogreffe de souris, dont l’une possède un p53 fonctionnel. De plus, la caractérisation de Necdin dans les lignées cellulaires du cancer de la prostate suggère une relation entre son expression et la présence de p53 fonctionnel. Dans le cancer de la prostate, tout comme pour le cancer de l’ovaire, Necdin semble être présent dans les lignées représentant un stade moins avancé de la maladie. L’utilisation de l’oncoprotéine virale PyLT nous a permis de révéler des propriétés intéressantes de Necdin. Nous proposons que dans certains contextes, l’expression constitutive de Necdin pourrait contribuer au cancer en retardant une réponse par p53 appropriée et possiblement en participant à l’augmentation de l’instabilité génomique. La fonction potentiellement oncogénique de Necdin quant à sa relation avec p53 que nous avons révélée requiert davantage d’investigation et les cancers caractérisés ici pourraient constituer de bons modèles à cette fin.

Réponse cellulaire pan-spécifique : analyse de la présentation d’antigènes conservés du virus de l’influenza

Les méthodes de vaccination actuelles contre l’influenza, axées sur la réponse à anticorps dirigée contre des antigènes hautement variables, nécessitent la production d’un vaccin pour chaque nouvelle souche. Le défi est maintenant de stimuler simultanément une réponse cellulaire pan-spécifique ciblant des antigènes conservés du virus, tel que la protéine de la matrice (M1) ou la nucléoprotéine (NP). Or, la présentation antigénique de ces protéines est peu définie chez l’humain. Nous avons analysé la présentation endogène par les complexes majeurs d’histocompatibilité de classes (CMH)-I et -II de M1 et de NP. Ainsi, les protéines M1 et NP ont été exprimées dans des cellules présentatrices d’antigènes (CPAs). Notamment, des épitopes de M1 et de NP endogènes peuvent être présentées par CMH-I et -II, ce qui résulte en une activation respectivement de lymphocytes T CD8+ et CD4+ précédemment isolés. Étant donné l’importance des lymphocytes T CD4+ dans la réponse cellulaire, nous avons cloné M1 ou NP en fusion avec des séquences de la protéine gp100 permettant la mobilisation vers les compartiments du CMH-II sans affecter la présentation par CMH-I. Des CPAs exprimant de façon endogène ces constructions modifiées ou sauvages ont ensuite été utilisées pour stimuler in vitro des lymphocytes T humains dont la qualité a été évaluée selon la production de cytokines et la présence de molécules de surface (ELISA ou marquage de cytokines intracellulaire). Nous avons observé une expansion de lymphocytes T CD8+ et CD4+ effecteurs spécifiques sécrétant diverses cytokines pro-inflammatoires (IFN-γ, TNF, MIP-1β) dans des proportions comparables avec une présentation par CMH-II basale ou améliorée. Cette qualité indépendante du niveau de présentation endogène par CMH-II de M1 et de NP des lymphocytes T CD4+ et CD8+ suggère que cette présentation est suffisante à court terme. En outre, la présentation endogène de M1 et NP a permis de stimuler des lymphocytes T spécifiques à des épitopes conservés du virus, tel qu’identifié à l’aide une méthode d’identification originale basée sur des segments d’ARNm, « mRNA PCR-based epitope chase (mPEC) ». Ensemble, ces nouvelles connaissances sur la présentation antigénique de M1 et de NP pourraient servir à établir de nouvelles stratégies vaccinales pan-spécifiques contre l’influenza.

Développement d'une méthode d'isolation des noyaux adaptée aux macrophages pour une caractérisation protéomique d'une nouvelle structure autophagique induite par le virus HSV-1

L’autophagie est un processus cellulaire catabolique qui a été conservé durant l’évolution de la levure à l’homme. Cet important mécanisme consiste en une dégradation des composants cytoplasmiques dans une structure lytique, le lysosome. Il existe trois types de l’autophagie : la microautophagie, l’autophagie médiée par les chaperones et la macroautophagie nommée « autophagie ». Il a été démontré que lors de l’autophagie, le matériel cytoplasmique (protéines cytosoliques et organites) est séquestré dans l’autophagosome qui finit par fusionner avec le lysosome, formant ainsi l’autophagolysosome. Le matériel séquestré et la membrane interne de l’autophagosome seront dégradés par les hydrolases lysosomales. Plusieurs études se sont focalisées sur la détermination de la machinerie moléculaire et les mécanismes de l’autophagie. Il a été démontré l’implication de 31 molécules Atg essentielles dans le processus de l’autophagie. L’identification de ces protéines a permis de déceler le rôle de l’autophagie non seulement dans le maintien de l’homéostasie cellulaire mais aussi dans la défense contre les agents pathogènes. En effet, l’autophagie joue un rôle important dans l’immunité innée conduisant à contrôler l’évasion des pathogènes dont les bactéries et les virus. Également, l’autophagie est impliquée dans l’immunité adaptative en favorisant la présentation des antigènes viraux par le CMH de classe II aux cellules T CD4+. De plus, une étude récente suggère que l’autophagie contribue à la présentation antigénique par le CMH de classe I aux cellules T CD8+ durant une infection virale par le virus HSV-1 (Herpes simplex type 1). Toutefois, certains virus y compris HSV-1 ont pu développer des mécanismes pour contourner et inhiber en partie le rôle protecteur de l’autophagie. Récemment, une étude dans notre laboratoire a mis en évidence, lors d’une infection virale par HSV-1 des cellules macrophages BMA, la présence d’une nouvelle structure autophagique dans une phase tardive de l’infection. Cette nouvelle structure est différente des autophagosomes classiques à double membrane et est caractérisée morphologiquement par quatre membranes dérivées de l’enveloppe nucléaire interne et externe. Peu de choses ont été rapportées sur cette nouvelle voie autophagique qui peut être un mécanisme de défense cellulaire quand l’autophagie classique dans le cytosol est inhibée par HSV-1. Il devient donc intéressant de caractériser les molécules impliquées dans la formation de ces autophagosomes issus du noyau par spectrométrie de masse. Pour ce faire, il était impératif d’établir un outil d’isolation des noyaux à partir de macrophages infectés par HSV-1 dans lesquels les autophagosomes issus des noyaux seront formés. La validation de cette méthode d’isolation a été effectuée en déterminant la pureté et l’intégrité des noyaux isolés à partir des cellules non infectées (contrôle) et infectées par HSV-1. La pureté des préparations de noyaux isolés a été caractérisée par l’absence de contaminants cellulaires et un enrichissement en noyaux. Également, il a fallu déterminer la cinétique de formation des autophagosomes issus des noyaux pour les deux lignées cellulaires de macrophages utilisées dans ce projet. Dans une perspective future, l’analyse protéomique à partir des échantillons purs des noyaux isolés (non infectés et infectés) mènera à identifier les protéines impliquées dans la formation des autophagosomes dérivés des noyaux, ce qui permettra ultérieurement d’effectuer des études sur les mécanismes moléculaires et les fonctions de cette nouvelle voie autophagique.