992 resultados para Antigen presentation
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B cell abnormalities contribute to the development and progress of autoimmune disease. Traditionally, the role of B cells in autoimmune disease was thought to be predominantly limited to the production of autoantibodies. Nevertheless, in addition to autoantibody production, B cells have other functions potentially relevant to autoimmunity. Such functions include antigen presentation to and activation of T cells, expression of costimulatory molecules and cytokine production. Recently, the ability of B cells to negatively regulate cellular immune responses and inflammation has been described and the concept of “regulatory B cells” has emerged. A variety of cytokines produced by regulatory B cell subsets have been reported with interleukin-10 (IL-10) being the most studied. IL-10-producing regulatory B cells predominantly localize within a rare CD1dhiCD5+ B cell subset in mice and the CD24hiCD27+ B cell subset in adult humans. This specific IL-10-producing subset of regulatory B cells have been named “B10 cells” to highlight that the regulatory function of these rare B cells is primarily mediated by IL-10, and to distinguish them from other regulatory B cell subsets that regulate immune responses through different mechanisms. B10 cells have been studies in a variety of animal models with autoimmune disease and clinical settings of human autoimmunity. There are many unsolved questions related to B10 cells including their surface phenotype, their origin and development in vivo, and their role in autoimmunity.
In Chapter 3 of this dissertation, the role of the B cell receptor (BCR) in B10 cell development is highlighted. First, the BCR repertoire of mouse peritoneal cavity B10 cells is examined by single cell sequencing; peritoneal cavity B10 cells have clonally diverse germline BCRs that are predominantly unmutated. Second, mouse B10 cells are shown to have higher frequencies of λ+ BCRs compared to non-B10 cells which may indicate the involvement of BCR light chain editing early in the process of B10 cell development in vivo. Third, human peripheral blood B10 cells are examined and are also found to express higher frequencies of λ chains compared to non-b10 cells. Therefore, B10 cell BCRs are clonally diverse and enriched for unmutated germline sequences and λ light chains.
In Chapter 4 of this dissertation, B10 cells are examined in the healthy developing human across the entire age range of infancy, childhood and adolescence, and in a large cohort of children with autoimmunity. The study of B10 cells in the developing human documents a massive transient expansion during middle childhood when up to 30% of blood B cells were competent to produce IL-10. The surface phenotype of pediatric B10 cells was variable and reflective of overall B cell development. B10 cells down-regulated CD4+ T cell interferon-gamma (IFN-γ) production through IL-10-dependent pathways and IFN-γ inhibited whereas interleukin-21 (IL-21) promoted B cell IL-10 competency in vitro. Children with autoimmunity had a contracted B10 cell compartment, along with increased IFN-γ and decreased IL-21 serum levels compared to age-matched healthy controls. The decreased B10 cell frequencies and numbers in children with autoimmunity may be partially explained by the differential regulation of B10 cell development by IFN-γ and IL-21 and alterations in serum cytokine levels. The age-related changes of the B10 cell compartment during normal human development provide new insights into immune tolerance mechanisms involved in inflammation and autoimmunity.
These studies collectively demonstrate that BCR signals are the most important early determinant of B10 cell development in vivo, that human B10 cells are not a surface phenotype defined developmental B cell subset but a functionally defined regulatory B cell subset that regulates CD4+ T IFN-γ production through IL-10-dependent pathways and that human B10 cell development can be regulated by soluble factors in vivo such as the cytokine milieu. The findings of these studies provide new insights into immune tolerance mechanisms involved in human autoimmunity and the potent effects of IL-21 on human B cell IL-10 competence in vitro open new horizons in the development of autologous B10 cell-based therapies as an approach to treat human autoimmune disease in the future.
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B7-H4 (VTCN1, B7x, B7s) is an inhibitory modulator of T-cell response implicated in antigen tolerization. As such, B7-H4 is an immune checkpoint of potential therapeutic interest. To generate anti-B7-H4 targeting reagents, we isolated antibodies by differential cell screening of a yeast-display library of recombinant antibodies (scFvs) derived from ovarian cancer patients and we screened for functional scFvs capable to interfere with B7-H4-mediated inhibition of antitumor responses. We found one antibody binding to B7-H4 that could restore antitumor T cell responses. This chapter gives an overview of the methods we developed to isolate a functional anti-B7-H4 antibody fragment.
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La reconnaissance d’un antigène présenté par les cellules présentatrices d’antigène induit la prolifération et la différenciation des lymphocytes T naïfs en lymphocytes T effecteurs et mémoires. Cette reconnaissance se fait par l’interaction du récepteur des cellules T (TCR) des lymphocytes T et le complexe CMH-peptide présent à la surface des DC. Cependant, des signaux additionnels sont requis, une meilleure activation des lymphocytes T implique des corécepteurs présents à la surface de ces deux types cellulaires. Après l’élimination de l’antigène, la plupart des lymphocytes T effecteurs vont mourir. Une petite population de lymphocytes T va persister pour se différencier en lymphocytes T mémoires capables de protéger l’organisme contre une réinfection. Les signaux qui contrôlent le maintien des lymphocytes T mémoires sont encore mal compris. Pour comprendre le rôle de la molécule de costimulation 4-1BB dans le maintien des lymphocytes T CD8 mémoires, nous avons émis l’hypothèse que l’état de phosphorylation de la protéine adaptatrice TRAF1, qui se lie à 4-1BB, module le maintien des lymphocytes T CD8 mémoires. Ainsi, nous avons montré par des expériences de spectrométrie de masse que TRAF1 s’associe préférentiellement à TBK1 lorsqu’elle n’est pas phosphorylée. Nous avons aussi montré que la présence de TRAF1 est requise pour stabiliser TBK1 au récepteur 4-1BB après stimulation des lymphocytes T. Par ailleurs, les lymphocytes T CD8 OT-I TRAF1-/- reconstituées avec un mutant phospho-déficient de TRAF1 (S139A) et ensuite différenciées en lymphocytes T mémoires in vitro induisent une activation de la voie de signalisation NF-ĸB contrairement à ceux exprimant la forme phospho-mimétique de TRAF1 (S139D). Ces premières études démontrent l’importance de l’état de phosphorylation de TRAF1 en aval de 4-1BB dans les cellules T. Dans la seconde partie, nous avons évalué le rôle d’un autre corécepteur; la neuropiline 1, dans la maturation des DC. A cet effet, nous avons émis l’hypothèse que l’interaction de la neuropiline 1 et ses ligands contribuerait à la fonction des DC. Nous avons démontré que l’absence de la neuropiline 1 n’a pas d’effet sur la maturation au LPS des DC. Cependant, la présence du VEGF (un ligand de Nrp-1) inhibe la maturation des DC dérivées de la moelle osseuse. Notre étude a démontré que VEGF inhibe l’expression des molécules de costimulation, la sécrétion des cytokines pro inflammatoires et la signalisation TLR4 principalement les voies MAP Kinase et NF-ĸB. Contrairement aux résultats avec les cellules WT, VEGF n’est pas capable d’affecter la maturation, la sécrétion des cytokines et la signalisation TLR4 des DC Nrp1-Lyz où la neuropiline 1 est délétée. Ainsi, nos résultats ont démontré que VEGF inhibe la maturation des DC de façon Nrp1-dépendante. Enfin, l’analyse des molécules partenaires de la neuropiline 1 montre que Nrp1, VEGF et TLR4 se retrouvent dans le même complexe. Nos résultats démontrent que VEGF, en présence de la neuropiline 1 est capable d’interagir avec TLR4 pour inhiber la maturation des DC. Toutefois, en absence de la neuropiline1, VEGF n’est pas capable de recruter TLR4 pour réduire l’expression des molécules de costimulation. Ces études sur les corécepteurs pourraient être importantes dans l’élaboration de nouvelles approches vaccinales.
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La reconnaissance d’un antigène présenté par les cellules présentatrices d’antigène induit la prolifération et la différenciation des lymphocytes T naïfs en lymphocytes T effecteurs et mémoires. Cette reconnaissance se fait par l’interaction du récepteur des cellules T (TCR) des lymphocytes T et le complexe CMH-peptide présent à la surface des DC. Cependant, des signaux additionnels sont requis, une meilleure activation des lymphocytes T implique des corécepteurs présents à la surface de ces deux types cellulaires. Après l’élimination de l’antigène, la plupart des lymphocytes T effecteurs vont mourir. Une petite population de lymphocytes T va persister pour se différencier en lymphocytes T mémoires capables de protéger l’organisme contre une réinfection. Les signaux qui contrôlent le maintien des lymphocytes T mémoires sont encore mal compris. Pour comprendre le rôle de la molécule de costimulation 4-1BB dans le maintien des lymphocytes T CD8 mémoires, nous avons émis l’hypothèse que l’état de phosphorylation de la protéine adaptatrice TRAF1, qui se lie à 4-1BB, module le maintien des lymphocytes T CD8 mémoires. Ainsi, nous avons montré par des expériences de spectrométrie de masse que TRAF1 s’associe préférentiellement à TBK1 lorsqu’elle n’est pas phosphorylée. Nous avons aussi montré que la présence de TRAF1 est requise pour stabiliser TBK1 au récepteur 4-1BB après stimulation des lymphocytes T. Par ailleurs, les lymphocytes T CD8 OT-I TRAF1-/- reconstituées avec un mutant phospho-déficient de TRAF1 (S139A) et ensuite différenciées en lymphocytes T mémoires in vitro induisent une activation de la voie de signalisation NF-ĸB contrairement à ceux exprimant la forme phospho-mimétique de TRAF1 (S139D). Ces premières études démontrent l’importance de l’état de phosphorylation de TRAF1 en aval de 4-1BB dans les cellules T. Dans la seconde partie, nous avons évalué le rôle d’un autre corécepteur; la neuropiline 1, dans la maturation des DC. A cet effet, nous avons émis l’hypothèse que l’interaction de la neuropiline 1 et ses ligands contribuerait à la fonction des DC. Nous avons démontré que l’absence de la neuropiline 1 n’a pas d’effet sur la maturation au LPS des DC. Cependant, la présence du VEGF (un ligand de Nrp-1) inhibe la maturation des DC dérivées de la moelle osseuse. Notre étude a démontré que VEGF inhibe l’expression des molécules de costimulation, la sécrétion des cytokines pro inflammatoires et la signalisation TLR4 principalement les voies MAP Kinase et NF-ĸB. Contrairement aux résultats avec les cellules WT, VEGF n’est pas capable d’affecter la maturation, la sécrétion des cytokines et la signalisation TLR4 des DC Nrp1-Lyz où la neuropiline 1 est délétée. Ainsi, nos résultats ont démontré que VEGF inhibe la maturation des DC de façon Nrp1-dépendante. Enfin, l’analyse des molécules partenaires de la neuropiline 1 montre que Nrp1, VEGF et TLR4 se retrouvent dans le même complexe. Nos résultats démontrent que VEGF, en présence de la neuropiline 1 est capable d’interagir avec TLR4 pour inhiber la maturation des DC. Toutefois, en absence de la neuropiline1, VEGF n’est pas capable de recruter TLR4 pour réduire l’expression des molécules de costimulation. Ces études sur les corécepteurs pourraient être importantes dans l’élaboration de nouvelles approches vaccinales.
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Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, Programa de Pós-Graduação em Patologia Molecular, 2015.
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Streptococcus suis est un important pathogène porcin et humain, causant méningites et septicémies. Des études suggèrent que S. suis dispose de facteurs de virulence, notamment sa capsule polysaccharidique (CPS), qui lui permettent de moduler les fonctions des cellules dendritiques (DCs), situées à l’interface entre l’immunité innée et adaptative. Les difficultés à développer un vaccin efficace suggèrent aussi une altération de la voie T dépendante. L’objectif général du projet était d’évaluer l’effet de S. suis sur l’activation des cellules T CD4+ ainsi que sur la capacité de présentation antigénique des DCs. Nous avons étudié dans un modèle murin in vivo la réponse T CD4+ mémoire lors d’infections primaire et secondaire. Une faible réponse mémoire centrale a été obtenue, suggérant que la réponse adaptative générée contre S. suis est limitée. Étant donné l’importance du complexe majeur d’histocompatibilité (MHC) de classe II dans la présentation antigénique, nous avons évalué in vitro et in vivo l’expression de ces molécules chez les DCs. Une modulation de l’expression du MHC-II par S. suis a été observée. L’analyse de la transcription de gènes impliqués dans la régulation transcriptionnelle et post-transcriptionnelle du MHC-II nous permet de suggérer que S. suis régule à la baisse la synthèse de nouvelles molécules et favorise leur dégradation lysosomale. Cette stratégie, dans laquelle la CPS ne jouerait qu’un rôle partiel, permettrait à S. suis d’échapper à la réponse adaptative T dépendante. Les résultats de cette étude fourniront de nouvelles perspectives dans la compréhension de la réponse adaptative lors de l’infection par S. suis.
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Streptococcus suis est un important pathogène porcin et humain, causant méningites et septicémies. Des études suggèrent que S. suis dispose de facteurs de virulence, notamment sa capsule polysaccharidique (CPS), qui lui permettent de moduler les fonctions des cellules dendritiques (DCs), situées à l’interface entre l’immunité innée et adaptative. Les difficultés à développer un vaccin efficace suggèrent aussi une altération de la voie T dépendante. L’objectif général du projet était d’évaluer l’effet de S. suis sur l’activation des cellules T CD4+ ainsi que sur la capacité de présentation antigénique des DCs. Nous avons étudié dans un modèle murin in vivo la réponse T CD4+ mémoire lors d’infections primaire et secondaire. Une faible réponse mémoire centrale a été obtenue, suggérant que la réponse adaptative générée contre S. suis est limitée. Étant donné l’importance du complexe majeur d’histocompatibilité (MHC) de classe II dans la présentation antigénique, nous avons évalué in vitro et in vivo l’expression de ces molécules chez les DCs. Une modulation de l’expression du MHC-II par S. suis a été observée. L’analyse de la transcription de gènes impliqués dans la régulation transcriptionnelle et post-transcriptionnelle du MHC-II nous permet de suggérer que S. suis régule à la baisse la synthèse de nouvelles molécules et favorise leur dégradation lysosomale. Cette stratégie, dans laquelle la CPS ne jouerait qu’un rôle partiel, permettrait à S. suis d’échapper à la réponse adaptative T dépendante. Les résultats de cette étude fourniront de nouvelles perspectives dans la compréhension de la réponse adaptative lors de l’infection par S. suis.
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Arboviruses (Arthropod-borne viruses) cause acute diseases that are increasingly affecting both human and animal health. Currently, there is a critical lack of understanding about the nature of arbovirus-host interactions in the lymph nodes (LNs), the place where the adaptive immune response is initiated and shaped. In this study, we used bluetongue virus (BTV) and its natural sheep host, to characterise the early events of an arbovirus infection with particular focus on the LNs. Our findings reveal a previously uncharacterized mechanism used by an arbovirus to manipulate host immunity. This study shows that BTV, similarly to other antigens delivered through the skin, is transported rapidly via the lymph to the peripheral lymph nodes. Here, BTV infects and disrupts the stromal network of marginal reticular cells and follicular dendritic cells composing the scaffolding of the follicular area. These cells contribute to antigen presentation and affinity maturation of B-cells for the production of antibodies. Consequently, we observed a loss of germinal centre structure, which hinders B-cell proliferation. This process results in a delayed production of high affinity and virus neutralizing antibodies that is directly related to the virulence of the BTV strain used and the severity of disease. Moreover the humoral immune response to a different antigen is also hampered in BTV-infected animals. Our data show that an arbovirus can evade the host antiviral responses by inducing an acute immunosuppression. Although transient, this immunosuppression occurs at the critical early stages of infection when a delayed host humoral immune response likely affects virus systemic dissemination and the clinical outcome of disease.
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SUMMARY Both proteasomes and additional proteases play an essential role in the generation of most antigenic peptides presented by MHC class I molecules. Therefore, it is of major importance to characterize the mechanisms leading to the production of correct antigenic peptides to improve the design of vaccines. As a model determinant we used the melanoma-associated protein Melan-A, which contains the immunodominant CTL-epitope Melan-A26/27-35/HLA-A*0201 and against which a high frequency of T lymphocytes has been detected in many melanoma patients. In a first part, we have studied the effects of antigen processing on the induction of a specific T cell response in vivo. Our results have shown that the immunoproteasome, expressed in most cells after exposure to Interferon-γ (IFN-γ) and constitutively in some specialized cells such as dendritic cells, does not efficiently process the HLA¬A2-restricted peptide Melan-A26-35. We have produced recombinant lentiviral vectors (rec. 1v) and vaccinia virus (rec. vv) encoding either preprocessed Melan-A26-35(A27L) peptide or full-length Melan-A(A27L). The immunization of HLA-A2/Kb mice with thoses viruses indicates that immunoproteasomes negatively affect the induction of anti-Melan-A T cell responses in animals immunized with vectors coding for the full- length protein. This negative effect was abrogated in HLA-A2/Kb LMP2-/- mice, lacking the immunoproteasomes. Therefore, we can conclude that the expression of immunoproteasomes limits the induction of the anti-Melan-A T cell response. In a second part, we show that the in vitro degradation of a Melan-A26/27-35 precursor by the proteasomes produces both the final antigenic peptide and N-terminally extended intermediates. When human melanoma cells expressing the corresponding fragments were exposed to specific CTL, those expressing the minimal antigenic sequence were recognized more efficiently than those expressing the N-terminally extended intermediates. We demonstrated that the N-terminally extended intermediates were inefficiently trimmed by cytosolic proteases. These results imply that both proteasomes and post-proteasomal peptidases influence the availability of antigenic peptides and that the efficiency of presentation may be affected by conditions that alter the ratio between fully and partially processed proteasomal products. RESUME Le protéasome ainsi que d'autres protéases jouent un rôle essentiel dans l'apprêtement de la plupart des peptides antigéniques présentés par les molécules de MHC classe I. Il est donc particulièrement important de connaître les mécanismes menant à la production du peptide antigénique correct afin de pouvoir mieux définir de futurs vaccins. Nous avons utilisé la protéine associée au mélanome, Melan-A, contenant un épitope immunodominant Melan-A26/27-35/HLA-A*0201 contre lequel une fréquence élevée de lymphocytes T a été detectée dans plusieurs patients atteints de mélanome. Dans une première partie, nous avons étudié les effets de l'apprêtement du peptide antigéniques Melan-A26-35 sur l'induction de cellules T spécifiques dans la souris. Nos résultats ont démontré que l'immunoprotéasome, exprimé dans la plupart des cellules après exposition à de l'IFN-γ et exprimé constitutivement dans certaines cellules spécialisées, telles les cellules dendritiques, n'apprête pas efficacement le peptide antigénique Melan-A26-35 restreint par HLA-A2 in vitro. Nous avons produit des vecteurs lentiviraux recombinants ainsi que des virus vaccinia codant pour le peptide antigénique Melan-A26-35(A27L) et pour la protéine entière Melan-A(A27L). L'immunisation de souris HLA-A2/Kb avec ces virus démontre que l'immunoprotéasome affecte négativement l'induction d'une réponse T contre Melan¬-A dans les souris immunisées avec des virus contenant la séquence de la protéine entière. Cet effet négatif est complètement aboli dans les souris HLA-A2/Kb LMP2-/- qui n'expriment pas l'immunoprotéasome. Deuxièmement, nous avons demontré que la dégradation d'un peptide précurseur contenant Melan-A26/27-35 par le protéasome produit à la fois le peptide antigénique ainsi que des peptides rallongés à leurs extrémités N-terminales. Lorsque ces fragments sont exprimés dans des cellules humaines et exposés à des cellules T cytotoxiques (CTL), celles qui expriment le peptide antigénique final sont reconnus plus efficacement que celles exprimant les peptides rallongés en N-terminus. Nous avons démontré que les peptides rallongés en N-terminus ne sont pas apprêtés efficacement par les peptidases du cytosol. L'inefficacité de l'apprêtement des peptides rallongés dans le cytosol offre un certain avantage pour les peptides directement produits par le protéasome. Ces résultats impliquent donc que le protéasome ainsi que les peptidases post-proteasomales influencent l'accessibilité des peptides antigéniques.
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A panel of 15 single alanine substitutions on the floor of the peptide binding groove of the murine class I histocompatibility molecule H-2Kd has been analyzed. All but two mutant molecules were expressed on the cell surface, and were tested for peptide binding and presentation to specific cytotoxic T lymphocytes. Eleven out of 13 mutant molecules appeared to be functionally altered. Five of the substituted residues were involved in the presentation of all peptides tested. Three participated in the presentation of certain peptides but not others. Three other residues participated in epitope formation through indirect interactions. Only two mutations had no detectable effect.
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
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CD4(+) T cells play a central role in the pathogenesis of multiple sclerosis (MS). Generation, activation and effector function of these cells crucially depends on their interaction with MHC II-peptide complexes displayed by antigen presenting cells (APC). Processing and presentation of self antigens by different APC therefore influences the disease course at all stages. Selection by thymic APC leads to the generation of autoreactive T cells, which can be activated by peripheral APC. Reactivation by central nervous system APC leads to the initiation of the inflammatory response resulting in demyelination. In this review we will focus on how MHC class II antigenic epitopes are created by different APC from the thymus, the periphery and from the brain, and will discuss the relevance of the balance between creation and destruction of such epitopes in the context of MS. A solid understanding of these processes offers the possibility for designing future therapeutic strategies.
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Mice immunized with heat shock proteins (hsps) isolated from mouse tumor cells (donor cells) produce CD8 cytotoxic T lymphocytes (CTL) that recognize donor cell peptides in association with the major histocompatibility complex (MHC) class I proteins of the responding mouse. The CTL are induced apparently because peptides noncovalently associated with the isolated hsp molecules can enter the MHC class I antigen processing pathway of professional antigen-presenting cells. Using a recombinant heat shock fusion protein with a large fragment of ovalbumin covalently linked to mycobacterial hsp70, we show here that when the soluble fusion protein was injected without adjuvant into H-2b mice, CTL were produced that recognized an ovalbumin-derived peptide, SIINFEKL, in association with Kb. The peptide is known to arise from natural processing of ovalbumin in H-2b mouse cells, and CTL from the ovalbumin-hsp70-immunized mice and a highly effective CTL clone (4G3) raised against ovalbumin-expressing EL4 tumor cells (EG7-OVA) were equally effective in terms of the concentration of SIINFEKL required for half-maximal lysis in a CTL assay. The mice were also protected against lethal challenge with ovalbumin-expressing melanoma tumor cells. Because large protein fragments or whole proteins serving as fusion partners can be cleaved into short peptides in the MHC class I processing pathway, hsp fusion proteins of the type described here are promising candidates for vaccines aimed at eliciting CD8 CTL in populations of MHC-disparate individuals.
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Cell-mediated immune responses are essential for protection against many intracellular pathogens. For Mycobacterium tuberculosis (MTB), protection requires the activity of T cells that recognize antigens presented in the context of both major histocompatibility complex (MHC) class II and I molecules. Since MHC class I presentation generally requires antigen to be localized to the cytoplasmic compartment of antigen-presenting cells, it remains unclear how pathogens that reside primarily within endocytic vesicles of infected macrophages, such as MTB, can elicit specific MHC class I-restricted T cells. A mechanism is described for virulent MTB that allows soluble antigens ordinarily unable to enter the cytoplasm, such as ovalbumin, to be presented through the MHC class I pathway to T cells. The mechanism is selective for MHC class I presentation, since MTB infection inhibited MHC class II presentation of ovalbumin. The MHC class I presentation requires the tubercle bacilli to be viable, and it is dependent upon the transporter associated with antigen processing (TAP), which translocates antigenic peptides from the cytoplasm into the endoplasmic reticulum. The process is mimicked by Listeria monocytogenes and soluble listeriolysin, a pore-forming hemolysin derived from it, suggesting that virulent MTB may have evolved a comparable mechanism that allows molecules in a vacuolar compartment to enter the cytoplasmic presentation pathway for the generation of protective MHC class I-restricted T cells.