HTLV-1 Tax Specific CD8+ T Cells Express Low Levels of Tim-3 in HTLV-1 Infection: Implications for Progression to Neurological Complications

The T cell immunoglobulin mucin 3 (Tim-3) receptor is highly expressed on HIV-1-specific T cells, rendering them partially ""exhausted'' and unable to contribute to the effective immune mediated control of viral replication. To elucidate novel mechanisms contributing to the HTLV-1 neurological complex and its classic neurological presentation called HAM/TSP (HTLV-1 associated myelopathy/tropical spastic paraparesis), we investigated the expression of the Tim-3 receptor on CD8(+) T cells from a cohort of HTLV-1 seropositive asymptomatic and symptomatic patients. Patients diagnosed with HAM/TSP down-regulated Tim-3 expression on both CD8(+) and CD4(+) T cells compared to asymptomatic patients and HTLV-1 seronegative controls. HTLV-1 Tax-specific, HLA-A*02 restricted CD8(+) T cells among HAM/TSP individuals expressed markedly lower levels of Tim-3. We observed Tax expressing cells in both Tim-3(+) and Tim-3(-) fractions. Taken together, these data indicate that there is a systematic downregulation of Tim-3 levels on T cells in HTLV-1 infection, sustaining a profoundly highly active population of potentially pathogenic T cells that may allow for the development of HTLV-1 complications.

Quercetin inhibits UV irradiation-induced inflammatory cytokine production in primary human keratinocytes by suppressing NF-kappa B pathway

Background: Topical flavonoids, such as quercetin, have been shown to reduce ultraviolet (UV) irradiation-mediated skin damage. However, the mechanisms and signaling pathways involved in this protective effect are not clear. UV irradiation leads to activation of two major signaling pathways, namely nuclear factor kappa B (NF-kappa B) and activator protein-1 (AP-1) pathways. Activation of NF-kappa B pathway by UV irradiation stimulates inflammatory cytokine expression, whereas activation of AP-1 pathway by UV irradiation promotes matrix metalloproteinase (MMP) production. Both pathways contribute to UV irradiation-induced skin damage, such as photoaging and skin tumor formation. Objective: To elucidate the underlying mechanism, we examined the effect of quercetin on UV irradiation induced activation of NF-kappa B and AP-1 pathways. Methods: Primary human keratinocytes, the major skin cell type subjected to physiological solar UV irradiation, were used to study the effects of quercetin on UV irradiation-induced signal transduction pathways. Results: Quercetin decreased UV irradiation-induced NF-kappa B DNA-binding by 80%. Consequently, quercetin suppressed UV irradiation-induced expression of inflammatory cytokines IL-1 beta (similar to 60%), IL-6 (similar to 80%), IL-8 (similar to 76%) and TNF-alpha (similar to 69%). In contrast, quercetin had no effect on UV irradiation activation of three MAP kinases, ERK, JNK, or p38. Accordingly, induction of AP-1 target genes such as MMP-1 and MMP-3 by UV irradiation was not suppressed by quercetin. Conclusion: Our data indicate that the ability of quercetin to block UV irradiation-induced skin inflammation is mediated, at least in part, by its inhibitory effect on NF-kappa B activation and inflammatory cytokine production. (C) 2011 Japanese Society for Investigative Dermatology. Published by Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

SHP-1 phosphatase activity counteracts increased T cell receptor affinity.

Anti-self/tumor T cell function can be improved by increasing TCR-peptide MHC (pMHC) affinity within physiological limits, but paradoxically further increases (K(d) < 1 μM) lead to drastic functional declines. Using human CD8(+) T cells engineered with TCRs of incremental affinity for the tumor antigen HLA-A2/NY-ESO-1, we investigated the molecular mechanisms underlying this high-affinity-associated loss of function. As compared with cells expressing TCR affinities generating optimal function (K(d) = 5 to 1 μM), those with supraphysiological affinity (K(d) = 1 μM to 15 nM) showed impaired gene expression, signaling, and surface expression of activatory/costimulatory receptors. Preferential expression of the inhibitory receptor programmed cell death-1 (PD-1) was limited to T cells with the highest TCR affinity, correlating with full functional recovery upon PD-1 ligand 1 (PD-L1) blockade. In contrast, upregulation of the Src homology 2 domain-containing phosphatase 1 (SHP-1/PTPN6) was broad, with gradually enhanced expression in CD8(+) T cells with increasing TCR affinities. Consequently, pharmacological inhibition of SHP-1 with sodium stibogluconate augmented the function of all engineered T cells, and this correlated with the TCR affinity-dependent levels of SHP-1. These data highlight an unexpected and global role of SHP-1 in regulating CD8(+) T cell activation and responsiveness and support the development of therapies inhibiting protein tyrosine phosphatases to enhance T cell-mediated immunity.

Roles of canonical Wnt/TCF-1 signaling for hematopoiesis, lymphocyte development and function

Summary : The canonical Wnt signaling pathway plays key roles in the maintenance of self-renewing tissues, like the gut or the skin. In contrast, the role of this pathway in hematopoiesis remains poorly defined. Wnt ligands transmit signals through ß-catenin which activates gene transcription upon its association with Lymphoid Cell Enhancer/T Cell Factor (LEF/TCF). Currently, v-catenin is the only alternative factor known to transduce canonical Wnt signals. The ß-/γ-catenin bindiná domain in TCF-1 is required to partly rescue thymopoiesis and NK cell development in TCF-1-deficient mice. However, T cell development and hematopoiesis w-as normal in mice deficient of ß-catenin, or of γ-catenin. Surprisingly we found that hematopoiesis and thymopoiesis was also normal in the combined absence of ß- and γ-catenin. Reporter assays showed that double-deficient lymphocytes were still able to transduce canonical wnt signals. These data provided evidence that hematopoietic cells can transduce canonical Wnt signals in the combined absence of ß- and γ-catenin. There exist numerous TCF-1 isoforrns including those that harbor the N-terminal ß-/y-catenin binding domain or that contains a C-terminal CRARF domain whose role in vivo has not been previously tested. We found that the CRARF domain influences lymphocyte development in conjunction with the N-treminal ß-/γ-catenin binding. The presence of the two domains directs thymocytes to the CD8+ T cell lineage whereas NK cell development is abolished. Roles of the canonical Wnt/TCF-1 pathway for lymphocyte function have not been defined. We demonstrate that TCF-1 deficient CDBT T cells mount a normal primary response to viral infection but these T cells fail to expand upon restimulation. The failure of CD8+ T cells to respond to IL-2 during primary infection seems to account for this phenotype. Thus, TCF-1 is essential for programming functional CD8+ T cell memory. Collectively, these data provide significant new insights into the role of Wnt/TCF-1 pathway for lymphocyte development and function and suggest a novel mechanism of Wnt signal transuction in hematopoietic cells. Résumé : La voie de signalisation canonique Wnt joue un rôle prépondérant dans le renouvellement de tissus, comme l'intestin ou la peau. Son rôle dans l'hématopoïèse est quant à lui mal défini. Le ligand Wnt transmet le signal via la ß-catenin qui active la transcription de gènes cibles quand il est associé avec Lymphoid Cell Enhancer,~T Cell Factor (LEF/TCF). Actuellement, la γ-catenin est le seul autre facteur connu pouvant se substituer à la fonction de la ß-catenin. Un variant de TCF-1 contenant le domaine liant ß-/,~-catenin est capable de restaurer le développement des lymphocytes T et NK en l'absence de TCF-1. Cependant la thymopoïèse et l'hématopoïèse sont normales dans les souris déficientes pour la ß-catenin ou la γ-catenin. De façon surprenante, nous avons trouvé que l'hématopoïèse et le développement des lymphocytes sont normaux lors de l'absence combinée de ß-/γ-catenin. De plus, la transduction des signaux de la voie de signalisation Wnt est maintenue dans des lymphocytes déficients pour ß-/γ-catenin. Ces résultats démontrent que les cellules hématopoïétiques peuvent transmettre les signaux de la voie canonique Wnt lors de l'absence combinée de la ß et la γ -catenin. Il existe de nombreuses isofonnes de TCF-1, y compris certaines qui comprennent un domaine qui lie ß-/γ-catenin du côté N-terminus ou qui contiennent un domaine CRARF du côté C-terminus. Nous montrons ici que le domaine CRARF influence le développement des lymphocytes en conjonction avec le domaine liant ß-/γ-catenin. La présence des deux domaines dirige les thymocytes vers la lignée de cellules T CD8, alors que le développement des cellules NK est aboli. Au-delà de sa fonction sur le développement des lymphocytes, le rôle de la soie de signalisation canonique Wnt/TCF-1 lors d'une infection n'a pas été défini. Nous avons montré que les cellules T CD8, déficientes pour TCF-1, développent une réponse primaire normale à une infection virale, mais qu'elles ne s'accumulent pas après restimulation. L'incapacité des cellules TCD8 à répondre à l'IL-2 durant la réponse primaire peut expliquer ce phénotype. Ainsi; TCF-1 est essentiel pour la programmation de cellules T CD8 mémoires fonctionnelles. L'ensemble de ces résultats fournit de nouveaux aperçus du rôle de la voie de signalisation Wnt/TCF-1 pour le développement et la fonction des lymphocytes et suggèrent un nouveau mécanisme de transduction du signal Wnt dans les cellules hématopoïétiques.

Contribution of NFI-C to TGF-β1 signalling and tissue regeneration

Summary : Platelet Derived Growth Factor (PDGF) and Transforming Growth Factor-ß (TGF-ß) are two crucial growth factors in tissue repair and regeneration. They control migration and proliferation of macrophages and fibroblasts, as well as myofibroblast differentiation and synthesis of the new connective tissue. The transcription factor Nuclear Factor I-C (NFI-C) has been implicated in the TGF-ß pathway and regulation of extracellular matrix proteins in vitro. This suggests a possible implication of NFI-C in tissue repair. In this study, our purpose was to identify the NFI-C target genes in TGF-ß1 pathway activation and define the relationship between these two factors in cutaneous wound healing process. High-throughput genomic analysis in wild-type and NFI-C knock-out embryonic fibroblasts indicated that NFI-C acts as a repressor of the expression of genes which transcriptional activity is enhanced by TGF-ß. Interestingly, we found an over representation of genes involved in connective tissue inflammation and repair. In accordance with the genomic analysis, NFI-C-/- mice showed an improvement of skin healing during the inflammatory stage. Analysis of this new phenotype indicated that the expression of PDGFA and PDGF-Ra genes were increased in the wounds of NFI-C-/- mice resulting in early recruitment of macrophages and fibroblasts in the granulation tissue. In correlation with the stimulation effect of TGF-ß on myofibroblast differentiation we found an increased differentiation of these cells in null mice, providing a rationale for rapid wound closure. Thus, in the absence of NFI-C, both TGF-ß and PDGF pathways may be activated, leading to enhanced healing process. Therefore, the inhibition of NFI-C expression could constitute a suitable therapy for healing improvement. In addition, we identified a delay of hair follicle cycle initiation in NFI-C-/- mice. This prompted us to investigate the role of NFI-C in skin appendage. The transition from a quiescent to a proliferative phase requires a perfect timing of signalling modulation, leading to stem cell activation. As a consequence of cycle initiation delay in null mice, the activation of signalling involved in cell proliferation was also retarded. Interestingly, at the crucial moment of cell fate determination, we identified a decrease of CD34 gene in mutant mice. Since CD34 protein is involved in migration of multipotent cells, we suggest that NFI-C may be involved in stem cell mobilisation required for hair follicle renewal. Further investigations of the role of NFI-C in progenitor cell activation will lead to a better understanding of tissue regeneration and raise the possibility of treating alopecia with NFI-C-targeting treatment. In summary, this study demonstrates new regenerative functions of NFI-C in adult mice, which regulates skin repair and hair follicle renewal. Résumé : PDGF et TGF-ß sont des facteurs important du mécanisme de défense immunitaire. Ils influencent la prolifération et migration des macrophages et des fibroblastes, ainsi que la différenciation des myofibroblastes et la formation du nouveau tissu conjonctif. Le facteur de transcription NFI-C a été impliqué dans la voie de signalisation de TGF-ß et dans 1a régulation de l'expression des protéines de la matrice extracellulaire in vitro. Ces études antérieures laissent supposer que NFI-C serait un facteur important du remodelage tissulaire. Cependant le rôle de NFI-C dans un tissu comme la peau n'a pas encore été étudié. Dans ce travail, le but a été de d'identifier la relation qu'il existe entre I~1FI-C et TGF-ßl à un niveau transcriptionnel et dans le processus de cicatrisation cutanée in vivo. Ainsi, une analyse génétique à grande échelle, a permis d'indiquer que NFI-C agit comme un répresseur sur l'expression des gènes dont l'activité transcriptionnelle est activée par TGF-ß. De plus nous avons identifié un groupe de gènes qui controlent le développement et l'inflammation du tissue conjonctif. En relation avec ce résultat, l'absence de NFI-C dans la peau induit une cicatrisation plus rapide pendant la phase inflammatoire. Durant cette période, nous avons montré que les expressions de PDGFA et PDGFRa seraient plus élevées en absence de NFI-C. En conséquence, l'activation de la voie de PDGF induit une infiltration plus importante des macrophages et fibroblastes dans le tissue granuleux des souris mutantes. De plus, en corrélation avec le rôle de TGF-ßl dans la différenciation des myofibroblasts, nous avons observé une différenciation plus importante de ces cellules chez les animaux knock-out, ce qui peut expliquer une contraction plus rapide de la plaie. De plus, nous avons découvert que NFI-C est impliqué dans l'initiation du cycle folliculaire. La caractérisation de ce nouveau phénotype a montré un ralentissement de la transition telogène-anagène des souris NFI-C-/-. Or, un événement clé de cette transition est la modulation de plusieurs signaux moléculaires aboutissant à' l'activation des cellules souches. En corrélation avec le decalage du cycle, l'activation de ces signaux est également décalée dans les souris NFI-C-/-. Ainsi, au commencement de l'anagène, la prolifération des keratinocytes,NFI-C-/- est retardée et corrèle avec une diminution de l'expression de CD34, une protéine responsable de la détermination du migration des cellules multipotentes. Ainsi, NFI-C semble être impliqué dans la mobilisation des cellules souches qui sont nécessaires au renouvellement folliculaire. En résumé, NFI-C est impliqué dans la régulation des signaux moléculaires nécessaires à la réparation tissulaire et son inhibition pourrait constituer un traitement de la cicatrisation. L'analyse de son rôle dans l'activation des cellules souches permettrait de mieux comprendre le renouvellement tissulaire et, à long terme, d'améliorer les techniques de greffe des cellules souches épithéliales ou consituter une cible pour le traitement de l'alopecie.

Cutting edge: IL-1α is a crucial danger signal triggering acute myocardial inflammation during myocardial infarction.

Myocardial infarction (MI) induces a sterile inflammatory response that contributes to adverse cardiac remodeling. The initiating mechanisms of this response remain incompletely defined. We found that necrotic cardiomyocytes released a heat-labile proinflammatory signal activating MAPKs and NF-κB in cardiac fibroblasts, with secondary production of cytokines. This response was abolished in Myd88(-/-) fibroblasts but was unaffected in nlrp3-deficient fibroblasts. Despite MyD88 dependency, the response was TLR independent, as explored in TLR reporter cells, pointing to a contribution of the IL-1 pathway. Indeed, necrotic cardiomyocytes released IL-1α, but not IL-1β, and the immune activation of cardiac fibroblasts was abrogated by an IL-1R antagonist and an IL-1α-blocking Ab. Moreover, immune responses triggered by necrotic Il1a(-/-) cardiomyocytes were markedly reduced. In vivo, mice exposed to MI released IL-1α in the plasma, and postischemic inflammation was attenuated in Il1a(-/-) mice. Thus, our findings identify IL-1α as a crucial early danger signal triggering post-MI inflammation.

Follicular helper T cells serve as the major CD4 T cell compartment for HIV-1 infection, replication, and production.

In the present study, we have investigated the distribution of HIV-specific and HIV-infected CD4 T cells within different populations of memory CD4 T cells isolated from lymph nodes of viremic HIV-infected subjects. Four memory CD4 T cell populations were identified on the basis of the expression of CXCR5, PD-1, and Bcl-6: CXCR5(-)PD-1(-)Bcl-6(-), CXCR5(+)PD-1(-)Bcl-6(-), CXCR5(-)PD-1(+)Bcl-6(-), and CXCR5(+)PD-1(+)Bcl-6(+). On the basis of Bcl-6 expression and functional properties (IL-21 production and B cell help), the CXCR5(+)PD-1(+)Bcl-6(+) cell population was considered to correspond to the T follicular helper (Tfh) cell population. We show that Tfh and CXCR5(-)PD-1(+) cell populations are enriched in HIV-specific CD4 T cells, and these populations are significantly increased in viremic HIV-infected subjects as compared with healthy subjects. The Tfh cell population contained the highest percentage of CD4 T cells harboring HIV DNA and was the most efficient in supporting productive infection in vitro. Replication competent HIV was also readily isolated from Tfh cells in subjects with nonprogressive infection and low viremia (<1,000 HIV RNA copies). However, only the percentage of Tfh cells correlated with the levels of plasma viremia. These results demonstrate that Tfh cells serve as the major CD4 T cell compartment for HIV infection, replication, and production.

Role of AP-1 family members in lymphomagenesis

Constitutive activation of the nuclear factor-KB (NF-KB) transcriptional pathway is the main characteristic of the activated B-cell-like (ABC) subtype of diffuse large B- cell lymphoma (DLBCL). This has been attributed to oncogenic mutations in the CARMA1, CD79A/B, MyD88 or RNF31 signaling proteins, which control NF-kB activation at different levels. Since several of these mutations lead to a state that mimics chronically antigen receptor-stimulated B-cells, and since the antigen receptor also triggers other transcription pathways, these might be important in ABC DLBCL malignancy too. In this study we analyzed whether abnormal expression and activity of members of the AP-1 transcription factor family could contribute to the pathogenesis of ABC DLBCL. Here, we identified activation of Jun as well as ATF members of the dimeric AP-1 transcription factor family, as a hallmark of ABC but not of germinal center B- cell-like (GCB) DLBCL cell lines. ABC DLBCL cell lines harbored an upregulated expression of c-Jun, JunB, JunD and ATF3 proteins. We could show that the upregulation of c-Jun, JunB and ATF3 was dependent on constitutive BCR and MyD88 signaling. Since AP-1 transcription factors need to dimerize to be active, Jun binding partners were investigated and we could demonstrate the presence of several ATF/Jun heterodimers (including c-Jun/ATF2, c-Jun/ATF3, c-Jun/ATF7, JunB/ATF2, JunB/ATF3, JunB/ATF7, JunD/ATF2, JunD/ATF3 and JunD/ATF7 heterodimers). The disruption of ATF/Jun heterodimers by A-Fos, a dominant negative form of Jun members, was toxic to ABC but not to GCB DLBCL cell lines. Finally, ATF3 immunohistochemistry on DLBCL patient samples revealed that samples classified as non-GCB had more intense and preferentially nuclear staining of ATF3, which could be of diagnostic relevance since the histological classification of the ABC and GCB DLBCL subtypes is difficult in clinical practice. In conclusion, we could show that ABC DLBCL are not only addicted to NF-KB signaling, but also to signaling by some members of the AP-1 transcription factor family. Thus, the AP-1 pathway might be a promising therapeutic target for the treatment of ABC DLBCL. Additionally, monitoring ATF3 levels could improve the diagnosis of ABC DLBCL by IHC. -- L'activation constitutive du facteur de transcription NF-KB est l'une des caractéristiques principales des lymphomes B du type ABC-DLBCL. Cette addiction est dépendante de mutations oncogéniques de CARMA1, CD79A/B, MyD88 et RNF31 qui contrôlent NF-KB à différents niveaux. Etant donné que la plupart de ces mutations mène à un état d'activation chronique du récepteur des cellules B (BCR) et que le BCR active d'autres voies de signalisation, d'autres facteurs de transcription pourraient être impliqués dans la lymphomagénèse des ABC-DLBCL. Dans cette étude, nous nous sommes demandé si les membres de la famille du facteur de transcription AP-1 contribuaient à la pathogénèse de ce type de lymphome. Dans des lignées cellulaires de lymphomes du type ABC-DLBCL en comparaison avec le type GCB-DLBCL, nous avons pu identifier une activation anormale de plusieurs membres de la famille Jun et ATF, deux sous-familles du facteur de transcription AP-1. Les lignées cellulaires dérivées de lymphomes du type ABC-DLBCL surexpriment les facteurs de transcription c-Jun, JunB, JunD et ATF3. Leur surexpression dépend de l'activation constitutive de la voie du BCR et de MyD88. Etant donné qu'AP-1 requiert la formation de dimères pour être actif, nous nous sommes intéressés aux partenaires d'interactions de c-Jun, JunB et JunD et avons pu montrer la formation de plusieurs hétérodimères Jun/ATF (incluant les hétérodimères c-Jun/ATF2, c-Jun/ATF3, c-Jun/ATF7, JunB/ATF2, JunB/ATF3, JunB/ATF7, JunD/ATF2, JunD/ATF3 et JunD/ATF7). Lorsque l'on empêche la formation de ces hétérodimères avec A-Fos, un dominant négatif des membres Jun, la survie des lignées cellulaires du type ABC-DLBCL est diminuée, tandis que les lignées cellulaires GCB-DLBCL ne sont pas affectées. Pour finir, des immunohistochimies (IHC) pour ATF3 sur des échantillons de patients classifiés comme GCB et non-GCB ont pu montrer une coloration d'ATF3 nucléaire et beaucoup plus intense que les échantillons du type GCB. Ainsi, ATF3 pourrait être potentiellement utile en clinique pour différencier le sous type non-GCB des GCB. En conclusion, nous avons pu montrer que les lymphomes du type ABC- DLBCL ne présentent pas uniquement une addiction à NF-KB, mais également de certains membres de la famille de facteur de transcription AP-1. Par conséquent, AP- 1 pourrait être une cible thérapeutique prometteuse pour le développement de futures stratégies. En outre, la détermination des niveaux d'ATF3 par IHC pourraient améliorer le diagnostic des patients du type ABC DLBCL.

Programmed death ligand 1 expression and tumor-infiltrating lymphocytes in glioblastoma.

BACKGROUND: Immune checkpoint inhibitors targeting programmed cell death 1 (PD1) or its ligand (PD-L1) showed activity in several cancer types. METHODS: We performed immunohistochemistry for CD3, CD8, CD20, HLA-DR, phosphatase and tensin homolog (PTEN), PD-1, and PD-L1 and pyrosequencing for assessment of the O6-methylguanine-methyltransferase (MGMT) promoter methylation status in 135 glioblastoma specimens (117 initial resection, 18 first local recurrence). PD-L1 gene expression was analyzed in 446 cases from The Cancer Genome Atlas. RESULTS: Diffuse/fibrillary PD-L1 expression of variable extent, with or without interspersed epithelioid tumor cells with membranous PD-L1 expression, was observed in 103 of 117 (88.0%) newly diagnosed and 13 of 18 (72.2%) recurrent glioblastoma specimens. Sparse-to-moderate density of tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) was found in 85 of 117 (72.6%) specimens (CD3+ 78/117, 66.7%; CD8+ 52/117, 44.4%; CD20+ 27/117, 23.1%; PD1+ 34/117, 29.1%). PD1+ TIL density correlated positively with CD3+ (P < .001), CD8+ (P < .001), CD20+ TIL density (P < .001), and PTEN expression (P = .035). Enrichment of specimens with low PD-L1 gene expression levels was observed in the proneural and G-CIMP glioblastoma subtypes and in specimens with high PD-L1 gene expression in the mesenchymal subtype (P = 5.966e-10). No significant differences in PD-L1 expression or TIL density between initial and recurrent glioblastoma specimens or correlation of PD-L1 expression or TIL density with patient age or outcome were evident. CONCLUSION: TILs and PD-L1 expression are detectable in the majority of glioblastoma samples but are not related to outcome. Because the target is present, a clinical study with specific immune checkpoint inhibitors seems to be warranted in glioblastoma.

Future perspectives in melanoma research: meeting report from the "Melanoma Bridge": Napoli, December 3rd-6th 2014.

The fourth "Melanoma Bridge Meeting" took place in Naples, December 3-6th, 2014. The four topics discussed at this meeting were: Molecular and Immunological Advances, Combination Therapies, News in Immunotherapy, and Tumor Microenvironment and Biomarkers. Until recently systemic therapy for metastatic melanoma patients was ineffective, but recent advances in tumor biology and immunology have led to the development of new targeted and immunotherapeutic agents that prolong progression-free survival (PFS) and overall survival (OS). New therapies, such as mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway inhibitors as well as other signaling pathway inhibitors, are being tested in patients with metastatic melanoma either as monotherapy or in combination, and all have yielded promising results. These include inhibitors of receptor tyrosine kinases (BRAF, MEK, and VEGFR), the phosphatidylinositol 3 kinase (PI3K) pathway [PI3K, AKT, mammalian target of rapamycin (mTOR)], activators of apoptotic pathway, and the cell cycle inhibitors (CDK4/6). Various locoregional interventions including radiotherapy and surgery are still valid approaches in treatment of advanced melanoma that can be integrated with novel therapies. Intrinsic, adaptive and acquired resistance occur with targeted therapy such as BRAF inhibitors, where most responses are short-lived. Given that the reactivation of the MAPK pathway through several distinct mechanisms is responsible for the majority of acquired resistance, it is logical to combine BRAF inhibitors with inhibitors of targets downstream in the MAPK pathway. For example, combination of BRAF/MEK inhibitors (e.g., dabrafenib/trametinib) have been demonstrated to improve survival compared to monotherapy. Application of novel technologies such sequencing have proven useful as a tool for identification of MAPK pathway-alternative resistance mechanism and designing other combinatorial therapies such as those between BRAF and AKT inhibitors. Improved survival rates have also been observed with immune-targeted therapy for patients with metastatic melanoma. Immune-modulating antibodies came to the forefront with anti-CTLA-4, programmed cell death-1 (PD-1) and PD-1 ligand 1 (PD-L1) pathway blocking antibodies that result in durable responses in a subset of melanoma patients. Agents targeting other immune inhibitory (e.g., Tim-3) or immune stimulating (e.g., CD137) receptors and other approaches such as adoptive cell transfer demonstrate clinical benefit in patients with melanoma as well. These agents are being studied in combination with targeted therapies in attempt to produce longer-term responses than those more typically seen with targeted therapy. Other combinations with cytotoxic chemotherapy and inhibitors of angiogenesis are changing the evolving landscape of therapeutic options and are being evaluated to prevent or delay resistance and to further improve survival rates for this patient population. This meeting's specific focus was on advances in combination of targeted therapy and immunotherapy. Both combination targeted therapy approaches and different immunotherapies were discussed. Similarly to the previous meetings, the importance of biomarkers for clinical application as markers for diagnosis, prognosis and prediction of treatment response was an integral part of the meeting. The overall emphasis on biomarkers supports novel concepts toward integrating biomarkers into contemporary clinical management of patients with melanoma across the entire spectrum of disease stage. Translation of the knowledge gained from the biology of tumor microenvironment across different tumors represents a bridge to impact on prognosis and response to therapy in melanoma.

Exploration fonctionnelle des réponses cellulaires T CD4+ et CD8+ dans l’infection par le VIH-1

L’infection par le VIH-1 est caractérisée par une déplétion progressive des cellules T CD4+ ainsi que par un dysfonctionnement des cellules T qui, en l’absence de traitements anti-rétroviraux, conduit inéluctablement à la progression de la maladie vers le stade SIDA. Certains des mécanismes impliqués dans ce dysfonctionnement de la réponse cellulaire T ont été élucidés et ont révélé un rôle important de la molécule PD-1 dans l’exhaustion des cellules T en phase chronique de l’infection. En effet, des niveaux élevés de PD-1 ont été associés à une charge virale élevée ainsi qu’à une diminution de la production de cytokines et de la capacité de proliférer des cellules T spécifiques du virus. De plus, bloquer in vitro l’interaction de PD-1 avec son ligand PD-L1 en utilisant un anticorps bloquant rétabli la fonction de ces cellules. De façon intéressante, notre groupe ainsi que d’autres équipes, ont montré que l’expression de PD-1 était non seulement augmentée sur les cellules spécifiques de l’antigène mais aussi sur les cellules T totales. Cependant, peu de choses sont connues quant à l’impact de l’expression de PD-1 sur le renouvellement et la différenciation des cellules T qui expriment PD-1, et ce au cours de l’infection. L’expression de PD-1 n’a notamment pas été étudiée en phase aigue de l’infection. Nous montrons clairement que, aussi bien chez les individus en phase aigue qu’en phase chronique de l’infection, l’expression de PD-1 est augmentée sur toutes les sous-populations T, y compris les cellules naïves. Nous avons également mis en relief une distribution anormale des sous-populations T, ces cellules ayant un phénotype plus différencié, et ce à tous les stades de la maladie. Dans cette thèse, nous discutons le rôle possible de PD-1 dans l’homéostasie des cellules T chez les individus infectés par le VIH-1. En étudiant la transition de la phase aigue à la phase chronique de l’infection, nous avons trouvé que les sous-populations T CD8+ des individus récemment infectés exprimaient moins de PD-1 que celles des individus à un stade plus avancé de la maladie. Ces niveaux plus élevés de PD-1 sur les cellules T CD8+ en phase chronique sont associés à des niveaux réduits de prolifération in vivo – comme mesuré par l’expression de Ki67 – suggérant que l’expression de PD-1 est partiellement impliquée dans cette perte de fonction des cellules T CD8+. De plus, les cellules naïves s’accumulent en fréquence lors de la transition de la phase aigue à la phase chronique de l’infection. Considérant que les cellules naïves expriment déjà des hauts niveaux de PD-1, nous avons émis l’hypothèse que l’activation initiale des cellules T chez les individus chroniquement infectés est affectée. En résumé, nous proposons un modèle où des hauts niveaux d’expression de PD-1 sont associés à (1) un dysfonctionnement de la réponse cellulaire T CD8+ et (2) un défaut d’activation des cellules naïves ce qui contribue non seulement à la progression de la maladie mais aussi ce qui va limiter l’efficacité de potentiels vaccins dans l’infection par le VIH-1 en empêchant toute nouvelle réponse d’être initiée. Afin de mieux disséquer la réponse immunitaire mise en place lors d’une infection comme celle du VIH-1, nous avons développé un outil qui permet de détecter les cellules T CD4+ i.e. des tétramères de CMH de classe II. Ces réactifs ont pour but d’augmenter l’avidité du CMH de classe II pour son ligand et donc de détecter des TCR de faible affinité. Dans cette thèse, nous décrivons une méthode originale et efficace pour produire diverses molécules de HLA-DR liant de façon covalente le peptide antigénique. Mieux déterminer les mécanismes responsables de l’exhaustion des cellules T dans l’infection par le VIH-1 et de la progression de la maladie, ainsi que développer des outils de pointe pour suivre ces réponses T, est central à une meilleure compréhension de l’interaction entre le virus et le système immunitaire de l’hôte, et permettra ainsi le développement de stratégies pertinentes pour lutter contre l’infection par le VIH-1.

Étude de la différenciation des lymphocytes T CD8+ effecteurs et mémoires : rôle de la cellule présentatrice d’antigène et de la voie de signalisation Notch

Lors d’une infection par un pathogène, des lymphocytes T CD8+ naïfs (LTn) spécifiques de l’antigène sont activés, prolifèrent et se différencient en LT effecteurs (LTe). Les LTe produisent différentes cytokines et acquièrent une activité cytotoxique menant à l’élimination du pathogène. Seulement 5 à 10 % des LTe survivront et se différencieront en LT mémoires (LTm), qui sont capables de répondre plus rapidement lors d’une seconde infection par le même pathogène, contribuant au succès de la vaccination. Toutefois, la compréhension de l’ensemble des mécanismes régulant le développement des LTe et des LTm demeure incomplète. Afin de mieux comprendre les signaux requis pour la différenciation des LT CD8+ lors de la réponse immune, nous avons posé deux hypothèses. Nous avons d’abord proposé que différentes cellules présentatrices d’antigène (CPA) fournissent différents signaux au moment de la reconnaissance antigénique influençant ainsi le devenir des LT CD8+. Vu leur potentiel d’utilisation en immunothérapie, nous avons comparé la capacité d’activation des LT CD8+ par les lymphocytes B activés via le CD40 (CD40-B) et les cellules dendritiques (CD). Nous avons montré que l’immunisation avec des CD40-B induit une réponse effectrice mais, contrairement à l’immunisation avec des CD, pratiquement aucun LTm n’est généré. Les LTe générés sont fonctionnels puisqu’ils sécrètent des cytokines, ont une activité cytotoxique et contrôlent une infection avec Listeria monocytogenes (Lm). Nous proposons qu’une sécrétion plus faible de cytokines par les CD40 B ainsi qu’une interaction plus courte et moins intime avec les LT CD8+ comparativement aux CD contribuent au défaut de différenciation des LTm observé lors de la vaccination avec les CD40-B. Ensuite, nous posé l’hypothèse que, parmi les signaux fournis par les CPA au moment de la reconnaissance antigénique, la voie de signalisation Notch influence le développement des LTe, mais aussi des LTm CD8+ en instaurant un programme génétique particulier. D’abord, grâce à un système in vitro, le rôle de la signalisation Notch dans les moments précoces suivant l’activation du LT CD8+ a été étudié. Ce système nous a permis de démontrer que la voie de signalisation Notch régule directement l’expression de la molécule PD-1. Ensuite, grâce à des souris où il y a délétion des récepteurs Notch1 et Notch2 seulement chez les LT CD8+ matures, un rôle de la voie de signalisation Notch dans la réponse immune des LT CD8+ a été démontré. Nos résultats démontrent que suite à une infection avec Lm ou à une immunisation avec des CD, la signalisation Notch favorise le développement de LTe, exprimant fortement KLRG1 et faiblement CD127, destinés à mourir par apoptose. Toutefois, la signalisation Notch n’a pas influencé la génération de LTm. De façon très intéressante, l’expression des récepteurs Notch influence la production d’IFN- en fonction du contexte d’activation. En effet, suite à une infection avec Lm, l’absence des récepteurs Notch n’affecte pas la production d’IFN- par les LTe, alors qu’elle est diminuée suite à une immunisation avec des CD suggérant un rôle dépendant du contexte pour la voie de signalisation Notch. Nos résultats permettent une meilleure compréhension des signaux fournis par les différentes CPA et de la voie de signalisation Notch, donc des mécanismes moléculaires régulant la différenciation des LT CD8+ lors de la réponse immunitaire, ce qui pourrait ultimement permettre d’améliorer les stratégies de vaccination.

Inhibitory Signals Mediated by Programmed Death-1 Are Involved With T-Cell Function in Chronic Periodontitis

Background: Inhibitory signals mediated via molecules such as programmed death-1 (PD-1) play a critical role in downmodulating immune responses and maintaining peripheral tolerance. We investigated the involvement of cytokines and PD-1 engagement in mediating the T-cell unresponsiveness to bacterial and ubiquitous antigens in periodontal diseases. Methods: Gingival and peripheral blood samples from healthy individuals and patients with chronic periodontitis were collected and used for the subsequent assays. Leukocytes in the lesion site and blood were evaluated using flow cytometry. The production of interferon-gamma, interleukin-10, and transforming growth factor-P proteins was evaluated by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), and the presence of PD-1+cells in the inflamed gingiva was confirmed by immunofluorescence confocal microscopy for CD4 and PD-1 colocalization. Results: T cells from patients with chronic periodontitis proliferated poorly in response to Aggregatibacter actinomycetem comitans (previously Actinobacillus actinomycetemcomitans) antigen. T-cell unresponsiveness was not associated with imbalanced cytokine production. However, T cells from patients with chronic periodontitis expressed significantly higher levels of PD-1 either upon isolation or after culture with antigens. Moreover, PD-1 blocking did not result in significant T-cell proliferation in cells cultured with phytohemagglutinin or bacterial antigens. The blockade of PD-1 resulted in the increased production of IFN-gamma. In addition, CD4+ and CD8+ T cells expressing PD-1 accumulated in lesions with chronic periodontitis. Conclusion: These data show that PD-1 engagement could be involved in the modulation of IFN-gamma production by T cells in patients with chronic periodontitis. J Periodontol 2009,80:1833-1844.

Improvement in the Reduction Behavior of Novel ZrO(2)-CeO(2) Solid Solutions with a Tubular Nanostructure by Incorporation of Pd

In this work, 1 wt % Pd/ZrO(2)-CeO(2) mixed oxide nanotubes with 90 mol % CeO(2) were synthesized following a very simple, high-yield procedure and their properties were characterized by synchrotron radiation X-ray diffraction, X-ray absorption near-edge spectroscopy (XANES), and scanning and high-resolution transmission electron microscopy (SEM and HRTEM). In situ XANES experiments were carried out under reducing conditions to investigate the reduction behavior of these novel nanotube materials. The Pd/CeO(2)-based nanotubes exhibited the cubic phase (Fm3m space group). The nanotube walls were composed of nanoparticles with an average crystallite size of about 7 nm, and the nanotubes exhibited a large specific surface area (85 m(2).g(-1)). SEM and HRTEM studies showed that individual nanotubes were composed of a curved sheet of these nanoparticles. Elemental analysis showed that the Ce:Zr:Pd ratios appeared to be approximately constant across space, suggesting compositional homogeneity in the samples. XANES results indicated that the extent of reduction of these materials is low and that the Ce(4+) state is in the majority over the reduced Ce(3+) state. The results suggest that Pd cations-most likely Pd(2+)-form a Pd-Ce-Zr oxide solid solution and that the Pd(2+) is stabilized against reduction in this phase. However, incorporation of the Pd (1 wt %) into the crystal lattice of the nanotubes also appeared to destabilize Ce(4+) against reduction to Ce(3+) and caused a significant increase in its reducibility.

Age-Related Expansion of Tim-3 Expressing T Cells in Vertically HIV-1 Infected Children

As perinatally HIV-1-infected children grow into adolescents and young adults, they are increasingly burdened with the long-term consequences of chronic HIV-1 infection, with long-term morbidity due to inadequate immunity. In progressive HIV-1 infection in horizontally infected adults, inflammation, T cell activation, and perturbed T cell differentiation lead to an "immune exhaustion'', with decline in T cell effector functions. T effector cells develop an increased expression of CD57 and loss of CD28, with an increase in co-inhibitory receptors such as PD-1 and Tim-3. Very little is known about HIV-1 induced T cell dysfunction in vertical infection. In two perinatally antiretroviral drug treated HIV-1-infected groups with median ages of 11.2 yr and 18.5 yr, matched for viral load, we found no difference in the proportion of senescent CD28(-)CD57(+)CD8(+) T cells between the groups. However, the frequency of Tim-3(+)CD8(+) and Tim-3(+)CD4(+) exhausted T cells, but not PD-1(+) T cells, was significantly increased in the adolescents with longer duration of infection compared to the children with shorter duration of HIV-1 infection. PD-1(+)CD8(+) T cells were directly associated with T cell immune activation in children. The frequency of Tim-3(+)CD8(+) T cells positively correlated with HIV-1 plasma viral load in the adolescents but not in the children. These data suggest that Tim-3 upregulation was driven by both HIV-1 viral replication and increased age, whereas PD-1 expression is associated with immune activation. These findings also suggest that the Tim-3 immune exhaustion phenotype rather than PD-1 or senescent cells plays an important role in age-related T cell dysfunction in perinatal HIV-1 infection. Targeting Tim-3 may serve as a novel therapeutic approach to improve immune control of virus replication and mitigate age related T cell exhaustion.