Up-regulation of fas and fasL pro-apoptotic genes expression in type 1 diabetes patients after autologous haematopoietic stem cell transplantation

Type 1 diabetes (T1D) is a chronic autoimmune disease characterized by T cell-mediated destruction of pancreatic beta cells, resulting in insulin deficiency and hyperglycaemia. Recent studies have described that apoptosis impairment during central and peripheral tolerance is involved in T1D pathogenesis. In this study, the apoptosis-related gene expression in T1D patients was evaluated before and after treatment with high-dose immunosuppression followed by autologous haematopoietic stem cell transplantation (HDI-AHSCT). We also correlated gene expression results with clinical response to HDI-AHSCT. We observed a decreased expression of bad, bax and fasL pro-apoptotic genes and an increased expression of a1, bcl-xL and cIAP-2 anti-apoptotic genes in patients' peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) compared to controls. After HDI-AHSCT, we found an up-regulation of fas and fasL and a down-regulation of anti-apoptotic bcl-xL genes expression in post-HDI-AHSCT periods compared to pre-transplantation. Additionally, the levels of bad, bax, bok, fasL, bcl-xL and cIAP-1 genes expression were found similar to controls 2 years after HDI-AHSCT. Furthermore, over-expression of pro-apoptotic noxa at 540 days post-HDI-AHSCT correlated positively with insulin-free patients and conversely with glutamic acid decarboxylase autoantibodies (GAD65) autoantibody levels. Taken together, the results suggest that apoptosis-related genes deregulation in patients' PBMCs might be involved in breakdown of immune tolerance and consequently contribute to T1D pathogenesis. Furthermore, HDI-AHSCT modulated the expression of some apoptotic genes towards the levels similar to controls. Possibly, the expression of these apoptotic molecules could be applied as biomarkers of clinical remission of T1D patients treated with HDI-AHSCT therapy.

Transcriptional response to GAA deficiency (Pompe disease) in infantile-onset patients

Pompe disease is a genetic disorder resulting from a deficiency of lysosomal acid alpha-glucosidase (GAA) that manifests as a clinical spectrum with regard to symptom severity and rate of progression. In this study, we used microarrays to examine gene expression from the muscle of two cohorts of infantile-onset Pompe patients to identify transcriptional differences that may contribute to the disease phenotype. We found strong similarities among the gene expression profiles generated from biceps and quadriceps, and identified a number of signaling pathways altered in both cohorts. We also found that infantile-onset Pompe patient muscle had a gene expression pattern characteristic of immature or regenerating muscle, and exhibited many transcriptional markers of inflammation, despite having few overt signs of inflammatory infiltrate. Further, we identified genes exhibiting correlation between expression at baseline and response to therapy. This combined dataset can serve as a foundation for biological discovery and biomarker development to improve the treatment of Pompe disease. (C) 2012 Elsevier Inc. All rights reserved.

Modulation der Immunogenität von humanen Nierenzellkarzinomzellen durch stabilen TAP1-Gentransfer

Bei Nierenzellkarzinomen (NZK), wie auch bei vielen anderen Tumoren konnte eine reduzierte Expression der Klasse I Haupthistokompatibilitäts-Komplexe (MHC Klasse I) nachgewiesen werden, die assoziiert sein kann mit der gestörten Expression oder Funktion von Komponenten der Antigenprozessierung. Eine verminderte Erkennung solcher Tumore durch zytotoxische T-Lymphozyten und ein Zusammenhang mit einem Fortschreiten der Erkrankung führte zu der Annahme, daß es sich bei diesen Störungen um "immune escape"-Mechanismen handelt. Um die Bedeutung des heterodimeren Peptidtransporters TAP ("transporter associated with antigen processing") für die Immunogenität von Nierenzellkarzinomen zu untersuchen, wurde im Rahmen dieser Arbeit erstmals der stabile Gentransfer des humanen TAP1A-Gens in Nierenzellkarzinom-Zellen erfolgreich durchgeführt.
Dies konnte durch die Optimierung der Transfektionsmethode und des verwendeten Plasmid-Vektors erreicht werden. Die Transfektionen wurden mit Hilfe der Rechteck-Impuls-Elektroporation unter spezifischen, in der Arbeit etablierten Bedingungen durchgeführt. Der CMV-regulierte TAP-Expressions-Vektor wurde dahingehend verbessert, daß durch die Einführung einer IRES ("internal ribosomal entry site") Sequenz eine bicistronische m-RNS transkribiert wird, die sowohl das TAP1-Transgen als auch den Neomycin-Selektionsmarker enthält.
Es konnte nach klonaler Selektion eine stabile, aber unter den sieben getesteten Klonen heterogene Transkription der transgenen TAP1-mRNS nachgewiesen werden. In der Protein-Expression zeigten 5/7 der TAP1A-positive Klone eine mindestens zweifache Induktion der TAP1-Expression. In 2/7 dieser TAP1A-positive Klone war die TAP1-Überexpression mit einer Erhöhung der MHC Klasse I-Expression und selektiver Induktion des HLA-A2-Moleküls in der Durchflußzytometrie verbunden. Eine Quantifizierung des Peptidtransportes ergab je nach verwendetem Modellpeptid eine geringe oder gar keine Erhöhung der Transportrate in den TAP1-Transfektanden gegenüber Kontrollzellen. Ebenfalls konnte in Zytotoxizitäts-Analysen mit einer autologen T-Zellinie eine Erhöhung der spezifischen Lyse nicht gezeigt werden. Jedoch wurden im Zellkultur-Überstand dieser Zytotoxizitäts-Analysen bei einigen TAP1A-positive Transfektanden gegenüber mock transfizierten-Kontrollzellen deutlich erhöhte Werte des Tumornekrose-Faktor-alpha (TNF-alpha) gemessen, was als Maß einer T-Zell-Aktivierung gilt. Diese Ergebnisse sind konsistent mit einer ebenfalls deutlich gesteigerten T-Zell-Proliferation in Anwesenheit von TAP1A-positive Transfektanden.
Die alleinige stabile Überexpression von TAP1 in Nierenzellkarzinomzellen kann somit zu einer Modulation der MHC Klasse I-Expression und der T-Zell-Reaktivität führen. Das weist darauf hin, daß eine starke, konstitutive TAP1-Expression eine grundlegende Voraussetzung für eine effiziente Antigenprozessierung und Immunantwort darstellt und die Immuntoleranz gegenüber NZK durch stabilen TAP1-Gentransfer beinflußbar ist. Eine denkbare klinische Anwendung dieser Technik ist die Herstellung einer Tumorantigen-präsentierenden Zellvakzine, die eine T-Zell-Anergie gegenüber NZK durchbrechen könnte.
Schlüsselwörter: TAP, MHC, Antigenprozessierung, Tumorimmunologie, Gentransfer

The role of Interleukin-12 in liver inflammation

Chronic liver inflammation during viral hepatitis is a major health problem worldwide. The role of proinflammatory cytokines, like IL-12, in breaking hepatic immune tolerance, and inducing acute liver inflammation and virus clearance is not clear. Nor is clear its role in uncontrolled severe inflammatory response, leading to fulminant hepatitis and hepatic failure. This work, focused in the study of the role of endogenous produced IL-12 in inducing hepatic inflammatory responses, demonstrates: In vitro, using adenovirus coding for IL-12, that hepatocytes stimulate CD4+ T cells in a tolerogenic manner, and that endogenous IL-12 is able to switch the immune response into Th1; and in vivo, that endogenous IL-12 induces hepatocyte damage and virus elimination in mice infected with adenovirus. In addition, and in order to study in vivo the relevance of IL-12 in acute inflammation, conditional IL-12 transgenic mice expressing IL-12 in the liver after cre-recombinase mediated induction were generated. For this purpose, an IL-12 fusion protein was created, which demonstrated high levels of bioactivity. Induction of IL-12 expression during embryonic development was achieved by crossbreeding with Act-Cre transgenic mice; induction of IL-12 expression in adult mice was achieved by a plasmid coding for the cre-recombinase. This study demonstrates that after induction, IL-12 is expressed in the liver of the transgenic mice. It also demonstrates that hepatic expression of IL-12 induces splenomegaly and liver inflammation, characterized by large infiltrations in portal tracts and veins, associated with hepatic damage, necrosis areas and lethality. Furthermore, constitutive hepatic IL-12 expression does not lead to abortion, but to total lethality, short after delivery. In conclusion, in this study, a transgenic mouse model has been generated, in which the expression of active IL-12 in the liver can be induced at any time; this model will be very helpful for studying hepatic pathologies. This study has also demonstrated that hepatic produced IL-12 is able of breaking liver tolerance inducing inflammation, virus elimination, severe hepatocyte damage, and lethality. These findings suggest IL-12 as a key cytokine in acute liver inflammation and fulminant hepatic failure. 5.1 Future studies Once the importance of IL-12 in inducing hepatic inflammation and virus elimination was demonstrated in this study, understanding the mechanisms of the IL-12 induced liver damage, and more important, how to avoid it will be the main focus in the future. It is very important to achieve hepatic inflammation for a more effective and faster viral elimination, but avoiding the toxicity of IL-12, which leads to massive liver injury and lethality is obviously necessary to allow IL-12 as therapy. For that purpose, future studies will be mainly base on three different points: 1. The determination of different cell populations present in the hepatic infiltration, which of them are responsible for liver injury, and as well their state of activation. 2. The measure of other pro- and anti-inflammatory cytokines and chemokines, which can play a role in IL-12-induced liver inflammation and hepatocyte damage. For these purposes, specific blocking antibodies (anti TNF-alpha, anti IL-12, anti IFN-g) will be used. The study with different transgenic mice: TNF-alpha Receptor knockout, TGF-b, will also help in determining the role of those cytokines during IL-12-induced liver damage and lethality. 3. The establishing of liver pathology models (viral infection, tumours, auto-antigens) in mice. Induction of IL-12 at any time of the pathology development will help in clarifying the role of IL-12 in those models. Finally, the transgenic mice expressing IL-23 in the liver will be generated.

Espressione dell'Enzima ad Azione Immunoregolatoria Indoleamina 2,3-Diossigenasi nella Leucemia Mieloide Acuta dell'Adulto: correlazioni Clinico-Biologiche

L’enzima IDO interviene nella via di degradazione del triptofano, essenziale per la vita cellulare; l’iperespressione di IDO favorisce la creazione di un microambiente immunotollerante. Nelle LAM IDO è funzionalmente attivo nelle cellule blastiche e determina l’acquisizione di un fenotipo regolatorio da parte delle cellule T alloreattive; l’espressione della proteina aumenta in modo consensuale con l’evoluzione clinica della patologia. Scopo della Tesi è indagare l’esistenza di una correlazione tra l’iperespressione di IDO da parte delle cellule leucemiche, le caratteristiche di rischio alla diagnosi e l’outcome dei pazienti. Sono stati esaminati 45 pazienti adulti affetti da LAM afferiti all’Istituto di Ematologia di Bologna. I pazienti sono stati stratificati a seconda di: età di insorgenza della leucemia, secondarietà a Mielodisplasia o radio chemioterapia, iperleucocitosi, citogenetica, biologia molecolare (sono state valutate le alterazioni a carico dei geni FLT3 ed NPM). I pazienti sono stati analizzati per l’espressione del gene IDO mediante RT-PCR, seguita da Western Blot, allo scopo di stabilire la presenza di una proteina attiva; successivamente si è proceduto a verificare l’esistenza di una correlazione tra l’espressione di IDO e le caratteristiche di rischio alla diagnosi per identificare una relazione tra l’espressione del gene ed un subset di pazienti a prognosi favorevole o sfavorevole. Dei 45 pazienti adulti affetti da LAM il 28,9% è risultato negativo per l’espressione di IDO, mentre il rimanente 71,1% è risultato positivo ed è stato suddiviso in tre ulteriori categorie, in base ai livelli di espressione. I dati non sembrano al momento suggerire l’esistenza di una correlazione tra l’espressione di IDO e le caratteristiche di rischio alla diagnosi. Nel gruppo di pazienti ad elevata espressione di IDO si riscontra un rate di resistenza alla chemioterapia di induzione più elevato, con una quota di pazienti resistenti pari al 71,4%, contro il 23,1% nel gruppo di pazienti IDO-negativi.

A step forwards in immunomodulation and immunetolerance knowledge. HLA-G expression in co-cultures of peripheral blood mononuclear cells and stem cells after in vitro NGAL stimulation

NGAL (Neutrophil Gelatinase-associated Lipocalin ) is a protein of lipocalin superfamily. Recent literature focused on its biomarkers function in several pathological condition (acute and chronic kidney damage, autoimmune disease, malignancy). NGAL biological role is not well elucidated. Several are the demonstration of its bacteriostatic role. Recent papers have indeed highlight NGAL role in NFkB modulation. The aim of this study is to understand whether NGAL may exert a role in the activation (modulation) of T cell response through the regulation of HLA-G complex, a mediator of tolerance. From 8 healthy donors we obtained peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) and we isolated by centrifugation on a Ficoll gradient. Cells were then treated with four concentrations of NGAL (40-320 ng/ml) with or without iron. We performed flow cytometry analysis and ELISA test. NGAL increased the HLA-G expression on CD4+ T cells, with an increasing corresponding to the dose. Iron effect is not of unique interpretation. NGAL adiction affects regulatory T cells increasing in vitro expansion of CD4+ CD25+ FoxP3+ cells. Neutralizing antibody against NGAL decreased HLA-G expression and reduced significantly CD4+ CD25+ FoxP3+ cells percentage. In conclusion, we provided in vitro evidence of NGAL involvement in cellular immunity. The potential role of NGAL as an immunomodulatory molecule has been evaluated: it has been shown that NGAL plays a pivotal role in the induction of immune tolerance up regulating HLA-G and T regulatory cells expression in healthy donors. As potential future scenario we highlight the in vivo role of NGAL in immunology and immunomodulation, and its possible relationship with immunosuppressive therapy efficacy, tolerance induction in transplant patients, and/or in other immunological disorders.

Die Rolle der Ubiquitin-Ligase Smurf2 in T-Lymphozyten bei der Entwicklung von chronisch entzündlichen Darmerkrankungen

TGF-beta ist ein Schlüsselmolekül zellvermittelter Immuntoleranz. So spielt es neben seiner pleiotropen Rolle in Immunzellen auch bei der Tumorentwicklung eine große Rolle. Das TGF-beta hat bei der Tumorentwicklung eine duale Rolle. So dient es in frühen Phasen als Tumorsuppressor, währenddessen es in späten Phasen der Entwicklung als Tumorpromotor wirkt. Eine strikte Regulation des TGF-beta Signalweges ist daher für ein funktionierendes Immunsystem von essentieller Bedeutung. Die Ubiquitin Ligase Smurf2 ist dabei ein wichtiger negativ Regulator des TGF-beta Signalweges.In der vorliegenden Arbeit konnte eine neue Spleißform des Smurf2 (dE2Smurf2) aus murinen CD4+ T-Zellen isoliert werden, deren Funktion in vitro und in vivo in T-Lymphozyten untersucht worden ist. Für diese Spleißform konnte zudem eine humane Relevanz nachgewiesen werden. Mit Hilfe von Überexpressionen in Cos7 Zellen konnte eine veränderte Lokalisation der Smurf2 Spleißformen (WT und dE2) festgestellt werden. Dabei konnten lysosomale und endosomale Kompartimente bei der Kolokalisation mit dem dE2Smurf2 Konstrukt beobachtet werden. Das Spleißen des Exons2 führte dabei zu Änderungen der Topologie der N-terminalen C2-Domäne, wodurch sich eine veränderte Lokalisation in der Zelle beschreiben ließ. Mit der veränderten intrazellulären Verteilung erfuhr auch die Funktion der dE2Smurf2 Ubiquitin Ligase eine Änderung. So konnte überraschenderweise eine positive Signalinduktion des TGF-beta Signalweges beobachtet werden, was im Gegensatz zum beschriebenen WTSmurf2 stand. Durch eine Überexpression des dE2Smurf2 Proteins in T-Lymphozyten wurde der TGF-beta Signalweg in CD4+ und CD8+ Zellen positiv reguliert, dabei wurde der TGFbetaRII vermehrt exprimiert und gleichzeitig fand eine verstärkte Phosphorylierung der Transkriptionsfaktoren Smad2 und Smad3 nach TGF-beta Stimulation statt. Die transgenen T-Lymphozyten waren somit sensitiver gegenüber TGF-beta. Dies führte zur Hypothese, die durch Western Blot Analyse bestätigt werden konnte, daß das dE2Smurf2 nach Überexpression seine WT-Form bindet und dadurch degradiert. Die Degradation der Ubiquitin Ligase war dabei Smad7 abhängig. Zur Analyse des Einflusses der Ubiquitin Ligase dE2Smurf2 auf die Differenzierung von CD4+ T-Zellen, sowie ihre Rolle bei der T-Zell Proliferation, konnte gezeigt werden, daß durch die höhere Sensitivität gegenüber TGF-beta naive T-Zellen unter Einfluß von TGF-beta und IL6 vermehrt in TH17 Zellen differenzierten. Zudem konnte gezeigt werden, daß die Proliferationsrate transgener naiver CD4+ T-Zellen bei geringen Mengen von TGF-beta starkt vermindert war. Weiterhin konnte gezeigt werden, daß bei einer Differenzierung der naiven CD4+ T-Zellen in TH1 Zellen, diese signifkant weniger das proinflammatorische Zytokin INFγ produzierten.So zeigten in vivo Versuche, daß die transgenen Tiere in der Entwicklung von Kolorektalen Karzinomen protektiert waren. Sowohl im kolitisassiziierten Tumor Modell als auch bei der spontanen Entwicklung von Tumoren im APCmin Modell. Dies konnte zum einen auf eine deutlich verminderte Entzündung (geringere Produktion an Zytokinen durch verminderte Proliferation) des Darms und zum anderen durch eine stärkere Produktion an zytotoxischen Genen, wie Perforin, INFγ und Granzym B erklärt werden. Interessanterweise konnte jedoch im Transfer Kolitis Modell eher eine proinflammatorische Wirkung des dE2Smurf2 Proteins nachgewiesen werden. So wiesen die immundefizienten Mäuse, in denen die transgenen T-Zellen injiziert wurden, eine signifikant stärkere Kolitis auf als die Kontrollen. Dies konnte mit einer Überproduktion an IL17 sezernierenden T-Zellen erklärt werden. Klonierungsexperimente führten zudem zur Identifikation einer bisher nicht beschriebenen nicht kodierenden RNA. Diese zeigte in Kombination mit dem dE2Smurf2 Protein in einer Reportergen Analyse eine Hyperaktivierung des Smad3 Promotors. Diese Daten liefern zum einen ein genaueres Modell über die Regulation des TGF-beta Signalweges sowie wichtige Erkenntnisse zur Pathophysiologie chronisch entzündlicher Darmerkrankung und daraus resultierende Tumorerkrankungen. So entwickelt sich das dE2Smurf2, Teil des TGF-beta Signalweges, als attraktives Zielprotein für die Modulation von chronisch entzündlichen Darmerkrankungen und (kolitisassoziierte) Kolonkarzinomen.

Individualisierte Krebstherapie : präklinischer „proof of concept“ einer mutationsspezifischen Immuntherapie

Da nicht-synonyme tumorspezifische Punktmutationen nur in malignen Geweben vorkommen und das veränderte Proteinprodukt vom Immunsystem als „fremd“ erkannt werden kann, stellen diese einen bisher ungenutzten Pool von Zielstrukturen für die Immuntherapie dar. Menschliche Tumore können individuell bis zu tausenden nicht-synonymer Punktmutationen in ihrem Genom tragen, welche nicht der zentralen Immuntoleranz unterliegen. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Hypothese zu untersuchen, dass das Immunsystem in der Lage sein sollte, mutierte Epitope auf Tumorzellen zu erkennen und zu klären, ob auf dieser Basis eine wirksame mRNA (RNA) basierte anti-tumorale Vakzinierung etabliert werden kann. Hierzu wurde von Ugur Sahin und Kollegen, das gesamte Genom des murinen B16-F10 Melanoms sequenziert und bioinformatisch analysiert. Im Rahmen der NGS Sequenzierung wurden mehr als 500 nicht-synonyme Punktmutationen identifiziert, von welchen 50 Mutationen selektiert und durch Sanger Sequenzierung validiert wurden. rnNach der Etablierung des immunologischen Testsysteme war eine Hauptfragestellung dieser Arbeit, die selektierten nicht-synonyme Punktmutationen in einem in vivo Ansatz systematisch auf Antigenität zu testen. Für diese Studien wurden mutierte Sequenzen in einer Länge von 27 Aminosäuren genutzt, in denen die mutierte Aminosäure zentral positioniert war. Durch die Länge der Peptide können prinzipiell alle möglichen MHC Klasse-I und -II Epitope abgedeckt werden, welche die Mutation enthalten. Eine Grundidee des Projektes Ansatzes ist es, einen auf in vitro transkribierter RNA basierten oligotopen Impfstoff zu entwickeln. Daher wurden die Impfungen naiver Mäuse sowohl mit langen Peptiden, als auch in einem unabhängigen Ansatz mit peptidkodierender RNA durchgeführt. Die Immunphänotypisierung der Impfstoff induzierten T-Zellen zeigte, dass insgesamt 16 der 50 (32%) mutierten Sequenzen eine T-Zellreaktivität induzierten. rnDie Verwendung der vorhergesagten Epitope in therapeutischen Vakzinierungsstudien bestätigten die Hypothese das mutierte Neo-Epitope potente Zielstrukturen einer anti-tumoralen Impftherapie darstellen können. So wurde in therapeutischen Tumorstudien gezeigt, dass auf Basis von RNA 9 von 12 bestätigten Epitopen einen anti-tumoralen Effekt zeigte.rnÜberaschenderweise wurde bei einem MHC Klasse-II restringierten mutiertem Epitop (Mut-30) sowohl in einem subkutanen, als auch in einem unabhängigen therapeutischen Lungenmetastasen Modell ein starker anti-tumoraler Effekt auf B16-F10 beobachtet, der dieses Epitop als neues immundominantes Epitop für das B16-F10 Melanom etabliert. Um den immunologischen Mechanismus hinter diesem Effekt näher zu untersuchen wurde in verschieden Experimenten die Rolle von CD4+, CD8+ sowie NK-Zellen zu verschieden Zeitpunkten der Tumorentwicklung untersucht. Die Analyse des Tumorgewebes ergab, eine signifikante erhöhte Frequenz von NK-Zellen in den mit Mut-30 RNA vakzinierten Tieren. Das NK Zellen in der frühen Phase der Therapie eine entscheidende Rolle spielen wurde anhand von Depletionsstudien bestätigt. Daran anschließend wurde gezeigt, dass im fortgeschrittenen Tumorstadium die NK Zellen keinen weiteren relevanten Beitrag zum anti-tumoralen Effekt der RNA Vakzinierung leisten, sondern die Vakzine induzierte adaptive Immunantwort. Durch die Isolierung von Lymphozyten aus dem Tumorgewebe und deren Einsatz als Effektorzellen im IFN-γ ELISPOT wurde nachgewiesen, dass Mut-30 spezifische T-Zellen das Tumorgewebe infiltrieren und dort u.a. IFN-γ sekretieren. Dass diese spezifische IFN-γ Ausschüttung für den beobachteten antitumoralen Effekt eine zentrale Rolle einnimmt wurde unter der Verwendung von IFN-γ -/- K.O. Mäusen bestätigt.rnDas Konzept der individuellen RNA basierten mutationsspezifischen Vakzine sieht vor, nicht nur mit einem mutations-spezifischen Epitop, sondern mit mehreren RNA-kodierten Mutationen Patienten zu impfen um der Entstehung von „escape“-Mutanten entgegenzuwirken. Da es nur Erfahrung mit der Herstellung und Verabreichung von Monotop-RNA gab, also RNA die für ein Epitop kodiert, war eine wichtige Fragestellungen, inwieweit Oligotope, welche die mutierten Sequenzen sequentiell durch Linker verbunden als Fusionsprotein kodieren, Immunantworten induzieren können. Hierzu wurden Pentatope mit variierender Position des einzelnen Epitopes hinsichtlich ihrer in vivo induzierten T-Zellreaktivitäten charakterisiert. Die Experimente zeigten, dass es möglich ist, unabhängig von der Position im Pentatop eine Immunantwort gegen ein Epitop zu induzieren. Des weiteren wurde beobachtet, dass die induzierten T-Zellfrequenzen nach Pentatop Vakzinierung im Vergleich zur Nutzung von Monotopen signifikant gesteigert werden kann.rnZusammenfassend wurde im Rahmen der vorliegenden Arbeit präklinisch erstmalig nachgewiesen, dass nicht-synonyme Mutationen eine numerisch relevante Quelle von Zielstrukturen für die anti-tumorale Immuntherapie darstellen. Überraschenderweise zeigte sich eine dominante Induktion MHC-II restringierter Immunantworten, welche partiell in der Lage waren massive Tumorabstoßungsreaktionen zu induzieren. Im Sinne einer Translation der gewonnenen Erkenntnisse wurde ein RNA basiertes Oligotop-Format etabliert, welches Eingang in die klinische Testung des Konzeptes fand.rn

Acquired factor XIII deficiency: a therapeutic challenge

Less than 60 cases of acquired factor (F)XIII deficiencies have been reported, most having distinct clinical features. To illustrate the therapeutic challenges of acquired FXIII inhibitors, we report a case of a 65-year-old patient with no previous bleeding history who suddenly developed massive haemorrhages associated to a strong and isolated FXIII inhibitor. No underlying disorder has been detected till now after three years of follow-up. Despite aggressive treatment with prednisone, rituximab, cyclophosphamide, immunoglobulin, immunoadsorption and immune tolerance his inhibitor is still present, although at low titre and with a clinical benefit since the patient has no more bleed since more than one year. Moreover the patient had a venous thromboembolic complication. After a review of the management of acquired FXIII deficiency patients and based on the management of acquired haemophilia we discuss a possible strategy for such difficult cases.

Exosomes

Exosomes are small natural membrane vesicles released by a wide variety of cell types into the extracellular compartment by exocytosis. The biological functions of exosomes are only slowly unveiled, but it is clear that they serve to remove unnecessary cellular proteins (e.g., during reticulocyte maturation) and act as intercellular messengers because they fuse easily with the membranes of neighboring cells, delivering membrane and cytoplasmic proteins from one cell to another. Recent findings suggests that cell-derived vesicles (exosomes are also named membranous vesicles or microvesicles) could also induce immune tolerance, suppression of natural killer cell function, T cell apoptosis, or metastasis. For example, by secreting exosomes, tumors may be able to accomplish the loss of those antigens that may be immunogenic and capable of signaling to immune cells as well as inducing dysfunction or death of immune effector cells. On the other hand, dendritic cell-derived exosomes have the potential to be an attractive powerful immunotherapeutic tool combining the antitumor activity of dendritic cells with the advantages of a cell-free vehicle. Although the full understanding of the significance of exosomes requires additional studies, these membrane vesicles could become a new important component in orchestrating responses between cells.

[Implantation: physiology, pathology and therapeutic options in disorders of implantation]

So far, implantation is a poorly understood process, which involves several paradoxical cell-biological mechanisms. First, 50% of the embryo is paternal and immunologically foreign material, and second, both the endometrium and embryo are covered by epithelial tissue to prevent cellular fusion. The adhesion and invasion of the blastocyst require an accurate coordination of embryonic and endometrial physiology and the modulation of maternal immune tolerance. Endometrial function plays an important role in assisted reproduction. Pathologies such as fibroids, hydrosalpinges, endometriosis and the polycystic ovary syndrome have a significant negative impact on implantation but can be treated in most cases. Therapeutic strategies to improve endometrial and embryonic function in recurrent implantation disorders are however still controversially discussed.

Lymph node stromal cells negatively regulate antigen-specific CD4+ T cell responses

Lymph node (LN) stromal cells (LNSCs) form the functional structure of LNs and play an important role in lymphocyte survival and the maintenance of immune tolerance. Despite their broad spectrum of function, little is known about LNSC responses during microbial infection. In this study, we demonstrate that LNSC subsets display distinct kinetics following vaccinia virus infection. In particular, compared with the expansion of other LNSC subsets and the total LN cell population, the expansion of fibroblastic reticular cells (FRCs) was delayed and sustained by noncirculating progenitor cells. Notably, newly generated FRCs were preferentially located in perivascular areas. Viral clearance in reactive LNs preceded the onset of FRC expansion, raising the possibility that viral infection in LNs may have a negative impact on the differentiation of FRCs. We also found that MHC class II expression was upregulated in all LNSC subsets until day 10 postinfection. Genetic ablation of radioresistant stromal cell-mediated Ag presentation resulted in slower contraction of Ag-specific CD4(+) T cells. We propose that activated LNSCs acquire enhanced Ag-presentation capacity, serving as an extrinsic brake system for CD4(+) T cell responses. Disrupted function and homeostasis of LNSCs may contribute to immune deregulation in the context of chronic viral infection, autoimmunity, and graft-versus-host disease.

IMMUNOLOGICAL MECHANISMS OF EXTRACORPOREAL PHOTOPHERESIS IN CUTANEOUS T CELL LYMPHOMA AND GRAFT VERSUS HOST DISEASE

IMMUNOLOGICAL MECHANISMS OF EXTRACORPOREAL PHOTOPHERESIS IN CUTANEOUS T CELL LYMPHOMA AND GRAFT VERSUS HOST DISEASE Publication No.___________ Lisa Harn-Ging Shiue, B.S. Supervisory Professor: Madeleine Duvic, M.D. Extracorporeal photopheresis (ECP) is an effective, low-risk immunomodulating therapy for leukemic cutaneous T cell lymphoma (L-CTCL) and graft versus host disease (GVHD), but whether the mechanism(s) of action in these two diseases is (are) identical or different is unclear. To determine the effects of ECP in vivo, we studied regulatory T cells (T-regs), cytotoxic T lymphocytes (CTLs), and dendritic cells (DCs) by immunofluorescence flow cytometry in 18 L-CTCL and 11 GVHD patients before and after ECP at Day 2, 1 month, 3 months, and 6 months. In this study, ECP was effective in 12/18 L-CTCL patients with a 66.7% overall response rate (ORR) and 6/11 GVHD patients with a 54.5% ORR. Prior to ECP, the percentages of CD4+Foxp3+ T cells in 9 L-CTCL patients were either lower (L-CTCL-Low, n=2) or higher (L-CTCL-High, n=7) than normal. Five of the 7 GVHD patients had high percentages of CD4+Foxp3+ T cells (GVHD-High). Six of 7 L-CTCL-High patients had >80% CD4+Foxp3+ T cells which were correlated with tumor cells, and were responders. Both L-CTCL-High and GVHD-High patients had decreased percentages of CD4+Foxp3+ and CD4+Foxp3+CD25- T cells after 3 months of treatment. CD4+Foxp3+CD25+ T cells increased in GVHD-High patients but decreased in L-CTCL-High patients after 3 months of ECP. In addition, numbers of CTLs were abnormal. We confirmed that numbers of CTLs were low in L-CTCL patients, but high in GVHD patients prior to ECP. After ECP, CTLs increased after 1 month in 4/6 L-CTCL patients whereas CTLs decreased after 6 months in 3/3 GVHD patients. Myeloid (mDCs) and plasmacytoid DCs (pDCs) were also low at baseline in L-CTCL and GVHD patients confirming the DC defect. After 6 months of ECP, numbers and percentages of mDCs and pDCs increased in L-CTCL and GVHD. MDCs were favorably increased in 8/12 L-CTCL responders whereas pDCs were favorably increased in GVHD patients. These data suggest that ECP is favorably modulating the DC subsets. In L-CTCL patients, the mDCs may orchestrate Th1 cell responses to overcome immune suppression and facilitate disease regression. However, in GVHD patients, ECP is favorably down-regulating the immune system and may be facilitating immune tolerance to auto-or allo-antigens. In both L-CTCL and GVHD patients, DCs are modulated, but the T cell responses orchestrated by the DCs are different, suggesting that ECP modulates depending on the immune milieu. _______________

Self-antigen does not accelerate immature B cell apoptosis, but stimulates receptor editing as a consequence of developmental arrest

In pre-B lymphocytes, productive rearrangement of Ig light chain genes allows assembly of the B cell receptor (BCR), which selectively promotes further developmental maturation through poorly defined transmembrane signaling events. Using a novel in vitro system to study immune tolerance during development, we find that BCR reactivity to auto-antigen blocks this positive selection, preventing down-regulation of light chain gene recombination and promoting secondary light chain gene rearrangements that often alter BCR specificity, a process called receptor editing. Under these experimental conditions, self-antigen induces secondary light chain gene rearrangements in at least two-thirds of autoreactive immature B cells, but fails to accelerate cell death at this stage. These data suggest that in these cells the mechanism of immune tolerance is receptor selection rather than clonal selection.

Altered peptide ligand vaccination with Flt3 ligand expanded dendritic cells for tumor immunotherapy

Most tumor-associated antigens represent self-proteins and as a result are poorly immunogenic due to immune tolerance. Here we show that tolerance to carcinoembryonic antigen (CEA), which is overexpressed by the majority of lethal malignancies, can be reversed by immunization with a CEA-derived peptide. This peptide was altered to make it a more potent T cell antigen and loaded onto dendritic cells (DCs) for delivery as a cellular vaccine. Although DCs are rare in the blood, we found that treatment of advanced cancer patients with Flt3 ligand, a hematopoietic growth factor, expanded DCs 20-fold in vivo. Immunization with these antigen-loaded DCs induced CD8 cytotoxic T lymphocytes that recognized tumor cells expressing endogenous CEA. Staining with peptide-MHC tetramers demonstrated the expansion of CD8 T cells that recognize both the native and altered epitopes and possess an effector cytotoxic T lymphocyte phenotype (CD45RA+CD27−CCR7−). After vaccination, two of 12 patients experienced dramatic tumor regression, one patient had a mixed response, and two had stable disease. Clinical response correlated with the expansion of CD8 tetramer+ T cells, confirming the role of CD8 T cells in this treatment strategy.