A monovalent chimpanzee adenovirus Ebola vaccine boosted with MVA

BACKGROUND The West African outbreak of Ebola virus disease that peaked in 2014 has caused more than 11,000 deaths. The development of an effective Ebola vaccine is a priority for control of a future outbreak. METHODS In this phase 1 study, we administered a single dose of the chimpanzee adenovirus 3 (ChAd3) vaccine encoding the surface glycoprotein of Zaire ebolavirus (ZEBOV) to 60 healthy adult volunteers in Oxford, United Kingdom. The vaccine was administered in three dose levels — 1×1010 viral particles, 2.5×1010 viral particles, and 5×1010 viral particles — with 20 participants in each group. We then assessed the effect of adding a booster dose of a modified vaccinia Ankara (MVA) strain, encoding the same Ebola virus glyco- protein, in 30 of the 60 participants and evaluated a reduced prime–boost interval in another 16 participants. We also compared antibody responses to inactivated whole Ebola virus virions and neutralizing antibody activity with those observed in phase 1 studies of a recombinant vesicular stomatitis virus–based vaccine expressing a ZEBOV glycoprotein (rVSV-ZEBOV) to determine relative potency and assess durability. RESULTS No safety concerns were identified at any of the dose levels studied. Four weeks after immunization with the ChAd3 vaccine, ZEBOV-specific antibody responses were similar to those induced by rVSV-ZEBOV vaccination, with a geometric mean titer of 752 and 921, respectively. ZEBOV neutralization activity was also similar with the two vaccines (geo- metric mean titer, 14.9 and 22.2, respectively). Boosting with the MVA vector increased virus-specific antibodies by a factor of 12 (geometric mean titer, 9007) and increased glycoprotein-specific CD8+ T cells by a factor of 5. Significant increases in neutralizing antibodies were seen after boosting in all 30 participants (geometric mean titer, 139; P<0.001). Virus-specific antibody responses in participants primed with ChAd3 remained positive 6 months after vaccination (geometric mean titer, 758) but were significantly higher in those who had received the MVA booster (geometric mean titer, 1750; P<0.001). CONCLUSIONS The ChAd3 vaccine boosted with MVA elicited B-cell and T-cell immune responses to ZEBOV that were superior to those induced by the ChAd3 vaccine alone. (Funded by the Wellcome Trust and others; ClinicalTrials.gov number, NCT02240875.)

Étude de la reconstitution de l’immunité spécifique au cytomégalovirus et au virus de la varicelle suite à la transplantation de sang de cordon ombilical

La transplantation de sang de cordon ombilical (TSCO) constitue un traitement de choix pour une multitude de pathologies hématologiques malignes et non malignes chez l’enfant et dans certains cas l’adulte. La TSCO est associée à certaines complications, dont une reconstitution immunitaire plus lente et une incidence élevée d’infections opportunistes, notamment celles reliées au cytomégalovirus (CMV) et au virus varicella-zoster (VZV). Dans le cadre de ce travail, nous nous sommes intéressés dans un premier temps à la caractérisation de la reconstitution immunitaire spécifique au CMV et au VZV. Nos résultats ont démontré que la reconstitution de l’immunité cellulaire ne requiert ni un statut séropositif pré-transplantation ni le développement de la maladie. De plus, des reconstitutions spontanées ont été détectées chez certains patients séronégatifs vis-à-vis du CMV ou du VZV. Outre le fait qu’elle se manifeste surtout à partir de 6 mois post-transplantation, ladite reconstitution mérite le qualificatif de « protectrice » en termes de réactivations virales et du développement de signes cliniques lorsqu’une fréquence de 150 cellules produisant l’IFN-γ/million est dépassée. Toutefois, moins de 5% des patients développent une réponse T anti-VZV et anti-CMV au cours 100 premiers jours suivant la TSCO. Il est donc possible que les lymphocytes CD8+ T provenant du SCO, comparativement à leurs homologues provenant de la moelle osseuse (MO), présentent un défaut de fonctionnalité, communément appelé « épuisement clonal ». La caractérisation du répertoire de récepteurs inhibiteurs exprimés par les cellules T CD8+ suivant la TSCO ou la transplantation de moelle osseuse (TMO) a révélé une augmentation significative de la fréquence des cellules exprimant PD-1 tôt suivant la transplantation. Cette population, caractérisée majoritairement par un phénotype effecteur-mémoire (EM), démontre une perte significative de la capacité proliférative et exprime moins d'IFN-γ, d'IL-2, de TNF-α et de CD107a. Une meilleure caractérisation de la reconstitution immunitaire après TSCO permettrait, d'une part de sélectionner des biomarqueurs en vue d’une meilleure gestion des patients à risques de développer des infections virales et/ou de rechuter, et d'autre part d'améliorer leur pronostic.

Étude de la reconstitution de l’immunité spécifique au cytomégalovirus et au virus de la varicelle suite à la transplantation de sang de cordon ombilical

La transplantation de sang de cordon ombilical (TSCO) constitue un traitement de choix pour une multitude de pathologies hématologiques malignes et non malignes chez l’enfant et dans certains cas l’adulte. La TSCO est associée à certaines complications, dont une reconstitution immunitaire plus lente et une incidence élevée d’infections opportunistes, notamment celles reliées au cytomégalovirus (CMV) et au virus varicella-zoster (VZV). Dans le cadre de ce travail, nous nous sommes intéressés dans un premier temps à la caractérisation de la reconstitution immunitaire spécifique au CMV et au VZV. Nos résultats ont démontré que la reconstitution de l’immunité cellulaire ne requiert ni un statut séropositif pré-transplantation ni le développement de la maladie. De plus, des reconstitutions spontanées ont été détectées chez certains patients séronégatifs vis-à-vis du CMV ou du VZV. Outre le fait qu’elle se manifeste surtout à partir de 6 mois post-transplantation, ladite reconstitution mérite le qualificatif de « protectrice » en termes de réactivations virales et du développement de signes cliniques lorsqu’une fréquence de 150 cellules produisant l’IFN-γ/million est dépassée. Toutefois, moins de 5% des patients développent une réponse T anti-VZV et anti-CMV au cours 100 premiers jours suivant la TSCO. Il est donc possible que les lymphocytes CD8+ T provenant du SCO, comparativement à leurs homologues provenant de la moelle osseuse (MO), présentent un défaut de fonctionnalité, communément appelé « épuisement clonal ». La caractérisation du répertoire de récepteurs inhibiteurs exprimés par les cellules T CD8+ suivant la TSCO ou la transplantation de moelle osseuse (TMO) a révélé une augmentation significative de la fréquence des cellules exprimant PD-1 tôt suivant la transplantation. Cette population, caractérisée majoritairement par un phénotype effecteur-mémoire (EM), démontre une perte significative de la capacité proliférative et exprime moins d'IFN-γ, d'IL-2, de TNF-α et de CD107a. Une meilleure caractérisation de la reconstitution immunitaire après TSCO permettrait, d'une part de sélectionner des biomarqueurs en vue d’une meilleure gestion des patients à risques de développer des infections virales et/ou de rechuter, et d'autre part d'améliorer leur pronostic.

Original Research Article Humoral and cellular immune responses to modified hepatitis B plasmid DNA vaccine in mice

Purpose: To evaluate the immunogenicity and types of immune response of a quality-controlled modified recombinant hepatitis B surface antigen (HBsAg) plasmid encoding HBsAg in mice. Methods: The characterized plasmid DNA was used in the immunization of Balb/c mice. Three groups of mice were intramuscularly injected with three different concentrations (50, 25 and 10 μg/100 μL) of the modified plasmid. Humoral immune response was monitored by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), while cellular immune response was investigated by analysis of spleen cytokine profile (TNFα, IFN γ and IL2) as well as CD69 expression level in CD4 and CD8 positive cells. Results: In general, the activated CD4 cells showing intracellular cytokines were higher than CD8 positive population of cells (p < 0.05). These findings indicate that the vaccine induced both a humoral and cellular immunity. Cytokine profile also showed high levels of TNFα, IFN γ and IL2 and CD69 expression in the group of animals immunized at a dose of 10 μg when compared to control group (p < 0.05). Conclusion: A 10 μg dose intramuscular injection of the modified DNA-based vaccine encoding HBsAg in mice induces both high humoral and cellular immune responses.

Anomalies immunitaires chez les enfants exposés au VIH mais non infectés.

La thérapie antirétrovirale prévient la transmission mère-enfant du VIH dans plus de 98% des cas lorsqu’administrée pendant la grossesse, le travail et au nouveau-né. L’accessibilité à la thérapie antirétrovirale dans près de 70% des 1,5 millions cas de grossesses VIH+ dans le monde mène à la naissance de plus d’un million d’enfants exposés non infectés chaque année. Le nombre d’enfants exposés non infectés est à la hausse ainsi que les préoccupations concernant leur santé. En effet, plusieurs groupes ont signalé une augmentation de la morbidité et de la mortalité chez les enfants exposés non infectés. L’analyse des données rétrospectives de 705 enfants exposés non infectés de la cohorte mère-enfant du CMIS a révélé qu’à 2 mois d’âge, les enfants nés de mères ayant une charge virale supérieure à 1,000 copies d’ARN / ml avaient une fréquence de lymphocytes B significativement plus élevés par rapport aux enfants exposés non infectés nés de mères ayant une charge virale indétectable. L’objectif de cette étude est de caractériser ces anomalies. Les lymphocytes, provenant du sang de cordon ombilical et de sang veineux obtenu à 6 et 12 mois d’âge, ont été phénotypés par cytométrie en flux à l’aide des marqueurs CD3 / CD10 / CD14 / CD16 / CD19 / CD20 / CD21 / CD27 / IgM pour les lymphocytes B et CD4 / CD8 / CD3 / CCR7 / CD45RA pour les lymphocytes T. De plus, afin d’étudier les capacités fonctionnelles des lymphocytes B CD19+, la réponse antigène-spécifique au vaccin antitétanique a été mesurée par marquage avec des tétramères fluorescents de fragment C du toxoïde tétanique. Nos travaux ont mis en évidence des différences statistiquement significatives entre les enfants exposés non-infectés (ENI) nés de mères avec une charge virale détectable comparativement à ceux nés de mères avec une charge virale indétectable. À la naissance, les enfants ENI nés de mères avec une charge virale détectable avaient significativement moins de lymphocytes B totaux, plus de lymphocytes B mémoires classiques, activés, plasmablastes et lymphocytes T CD8+ mémoires centrales. À 6 mois, ils avaient significativement plus de lymphocytes B naïfs et significativement moins de lymphocytes T CD8+ effecteurs mémoires. À 12 mois d’âge, ils avaient significativement plus de lymphocytes B et T CD8+ totaux; significativement moins de lymphocytes T CD4+ totaux et leurs lymphocytes T affichaient un profil significativement plus activé (plus de cellules mémoires). L’analyse de la réponse antigène-spécifique a révélé une fréquence plus élevé de lymphocytes B mémoires IgM+ suggérant que les enfants nés de mères avec une virémie détectable ont plus de mal à établir une mémoire immunitaire efficace face au vaccin antitétanique. Nos données suggèrent qu’il y a exposition durant le premier trimestre de grossesse à la virémie maternelle et que cette exposition impacte le système immunitaire en développement du fœtus. Les mécanismes sous-jacents causant ces anomalies doivent encore être élucidés et l’épuisement du compartiment T à la naissance et à 6 mois reste à être investigué. Dans un pays industrialisé où l’accès aux soins est facilité, ces anomalies ont des conséquences modérées mais dans des pays à faible et moyen revenu, les conséquences peuvent être beaucoup plus tragiques voir fatales.

Studies of MHC class I antigen presentation & the origins of the immunopeptidome

La présentation d'antigène par les molécules d'histocompatibilité majeure de classe I (CMHI) permet au système immunitaire adaptatif de détecter et éliminer les agents pathogènes intracellulaires et des cellules anormales. La surveillance immunitaire est effectuée par les lymphocytes T CD8 qui interagissent avec le répertoire de peptides associés au CMHI présentés à la surface de toutes cellules nucléées. Les principaux gènes humains de CMHI, HLA-A et HLA-B, sont très polymorphes et par conséquent montrent des différences dans la présentation des antigènes. Nous avons étudié les différences qualitatives et quantitatives dans l'expression et la liaison peptidique de plusieurs allotypes HLA. Utilisant la technique de cytométrie de flux quantitative nous avons établi une hiérarchie d'expression pour les quatre HLA-A, B allotypes enquête. Nos résultats sont compatibles avec une corrélation inverse entre l'expression allotypique et la diversité des peptides bien que d'autres études soient nécessaires pour consolider cette hypothèse. Les origines mondiales du répertoire de peptides associés au CMHI restent une question centrale à la fois fondamentalement et dans la recherche de cibles immunothérapeutiques. Utilisant des techniques protéogénomiques, nous avons identifié et analysé 25,172 peptides CMHI isolées à partir des lymphocytes B de 18 personnes qui exprime collectivement 27 allotypes HLA-A,B. Alors que 58% des gènes ont été la source de 1-64 peptides CMHI par gène, 42% des gènes ne sont pas représentés dans l'immunopeptidome. Dans l'ensemble, l’immunopeptidome présenté par 27 allotypes HLA-A,B ne couvrent que 17% des séquences exomiques exprimées dans les cellules des sujets. Nous avons identifié plusieurs caractéristiques des transcrits et des protéines qui améliorent la production des peptides CMHI. Avec ces données, nous avons construit un modèle de régression logistique qui prédit avec une grande précision si un gène de notre ensemble de données ou à partir d'ensembles de données indépendants génèrerait des peptides CMHI. Nos résultats montrent la sélection préférentielle des peptides CMHI à partir d'un répertoire limité de produits de gènes avec des caractéristiques distinctes. L'idée que le système immunitaire peut surveiller des peptides CMHI couvrant seulement une fraction du génome codant des protéines a des implications profondes dans l'auto-immunité et l'immunologie du cancer.

Oral vaccination with heat inactivated Mycobacterium bovis activates the complement system to protect against tuberculosis

Tuberculosis (TB) remains a pandemic affecting billions of people worldwide, thus stressing the need for new vaccines. Defining the correlates of vaccine protection is essential to achieve this goal. In this study, we used the wild boar model for mycobacterial infection and TB to characterize the protective mechanisms elicited by a new heat inactivated Mycobacterium bovis vaccine (IV). Oral vaccination with the IV resulted in significantly lower culture and lesion scores, particularly in the thorax, suggesting that the IV might provide a novel vaccine for TB control with special impact on the prevention of pulmonary disease, which is one of the limitations of current vaccines. Oral vaccination with the IV induced an adaptive antibody response and activation of the innate immune response including the complement component C3 and inflammasome. Mycobacterial DNA/RNA was not involved in inflammasome activation but increased C3 production by a still unknown mechanism. The results also suggested a protective mechanism mediated by the activation of IFN-γ producing CD8+ T cells by MHC I antigen presenting dendritic cells (DCs) in response to vaccination with the IV, without a clear role for Th1 CD4+ T cells. These results support a role for DCs in triggering the immune response to the IV through a mechanism similar to the phagocyte response to PAMPs with a central role for C3 in protection against mycobacterial infection. Higher C3 levels may allow increased opsonophagocytosis and effective bacterial clearance, while interfering with CR3-mediated opsonic and nonopsonic phagocytosis of mycobacteria, a process that could be enhanced by specific antibodies against mycobacterial proteins induced by vaccination with the IV. These results suggest that the IV acts through novel mechanisms to protect against TB in wild boar.

Anomalies immunitaires chez les enfants exposés au VIH mais non infectés

La thérapie antirétrovirale prévient la transmission mère-enfant du VIH dans plus de 98% des cas lorsqu’administrée pendant la grossesse, le travail et au nouveau-né. L’accessibilité à la thérapie antirétrovirale dans près de 70% des 1,5 millions cas de grossesses VIH+ dans le monde mène à la naissance de plus d’un million d’enfants exposés non infectés chaque année. Le nombre d’enfants exposés non infectés est à la hausse ainsi que les préoccupations concernant leur santé. En effet, plusieurs groupes ont signalé une augmentation de la morbidité et de la mortalité chez les enfants exposés non infectés. L’analyse des données rétrospectives de 705 enfants exposés non infectés de la cohorte mère-enfant du CMIS a révélé qu’à 2 mois d’âge, les enfants nés de mères ayant une charge virale supérieure à 1,000 copies d’ARN / ml avaient une fréquence de lymphocytes B significativement plus élevés par rapport aux enfants exposés non infectés nés de mères ayant une charge virale indétectable. L’objectif de cette étude est de caractériser ces anomalies. Les lymphocytes, provenant du sang de cordon ombilical et de sang veineux obtenu à 6 et 12 mois d’âge, ont été phénotypés par cytométrie en flux à l’aide des marqueurs CD3 / CD10 / CD14 / CD16 / CD19 / CD20 / CD21 / CD27 / IgM pour les lymphocytes B et CD4 / CD8 / CD3 / CCR7 / CD45RA pour les lymphocytes T. De plus, afin d’étudier les capacités fonctionnelles des lymphocytes B CD19+, la réponse antigène-spécifique au vaccin antitétanique a été mesurée par marquage avec des tétramères fluorescents de fragment C du toxoïde tétanique. Nos travaux ont mis en évidence des différences statistiquement significatives entre les enfants exposés non-infectés (ENI) nés de mères avec une charge virale détectable comparativement à ceux nés de mères avec une charge virale indétectable. À la naissance, les enfants ENI nés de mères avec une charge virale détectable avaient significativement moins de lymphocytes B totaux, plus de lymphocytes B mémoires classiques, activés, plasmablastes et lymphocytes T CD8+ mémoires centrales. À 6 mois, ils avaient significativement plus de lymphocytes B naïfs et significativement moins de lymphocytes T CD8+ effecteurs mémoires. À 12 mois d’âge, ils avaient significativement plus de lymphocytes B et T CD8+ totaux; significativement moins de lymphocytes T CD4+ totaux et leurs lymphocytes T affichaient un profil significativement plus activé (plus de cellules mémoires). L’analyse de la réponse antigène-spécifique a révélé une fréquence plus élevé de lymphocytes B mémoires IgM+ suggérant que les enfants nés de mères avec une virémie détectable ont plus de mal à établir une mémoire immunitaire efficace face au vaccin antitétanique. Nos données suggèrent qu’il y a exposition durant le premier trimestre de grossesse à la virémie maternelle et que cette exposition impacte le système immunitaire en développement du fœtus. Les mécanismes sous-jacents causant ces anomalies doivent encore être élucidés et l’épuisement du compartiment T à la naissance et à 6 mois reste à être investigué. Dans un pays industrialisé où l’accès aux soins est facilité, ces anomalies ont des conséquences modérées mais dans des pays à faible et moyen revenu, les conséquences peuvent être beaucoup plus tragiques voir fatales.

Studies of MHC class I antigen presentation & the origins of the immunopeptidome

La présentation d'antigène par les molécules d'histocompatibilité majeure de classe I (CMHI) permet au système immunitaire adaptatif de détecter et éliminer les agents pathogènes intracellulaires et des cellules anormales. La surveillance immunitaire est effectuée par les lymphocytes T CD8 qui interagissent avec le répertoire de peptides associés au CMHI présentés à la surface de toutes cellules nucléées. Les principaux gènes humains de CMHI, HLA-A et HLA-B, sont très polymorphes et par conséquent montrent des différences dans la présentation des antigènes. Nous avons étudié les différences qualitatives et quantitatives dans l'expression et la liaison peptidique de plusieurs allotypes HLA. Utilisant la technique de cytométrie de flux quantitative nous avons établi une hiérarchie d'expression pour les quatre HLA-A, B allotypes enquête. Nos résultats sont compatibles avec une corrélation inverse entre l'expression allotypique et la diversité des peptides bien que d'autres études soient nécessaires pour consolider cette hypothèse. Les origines mondiales du répertoire de peptides associés au CMHI restent une question centrale à la fois fondamentalement et dans la recherche de cibles immunothérapeutiques. Utilisant des techniques protéogénomiques, nous avons identifié et analysé 25,172 peptides CMHI isolées à partir des lymphocytes B de 18 personnes qui exprime collectivement 27 allotypes HLA-A,B. Alors que 58% des gènes ont été la source de 1-64 peptides CMHI par gène, 42% des gènes ne sont pas représentés dans l'immunopeptidome. Dans l'ensemble, l’immunopeptidome présenté par 27 allotypes HLA-A,B ne couvrent que 17% des séquences exomiques exprimées dans les cellules des sujets. Nous avons identifié plusieurs caractéristiques des transcrits et des protéines qui améliorent la production des peptides CMHI. Avec ces données, nous avons construit un modèle de régression logistique qui prédit avec une grande précision si un gène de notre ensemble de données ou à partir d'ensembles de données indépendants génèrerait des peptides CMHI. Nos résultats montrent la sélection préférentielle des peptides CMHI à partir d'un répertoire limité de produits de gènes avec des caractéristiques distinctes. L'idée que le système immunitaire peut surveiller des peptides CMHI couvrant seulement une fraction du génome codant des protéines a des implications profondes dans l'auto-immunité et l'immunologie du cancer.

Both CD4(+) and CD8(+) lymphocytes reduce the severity of tissue lesions in murine systemic candidiasis, and CD4(+) cells also demonstrate strain-specific immunopathological effects

The role of T lymphocytes in host responses to sublethal systemic infection with Candida albicans was evaluated by mAb depletion of CD4(+) and CD8(+) cells from BALB/c and CBA/CaH mice, which develop mild and severe tissue damage, respectively. Depletion of CD4(+) lymphocytes from BALB/c mice markedly increased tissue damage, but did not alter the course of infection. In CBA/CaH mice, depletion of CD4+ cells abrogated tissue destruction in both brain and kidney at day 4 after infection, and significantly decreased fungal colonization in the brain. However, the severity of tissue lesions increased relative to controls from day 8 onwards. A small increase in tissue damage was evident in both mouse strains after depletion of CD8(+) cells. There were no major differences between days 4 end 8 after infection in cDNA cytokine profiles of CD4(+) lymphocytes from either BALB/c or CBA/CaH mice. After passive transfer into infected syngeneic recipients, spleen cells from infected CBA/CaH mice markedly increased tissue damage when compared to controls, and also caused a significant increase in fungal colonization in the brain. A similar transfer in BALB/c mice increased the number of inflammatory cells in and around the lesions, but had no effect on the fungal burden in brain and kidney. The data demonstrate that both CD4(+) and CD8(+) lymphocytes contribute to the reduction of tissue damage after systemic infection with C. albicans, and that the development and expression of CD4(+) lymphocyte effector function is influenced by the genetic background of the mouse.

Dynamics of proximal signaling events after TCR/CD8-mediated induction of proliferation or apoptosis in mature T-cells

Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2009

Constitutive expression of a chimeric receptor that delivers IL-2/IL-15 signals allows antigen-independent proliferation of CD8+CD44high but not other T cells.

We have prepared transgenic mice whose T cells constitutively express a chimeric receptor combining extracellular human IL-4R and intracellular IL-2Rbeta segments. This receptor can transmit IL-2/IL-15-like signals in response to human, but not mouse, IL-4. We used these animals to explore to what extent functional IL-2R/IL-15R expression controls the capacity of T cells to proliferate in response to IL-2/IL-15-like signals. After activation with Con A, naive transgenic CD8+ and CD4+ T cells respond to human IL-4 as well as to IL-2. Without prior activation, they failed to proliferate in response to human IL-4, although human IL-4 did prolong their survival. Thus, IL-2-induced proliferation of activated T cells requires at least one other Ag-induced change apart from the induction of a functional IL-2R. However, a fraction of CD8+CD44high T cells proliferate in human IL-4 without antigenic stimulation or syngeneic feeder cells. In contrast, CD4+CD44high T cells are not constitutively responsive to human IL-4. We conclude that although all transgenic T cells express a functional chimeric receptor, only some CD8+CD44high T cells contain all molecules required for entry into the cell cycle in response to human IL-4 or IL-15.

A Novel HLA-B18 Restricted CD8+ T Cell Epitope Is Efficiently Cross-Presented by Dendritic Cells from Soluble Tumor Antigen.

NY-ESO-1 has been a major target of many immunotherapy trials because it is expressed by various cancers and is highly immunogenic. In this study, we have identified a novel HLA-B*1801-restricted CD8(+) T cell epitope, NY-ESO-1(88-96) (LEFYLAMPF) and compared its direct- and cross-presentation to that of the reported NY-ESO-1(157-165) epitope restricted to HLA-A*0201. Although both epitopes were readily cross-presented by DCs exposed to various forms of full-length NY-ESO-1 antigen, remarkably NY-ESO-1(88-96) is much more efficiently cross-presented from the soluble form, than NY-ESO-1(157-165). On the other hand, NY-ESO-1(157-165) is efficiently presented by NY-ESO-1-expressing tumor cells and its presentation was not enhanced by IFN-γ treatment, which induced immunoproteasome as demonstrated by Western blots and functionally a decreased presentation of Melan A(26-35); whereas NY-ESO-1(88-96) was very inefficiently presented by the same tumor cell lines, except for one that expressed high level of immunoproteasome. It was only presented when the tumor cells were first IFN-γ treated, followed by infection with recombinant vaccinia virus encoding NY-ESO-1, which dramatically increased NY-ESO-1 expression. These data indicate that the presentation of NY-ESO-1(88-96) is immunoproteasome dependent. Furthermore, a survey was conducted on multiple samples collected from HLA-B18(+) melanoma patients. Surprisingly, all the detectable responses to NY-ESO-1(88-96) from patients, including those who received NY-ESO-1 ISCOMATRIX? vaccine were induced spontaneously. Taken together, these results imply that some epitopes can be inefficiently presented by tumor cells although the corresponding CD8(+) T cell responses are efficiently primed in vivo by DCs cross-presenting these epitopes. The potential implications for cancer vaccine strategies are further discussed.

Cross-presenting human gammadelta T cells induce robust CD8+ alphabeta T cell responses.

Gammadelta T cells are implicated in host defense against microbes and tumors but their mode of function remains largely unresolved. Here, we have investigated the ability of activated human Vgamma9Vdelta2(+) T cells (termed gammadelta T-APCs) to cross-present microbial and tumor antigens to CD8(+) alphabeta T cells. Although this process is thought to be mediated best by DCs, adoptive transfer of ex vivo antigen-loaded, human DCs during immunotherapy of cancer patients has shown limited success. We report that gammadelta T-APCs take up and process soluble proteins and induce proliferation, target cell killing and cytokine production responses in antigen-experienced and naïve CD8(+) alphabeta T cells. Induction of APC functions in Vgamma9Vdelta2(+) T cells was accompanied by the up-regulation of costimulatory and MHC class I molecules. In contrast, the functional predominance of the immunoproteasome was a characteristic of gammadelta T cells irrespective of their state of activation. Gammadelta T-APCs were more efficient in antigen cross-presentation than monocyte-derived DCs, which is in contrast to the strong induction of CD4(+) alphabeta T cell responses by both types of APCs. Our study reveals unexpected properties of human gammadelta T-APCs in the induction of CD8(+) alphabeta T effector cells, and justifies their further exploration in immunotherapy research.