The administration route is decisive for the ability of the vaccine adjuvant CAF09 to induce antigen-specific CD8+ T-cell responses:the immunological consequences of the biodistribution profile

A prerequisite for vaccine-mediated induction of CD8+ T-cell responses is the targeting of dendritic cell (DC) subsets specifically capable of cross-presenting antigen epitopes to CD8+ T cells. Administration of a number of cationic adjuvants via the intraperitoneal (i.p.) route has been shown to result in strong CD8+ T-cell responses, whereas immunization via e.g. the intramuscular (i.m.) or subcutaneous (s.c.) routes often stimulate weak CD8+ T-cell responses. The hypothesis for this is that self-drainage of the adjuvant/antigen to the lymphoid organs, which takes place upon i.p. immunization, is required for the subsequent activation of cross-presenting lymphoid organ-resident CD8α+ DCs. In contrast, s.c. or i.m. immunization usually results in the formation of a depot at the site of injection (SOI), which hinders the self-drainage and targeting of the vaccine to cross-presenting CD8α+ DCs. We investigated this hypothesis by correlating the biodistribution pattern and the adjuvanticity of the strong CD8+ T-cell inducing liposomal cationic adjuvant formulation 09 (CAF09), which is composed of dimethyldioctadecylammonium bromide/monomycoloyl glycerol liposomes with polyinosinic:polycytidylic acid electrostatically adsorbed to the surface. Biodistribution studies with radiolabeled CAF09 and a surface-adsorbed model antigen [ovalbumin (OVA)] showed that a significantly larger fraction of the vaccine dose localized in the draining lymph nodes (dLNs) and the spleen 6 h after i.p. immunization, as compared to after i.m. immunization. Studies with fluorescently labelled OVA + CAF09 demonstrated a preferential association of OVA + CAF09 to DCs/monocytes, as compared to macrophages and B cells, following i.p. immunization. Administration of OVA + CAF09 via the i.p. route did also result in DC activation, whereas no DC activation could be measured within the same period with unadjuvanted OVA and OVA + CAF09 administered via the s.c. or i.m. routes. In the dLNs, the highest level of activated, cross-presenting CD8α+ DCs was detected at 24 h post immunization, whereas an influx of activated, migrating and cross-presenting CD103+ DCs to the dLNs could be measured after 48 h. This suggests that the CD8α+ DCs are activated by self-draining OVA + CAF09 in the lymphoid organs, whereas the CD103+ DCs are stimulated by the OVA + CAF09 at the SOI. These results support the hypothesis that the self-drainage of OVA + CAF09 to the draining LNs is required for the activation of CD8α+ DCs, while the migratory CD103+ DCs may play a role in sustaining the subsequent induction of strong CD8+ T-cell responses.

Mécanismes de transcription par l'ARN polymérase II : étude structure-fonction du site catalytique et rôles des facteurs de transcription TFIIA, TFIIE et TFIIF

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Summer sea surface temperatures calculated from radiolaria at ODP Site 177-1089 in the subantarctic Atlantic

A submillennial resolution, radiolarian-based record of summer sea surface temperature (SST) documents the last five glacial to interglacial transitions at the subtropical front, southern Atlantic Ocean. Rapid fluctuations occur both during glacial and interglacial intervals, and sudden cooling episodes at glacial terminations are recurrent. Surface hydrography and global ice volume proxies from the same core suggest that summer SST increases prior to terminations lead global ice-volume decreases by 4.7 ± 3.7 ka (in the eccentricity band), 6.9 ± 2.5 ka (obliquity), and 2.7 ± 0.9 ka (precession). A comparison between SST and benthic delta13C suggests a decoupling in the response of northern subantarctic surface, intermediate, and deep water masses to cold events in the North Atlantic. The matching features between our SST record and the one from core MD97-2120 (southwest Pacific) suggests that the super-regional expression of climatic events is substantially affected by a single climatic agent: the Subtropical Front, amplifier and vehicle for the transfer of climatic change. The direct correlation between warmer DeltaTsite at Vostok and warmer SST at ODP Site 1089 suggests that warmer oceanic/atmospheric conditions imply a more southward placed frontal system, weaker gradients, and therefore stronger Agulhas input to the Atlantic Ocean.

Lysosome-associated membrane glycoprotein (LAMP)--preliminary study on a hidden antigen target for vaccination against schistosomiasis

Our previously reported gene atlasing of schistosome tissues revealed transcripts that were highly enriched in the digestive tract of Schistosoma mansoni. From these, we selected two candidates, Sm-LAMP and Sm-NPC2 for testing as vaccine targets. The two molecules were selected on the basis of relatively high expression in the gastrodermis, their potentially important biological function, divergence from homologous molecules of the host and possible apical membrane expression in the gastrodermis. Bacterially expressed recombinant peptides corresponding to regions excluding trans-membrane domains of the selected vaccine targets were used in blinded vaccine trials in CBA mice using alum-CpG as adjuvant. Vaccine trials using the recombinant insoluble Sm-LAMP protein showed 16-25% significant reduction in total worm burden. Faecal egg count reduction was 52% and 60% in two trials, respectively, with similar results for the solubly expressed protein. Liver egg burden was reduced significantly (20% and 38%) with an insoluble recombinant Sm-LAMP in two trials, but not with the soluble recombinant form. Parasite fecundity was not affected by either Sm-LAMP protein preparations in the trials. It is concluded that Sm-LAMP may provide limited protection towards S. mansoni infections but could be used in combination with other vaccine candidates, to provide more comprehensive protection.

Gene mapping and expression analysis of 16q loss of heterozygosity identifies WWOX and CYLD as being important in determining clinical outcome in multiple myeloma.

We performed fluorescent in situ hybridization (FISH) for 16q23 abnormalities in 861 patients with newly diagnosed multiple myeloma and identified deletion of 16q [del(16q)] in 19.5%. In 467 cases in which demographic and survival data were available, del(16q) was associated with a worse overall survival (OS). It was an independent prognostic marker and conferred additional adverse survival impact in cases with the known poor-risk cytogenetic factors t(4;14) and del(17p). Gene expression profiling and gene mapping using 500K single-nucleotide polymorphism (SNP) mapping arrays revealed loss of heterozygosity (LOH) involving 3 regions: the whole of 16q, a region centered on 16q12 (the location of CYLD), and a region centered on 16q23 (the location of the WW domain-containing oxidoreductase gene WWOX). CYLD is a negative regulator of the NF-kappaB pathway, and cases with low expression of CYLD were used to define a "low-CYLD signature." Cases with 16q LOH or t(14;16) had significantly reduced WWOX expression. WWOX, the site of the translocation breakpoint in t(14;16) cases, is a known tumor suppressor gene involved in apoptosis, and we were able to generate a "low-WWOX signature" defined by WWOX expression. These 2 genes and their corresponding pathways provide an important insight into the potential mechanisms by which 16q LOH confers poor prognosis.

Expression of high amounts of the CD117 molecule in a case of B-cell non-Hodgkin's lymphoma carrying the t(14:18) translocation.

The c-kit proto-oncogen (CD117) has been described to be present in normal and neoplastic hemopoietic cells including both myeloid and lymphoid lineages. Among the normal lymphoid cells CD117 expression would be restricted to a small subset of NK-cells, and to early T-cell precursors and it is not expressed by normal B-cells. Regarding chronic lymphoproliferative disorders the only data provided up to now suggests that CD117 expression is restricted to cases of Hodgkin's disease and anaplastic large-cell lymphoma. In the present paper we describe a case of a B-cell chronic lymphoproliferative disorder carrying the t(14:18) translocation as demonstrated by molecular studies, in which the flow cytometric immunophenotypic analysis of both peripheral blood and bone marrow samples revealed the expression of high amounts of the CD117 antigen in the surface of the clonal B-cell population. Further studies are necessary to explore both the functional role of c-kit expression in the neoplastic B-cells from this patient and its potential utility for the diagnosis and follow-up of patients with B-cell non-Hodgkin's lymphoma.

Étude de l'expression des microARNs et des enzymes de synthèse des corticostéroïdes dans le développement pulmonaire

Le syndrome de détresse respiratoire du nouveau-né (SDR) est l’une des pathologies les plus fréquentes dont souffrent les bébés prématurés. Le SDR est causé par un déficit dans la synthèse du surfactant pulmonaire en raison de l’immaturité du poumon lors d’une naissance prématurée. Plusieurs éléments régulent le développement pulmonaire notamment les stéroïdes sexuels et les corticostéroïdes. Le sexe est aussi un élément régulateur du développement pulmonaire. En effet, les garçons sont plus atteints que les filles par le SDR. Ce dimorphisme sexuel est attribué aux androgènes. Le traitement anténatal aux glucocorticoïdes est prescrit aux femmes qui sont à risque d’accoucher prématurément. En effet, les corticostéroïdes favorisent la maturation pulmonaire anténatale. Également, il a été démontré que les microARNs sont primordiaux pour le développement pulmonaire. Ceci nous a conduit à étudier l’impact des androgènes sur le profil d’expression des microARNs lors de la transition du stade canaliculaire au stade sacculaire (jour gestationnel (JG)17.0 au JG18.0), période qui coïncide avec la montée de la synthèse et de la sécrétion du surfactant chez la souris. Tout d’abord, nous avons étudié la stabilité des gènes de normalisation (snoRNAs) afin de quantifier les microARNs par qPCR. Cette analyse a été effectuée avec 3 logiciels différents et sur plusieurs stades du développement notamment de la période pseudoglandulaire jusqu’au stade alvéolaire chez les deux sexes. On a identifié les meilleures combinaisons de gènes de normalisation les plus stables pour chaque stade du développement étudié ainsi que pour la période couvrant tous les stades étudiés. Ensuite nous avons analysé à GD17.0 et GD18.0 le profil d’expression des microARNs chez des fœtus mâles dont les mères ont été traitées au flutamide (anti-androgènes pure). Les résultats ont montré que 43 microARNs matures sont modulés par les androgènes à GD17.0 et 35 microARNs à GD18.0. Pour certains microARNs, nous avons identifié des cibles potentielles qui sont inversement modulées par les androgènes par rapport aux microARNs. Ces cibles sont impliquées dans plusieurs processus biologiques tels que le métabolisme des lipides et la prolifération cellulaire ainsi que dans des fonctions moléculaires tels que la liaison des facteurs de transcription. Des expériences de validation ont été effectuées par qPCR. Nos résultats ont montré que les androgènes régulent des processus qui peuvent être impliqués dans la maturation pulmonaire via la régulation des microARNs. En plus de l’intérêt porté aux androgènes dans la maturation pulmonaire, nous avons analysé l’expression d’enzymes de synthèse des corticostéroïdes dans le poumon fœtal humain. L’expression de l’enzyme 21-hydroxylase a été étudiée par qPCR et par immunobuvardage. Également la localisation de l’ARNm de cette enzyme clé de la synthèse des glucocorticoïdes, a été effectuée par hybridation in situ. L’ARNm de CYP21A2 a été détecté par qPCR dans les 34 échantillons analysés et dont les âges variaient entre 17 et 40 semaines de grossesse. Aucune corrélation, avec l’âge gestationnel ou le sexe, n’a été observée. Des niveaux significatifs de la protéine 21-hydroxylase ont été détectés dans nos échantillons. Nous avons investigué l’expression d’autres enzymes impliquées dans la voie de synthèse des glucocorticoïdes notamment CYP11B1, CYP11B2 et CYP17A1. Les ARNm des gènes CYP11B1, CYP11B2 n’ont pas été détectés dans nos échantillons, contrairement à CYP17A1 dont l’ARNm a été détecté dans tous nos tissus fœtaux analysés. La protéine de la 17α-hydroxylase a été détectée à de faibles niveaux. Nos résultats d’hybridation in situ ont montré que l’expression de CYP21A2 est localisée presqu’exclusivement dans l’épithélium pulmonaire distal. Nos résultats suggèrent que les produits de la 21-hydroxylase agiront via une action intracrine sur l’épithélium distal en activant le récepteur des glucocorticoïdes (GR). L’activation du récepteur des minéralocorticoïdes (MR) ne semble pas dépendre de produits de la 21-hydroxylase en raison des quantités importantes d’aldostérone circulante.

CpxR activates MexAB-OprM efflux pump expression and enhances antibiotic resistance in both laboratory and clinical nalB-type isolates of Pseudomonas aeruginosa

Resistance-Nodulation-Division (RND) efflux pumps are responsible for multidrug resistance in Pseudomonas aeruginosa. In this study, we demonstrate that CpxR, previously identified as a regulator of the cell envelope stress response in Escherichia coli, is directly involved in activation of expression of RND efflux pump MexAB-OprM in P. aeruginosa. A conserved CpxR binding site was identified upstream of the mexA promoter in all genome-sequenced P. aeruginosa strains. CpxR is required to enhance mexAB-oprM expression and drug resistance, in the absence of repressor MexR, in P. aeruginosa strains PA14. As defective mexR is a genetic trait associated with the clinical emergence of nalB-type multidrug resistance in P. aeruginosa during antibiotic treatment, we investigated the involvement of CpxR in regulating multidrug resistance among resistant isolates generated in the laboratory via antibiotic treatment and collected in clinical settings. CpxR is required to activate expression of mexAB-oprM and enhances drug resistance, in the absence or presence of MexR, in ofloxacin-cefsulodin-resistant isolates generated in the laboratory. Furthermore, CpxR was also important in the mexR-defective clinical isolates. The newly identified regulatory linkage between CpxR and the MexAB-OprM efflux pump highlights the presence of a complex regulatory network modulating multidrug resistance in P. aeruginosa.

Characterization of cancer/testis antigen MAGE-A11 for immunotherapy of prostate cancer

Les antigènes testiculaires du cancer sont des cibles idéales pour l’immunothérapie du cancer car ce sont des protéines immunogéniques dont l’expression est restreinte aux cellules germinales et au cancer. Le but de cette étude est d’évaluer le potentiel de MAGE-A11, un antigène testiculaire du cancer, comme cible pour développer un vaccin contre le cancer de la prostate. Pour ce faire, l’anticorps monoclonal 5C4 qui a la capacité de reconnaître la présence de MAGE-A11 dans les tissus fixés et inclus en paraffine a été produit. De plus, l’expression de MAGE-A11 a été analysée sur plusieurs lignées de cellules cancéreuses. Il a été démontré que MAGE-A11 est exprimé dans plusieurs types de cancers notamment dans le cancer du côlon et du cerveau. Finalement, nous avons identifié trois épitopes du CMH classe II HLA-DR1 dans la protéine MAGE-A11 confirmant ainsi l’immunogénicité de cet antigène et son potentiel comme cible pour l’immunothérapie du cancer.

Macro-geographical differences influenced by family-based expression on cultured pearl grade, shape and colour in the black-lip "pearl oyster" Pinctada margaritifera: a preliminary bi-local case study in French Polynesia

In French Polynesia, the aquaculture of P. margaritifera is carried out in numerous grow-out sites, located over three archipelagos (Gambier, Society and Tuamotu). To evaluate the impact of macro-geographical effects of these growing sites on pearl quality traits, five hatcheries produced families were used as homogeneous donor oysters in an experimental graft. The molluscs were then reared in two commercial locations: Tahaa island (Society) and Rangiroa atoll (Tuamotu). At harvest, eight pearl quality traits were recorded and compared: surface defects, lustre, grade, circles, shape categories, darkness level, body and secondary colour and visual colour categories. Overall inter-site comparison revealed that: 1) all traits were affected by grow-out location except for lustre and round shape, and 2) a higher mean rate of valuable pearls was produced in Rangiroa. Indeed, for pearl grade, Rangiroa showed twice as many A-B and less reject samples than Tahaa. This was related to the number of surface defects (grade component): in Rangiroa, twice as many pearls had no defects and less pearls had up to 10 defects. Concerning pearl shape, more circled and baroque pearls were found in Tahaa (+10%). For colour variation, 10% more pearls have an attractive green overtone in Rangiroa than in Tahaa, where more grey bodycolor were harvested. Lustre does not seem to be affected by these two culture site (except at a family scale). This is the first time P. margaritifera donor family have been shown to vary in the quality of pearls they produce depending on their grow-out location.

Floral expression and pollen germination ability in productive mountain papaya ( Vasconcellea pubescens A.DC.) orchards

Mountain papaya ( Vasconcellea pubescens A.DC.) is described as trioecious in the centers of origin of Ecuador, Colombia, and Peru. However, under cultivation conditions in La Serena (30° S, 70° W), Chile, it is found to be dioecious and monoecious. The objective was to learn about the variations in floral expression of mountain papaya. Flowers from monoecious and dioecious plants were therefore identified and quantified during two seasons. In vitro pollen germination ability was also evaluated based on the factors of site, season, and plant sex. Monoecious plant inflorescences are polygamous; female and male flowers are observed, as well as bisexual flowers that are usually deformed. This condition allows them to be classified as an ambisexual plant. The existence of flowers of different sexes appears to depend on the season; the female dioecious plant is maintained as such, independently of climatic conditions. Pollen from male flowers, from both ambisexual and male plants, germinates 75% in summer, while germination decreases to 56% in spring (P ≤ 0.05). Flowering of female plants coincides with the permanent occurrence of male flowers in ambisexual plants, which ensures pollination without the need for male plants as pollinators in orchards. Based on this information, some management practices and possible lines of research about this species are proposed.

Molecular pathogenesis of H5 highly pathogenic avian influenza: the role of the haemagglutinin cleavage site motif

The emergence of H5N1 highly pathogenic avian influenza has caused a heavy socio-economic burden through culling of poultry to minimise human and livestock infection. Although human infections with H5N1 have to date been limited, concerns for the pandemic potential of this zoonotic virus have been greatly intensified following experimental evidence of aerosol transmission of H5N1 viruses in a mammalian infection model. In this review, we discuss the dominance of the haemagglutinin cleavage site motif as a pathogenicity determinant, the host-pathogen molecular interactions driving cleavage activation, reverse genetics manipulations and identification of residues key to haemagglutinin cleavage site functionality and the mechanisms of cell and tissue damage during H5N1 infection. We specifically focus on the disease in chickens, as it is in this species that high pathogenicity frequently evolves and from which transmission to the human population occurs. With >75% of emerging infectious diseases being of zoonotic origin, it is necessary to understand pathogenesis in the primary host to explain spillover events into the human population.

Pan-serotype diagnostic for foot-and-mouth disease using the consensus antigen of nonstructural protein 3B

An amino acid consensus sequence for the seven serotypes of foot-and-mouth disease virus (FMDV) nonstructural protein 3B, including all three contiguous repeats, and its use in the development of a pan-serotype diagnostic test for all seven FMDV serotypes are described. The amino acid consensus sequence of the 3B protein was determined from a multiple-sequence alignment of 125 sequences of 3B. The consensus 3B (c3B) protein was expressed as a soluble recombinant fusion protein with maltose-binding protein (MBP) using a bacterial expression system and was affinity purified using amylose resin. The MBP-c3B protein was used as the antigen in the development of a competition enzyme-linked immunosorbent assay (cELISA) for detection of anti-3B antibodies in bovine sera. The comparative diagnostic sensitivity and specificity at 47% inhibition were estimated to be 87.22% and 93.15%, respectively. Reactivity of c3B with bovine sera representing the seven FMDV serotypes demonstrated the pan-serotype diagnostic capability of this bioreagent. The consensus antigen and competition ELISA are described here as candidates for a pan-serotype diagnostic test for FMDV infection.

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.

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.