B and T lymphocyte attenuator regulates CD8+ T cell-intrinsic homeostasis and memory cell generation.

B and T lymphocyte attenuator (BTLA) is a negative regulator of T cell activation, but its function in vivo is not well characterized. Here we show that mice deficient in full-length BTLA or its ligand, herpesvirus entry mediator, had increased number of memory CD8(+) T cells. The memory CD8(+) T cell phenotype resulted from a T cell-intrinsic perturbation of the CD8(+) T cell pool. Naive BTLA-deficient CD8(+) T cells were more efficient than wild-type cells at generating memory in a competitive antigen-specific system. This effect was independent of the initial expansion of the responding antigen-specific T cell population. In addition, BTLA negatively regulated antigen-independent homeostatic expansion of CD4(+) and CD8(+) T cells. These results emphasize two central functions of BTLA in limiting T cell activity in vivo.

The role of thymic accessory cells in cytokine production and in the intra-thymic T cell differentiation pathway

Intrathymic T lymphocyte differentiation proceeds from complex interactions between prothymocytes of bone marrow origin and cells of the thymic stroma, epithelial cells and "acessory" cells (macrophages and/or interdigitating cells). The present paper describes the role of the accessoty cell compartment in this intrathymic process. Acessory cells produce factors which are involved in thymocyte proliferation (interleukin 1, prostaglandins, deoxynucleosides). Cell-cell interaction between "accessory" cells and thymocytes is required for the regulation of interleukin production. Prothymocytes, the precursors of all thymocyte subsets, need the accessory cell compartment for their IL2 dependent proliferation and their differentiation. Accessory cells of the thymic stroma may be involved in the intrathymic selection process at the prothymocyte level.

Restriction in the repertoire of detectable autoantibodies in polyclonal B cell activations and the mimicry of autoantigens by idiotopes

Despite the existence of erythrocyte-autoreactive B cells in normal animals, erythrocyte-autoantibodies could not be detected during polyclonal B-cell activation (PBA) both in patients with visceral leishmaniasis and in bacterial lipopolysacharide (LPS) - injected mice. The failure to detect these autoantibodies in mice with PBA di not seem to be due to suppressor-cell activity, since (1) transfer of spleen cells from LPS-treated mice to naive recipients did not affect the erythrocyte-autoantibody response elicited by subsequent injections of rat erythrocytes and (2) low doses of X-radiation did no lead to erythrocyte-autoantibody detection in LPS-treated mice. The possibility that the detection of erytrocyte-autoantibodies could be affected by autoantibodies with idiotopes mimicring erythrocyte epitopes, the synthesis of which would also be triggerred in PBA, is discussed. Indirect evidence for the existence in normal animal of an expanded lymphocyte population with DNP-binding. Ia-mimicring antigen receptors is presented.

T-cell response to my mycobacterial antigens in lepromatous and tuberculoid leprosy

We showed that a large fraction of lepromatous patients do harbor helper-type circulating T-cells that can be activated in vitro by Mycobacterium leprae. M. leprae and PPD triggered T-cell lines could be then obtained from both tuberculoid and lepromatous patients. The proliferative response of these helper T-cells is predominantly directed against epitopes shared by several species of mycobacteria, in lepromatous patients as well as in tuberculoid patients, but species specific T-cells are also present. When presented in the context of M. leprae, these cross reactive epitopes usually fail to stimulate the T-cell lines of lepromatous patients, because of the contamination of the lines by supressor T-cells actavable by M. leprae. In one lepromatous patient, PPD and M. leprae reactive T-cell lines and clones (of the CD4 phenotype), exhibited a strong cytotoxic activity to autologous target cells coated with antigen: the relevance of this phenomenon to the pathophysiology of lepromatous leprosy remains however unknown.

In vitro cell activating properties of the composite ribosomal vaccine D53

D53 (RibomuntyR) is a composite vaccine made of immunogenic ribosomes from 4 bacterial species (Klebsiella pneumoniae, Haemophilus influenzae, Streptococcus pyogenes and Streptococcus pneumoniae) associated with a membrane proteoglycan from a non encapsulated strain of Klebsiella pneumoniae. D53 is a potent inducer of interleukin-1 production by mouse BALB/c spleen cells as shown by the C3H/HeJ thymocyte co-stimulation assay. Furthermore D53 triggers DNA synthesis by mouse spleen cells and induces the maturation of B lymphocytes into immunoglobulin secreting cells. Polyclonal B cell activation by D53 was readily achieved in the C3H/HeJ strain which is deficient in its response to E. coli lipopolysaccharide. The proliferative response to D53 was abrogated by removal of B cells from the spleen cell suspension, but it was not altered after depletion of T cells or adherent cells. D53 induced polyclonal B cell activation of spleen cells from athymic nude mice and from CBA/N mice. Each component of D53 induced polyclona B cell activation except ribosomes from Streptococcus pneumoniae. Each triggered Interleukin-1 synthesis except ribosomes from Klebsiella penumoniae. These in vitro properties may account for some of the in vivo immunostimulating properties of this composite vaccine.

The cell biology of mosquito vitellogenesis

Insect vitellogenesis involves coordinated activities of the fat body and oocytes. We have studied these activities at the cellular level in the mosquito. During each vitellogenic cycle, the fat body undergoes three successive stages: 1) proliferation of biosynthetic organelles, 2) vitellogenin synthesis, 3) termination of vitellogenin synthesis and degradation of biosynthetic organelles by lysosomes. Analysis with monoclonal antibodies and radiolabelling demonstrated that the mosquito yolk protein consists of two subunits (200-kDa and 65-kDa). Both subunits are glycosylated, their carbohydrate moieties are composed of high-mannose oligosaccharides. The yolk protein subunits are derived from a single 220 kDa precursor detected by an in vitro translation. Oocytes become competent to internalize proteins as a result of juvenile hormone-mediated biogenesis of endocytotic organelles. The yolk protein is then accumulated by receptor-mediated endocytosis. A pathway of the yold protein and factors determining its routing in the oocyte have been studied.

Cell-matrix interactions in Schistosomal portal fibrosis: a dynamic event

In recent years, one of the most significant progress in the understanding of liver diseases was the demonstration that liver fibrosis is a dynamic process resulting from a balance between synthesis and degradation of several matrix components, collagen in particular. Thus, fibrosis has been found to be a very early event during liver diseases, be it of toxic, viral or parasitic origin, and to be spontaneously reversible, either partially or totally. In liver fibrosis cell matrix interactions are dependent on the existence of the many factors (sometimes acting in combination) which produce the same events at the cellular and molecular levels. These events are: (i) the recruitment of fiber-producing cells, (ii) their proliferation, (iii) the secretion of matrix constituents of the extracellular matrix, and (iv) the remodeling and degradation of the newly formed matrix. All these events represent, at least in principle, a target for a therapeutic intervention aimed at influencing the experimentally induced hepatic fibrosis. In this context, hepatosplenic schistosomiasis is of particular interest, being an immune cell-mediated granulomatous disease and a model of liver fibrosis allowing extensive studies in human and animals as well as providing original in vitro models.

MC1R-dependent, melanin-based colour polymorphism is associated with cell-mediated response in the Eleonora's falcon.

Colour polymorphism in vertebrates is usually under genetic control and may be associated with variation in physiological traits. The melanocortin 1 receptor (Mc1r) has been involved repeatedly in melanin-based pigmentation but it was thought to have few other physiological effects. However, recent pharmacological studies suggest that MC1R could regulate the aspects of immunity. We investigated whether variation at Mc1r underpins plumage colouration in the Eleonora's falcon. We also examined whether nestlings of the different morphs differed in their inflammatory response induced by phytohemagglutinin (PHA). Variation in colouration was due to a deletion of four amino acids at the Mc1r gene. Cellular immune response was morph specific. In males, but not in females, dark nestling mounted a lower PHA response than pale ones. Although correlative, our results raise the neglected possibility that MC1R has pleiotropic effects, suggesting a potential role of immune capacity and pathogen pressure on the maintenance of colour polymorphism in this species.

Notch signaling in T- and B-cell development.

The Notch family of evolutionarily conserved proteins regulates a broad spectrum of cell-fate decisions and differentiation processes during fetal and post-natal development. The best characterized role of Notch signaling during mammalian hematopoiesis and lymphopoiesis is the essential function of the Notch1 receptor in T-cell lineage commitment. More recent studies have addressed the roles of other Notch receptors and ligands, as well as their downstream targets, revealing additional novel functions of Notch signaling in intra-thymic T-cell development, B-cell development and peripheral T-cell function.

Development of a bifunctional CD1d-anti-HER2 scFv fusion molecule to redirect the iNKT cell-mediated immune response to the tumor site

Abstract : Invariant natural killer T lymphocytes (iNKT) are a unique subpopulation of T lymphocytes recognizing glycolipid antigens in the context of the MHC class I-like molecule CD1d. Upon activation with the high affinity ligand α-galactosylceramide (αGalCer), iNKT cells rapidly produce large amounts of the pro-inflammatory cytokine interferon gamma (IFN-γ) and potently activate cells of the innate and adaptive immune response, such as dendritic cells (DCs), NK and T cells. In this context, iNKT cells have been shown to efficiently mediate antitumor activity, and recent research has focused on the manipulation of these cells for antitumor therapies. However, a major drawback of αGalCer as a free drug is that a single injection of this ligand leads to a short-lived iNKT cell activation followed by a long-term anergy, limiting its therapeutic use. In contrast, we demonstrate here that when αGalCer is loaded on a recombinant soluble CD1d molecule (αGalCer/sCD1d), repeated injections lead to a sustained iNKT and NK cell activation associated with IFN-γ secretion as well as with DC maturation. Most importantly, when the αGalCer/sCD1d is fused to an anti-HER2 scFv antibody fragment, potent inhibition of experimental lung metastasis and established subcutaneous tumors is obtained when systemic treatment is started two to seven days after the injection of HER2-expressing B16 melanoma cells, whereas at this time free αGalCer has no effect. The antitumor activity of the sCD1d-anti-HER2 fusion protein is associated with HER2-specific tumor localization and accumulation of iNKT, NK and T cells at the tumor site. Importantly, active T cell immunization combined with the sCD1d-anti-HER2 treatment leads to the accumulation of antigen-specific CD8 T cells exclusively in HER2-expressing tumors, resulting in potent tumor inhibition. In conclusion, sustained activation and tumor targeting of iNKT cells by recombinant αGalCer/sCD1d molecules thus may promote a combined innate and adaptive immune response at the tumor site that may prove to be effective in cancer immunotherapy. RESUME : Les lymphocytes «invariant Natural Killer T » (iNKT) forment une sous-population particulière de lymphocytes T reconnaissant des antigènes glycolipidiques présentés sur la molécule non-polymorphique CD1d, analogue aux protéines du complexe majeur d'histocompatibilité de classe I. Après activation avec le ligand de haute affinité α-galactosylceramide (αGalCer), les cellules iNKT produisent des grandes quantités de la cytokine pro-inflammatoire interferon gamma (IFN-γ) et activent les cellules du système immunitaire inné et acquis, telles que les cellules dendritiques (DC), NK et T. En conséquence, on a montré que les cellules iNKT exercent des activités anti-tumorales et la recherche s'est intéressée à la manipulation de ces cellules pour développer des thérapies anti-tumorales. Néanmoins, le désavantage majeur de l'αGalCer, injecté seul, est qu'une seule dose de ce ligand aboutit à une activation des cellules iNKT de courte durée suivie par un état anergique prolongé, limitant l'utilisation thérapeutique de ce glycolipide. En revanche, l'étude présentée ici démontre que, si l'αGalCer est chargé sur des molécules récombinantes soluble CD1d (αGalCer/sCDld), des injections répétées aboutissent à une activation prolongée des cellules iNKT et NK associée avec la sécrétion d'IFN-γ et la maturation des cellules DC. Plus important, si on fusionne la molécule αGalCer/sCD1d avec un fragment single-chain (scFv) de l'anticorps anti-HER2, on observe une importante inhibition de métastases expérimentales aux poumons et de tumeurs sous-cutanées même lorsque le traitement systémique est commencé 2 à 7 jours après la greffe des cellules de mélanome B16 transfectées avec l'antigène HER2. Dans les mêmes conditions le traitement avec l'αGalCer seul est inefficace. L'activité anti-tumorale de la protéine sCDld-anti-HER2 est associée à son accumulation spécifique dans des tumeurs exprimant le HER2 ainsi qu'avec une accumulation des cellules iNKT, NK et T à la tumeur. De plus, une immunisation active combinée avec le traitement sCD1d-anti-HER2 aboutit à une accumulation des lymphocytes T CD8 spécifiques de l'antigène d'immunisation, ceci exclusivement dans des tumeurs qui expriment l'antigène HER2. Cette combinaison résulte dans une activité anti-tumeur accrue. En conclusion, l'activation prolongée des cellules iNKT redirigées à la tumeur par des molécules recombinantes αGalCer/sCDld conduit à l'activation de la réponse innée et adaptative au site tumoral, offrant une nouvelle stratégie prometteuse d'immunothérapie contre le cancer. RESUME POUR UN LARGE PUBLIC : Le cancer est une cause majeure de décès dans le monde. Sur un total de 58 millions de décès enregistrés au niveau mondial en 2005, 7,6 millions (soit 13%) étaient dus au cancer. Les principaux traitements de nombreux cancers sont la chirurgie, en association avec la radiothérapie et la chimiothérapie. Néanmoins, ces traitements nuisent aussi aux cellules normales de notre corps et parfois, ils ne suffisent pas pour éliminer définitivement une tumeur. L'immunothérapie est l'une des nouvelles approches pour la lutte contre le cancer et elle vise à exploiter la spécificité du système immunitaire qui peut distinguer des cellules normales et tumorales. Une cellule exprimant un marqueur tumoral (antigène) peut être reconnue par le système immunitaire humoral (anticorps) et/ou cellulaire, induisant une réponse spécifique contre la tumeur. L'immunothérapie peut s'appuyer alors sur la perfusion d'anticorps monoclonaux dirigés contre des antigènes tumoraux, par exemple les anticorps dirigés contre les protéines oncogéniques Her-2/neu dans le cancer du sein. Ces anticorps ont le grand avantage de spécifiquement se localiser à la tumeur et d'induire la lyse ou d'inhiber la prolifération des cellules tumorales exprimant l'antigène. Aujourd'hui, six anticorps monoclonaux non-conjugés sont approuvés en clinique. Cependant l'efficacité de ces anticorps contre des tumeurs solides reste limitée et les traitements sont souvent combinés avec de la chimiothérapie. L'immunothérapie spécifique peut également être cellulaire et exploiter par immunisation active le développement de lymphocytes T cytotoxiques (CTL) capables de détruire spécifiquement les cellules malignes. De telles «vaccinations »sont actuellement testées en clinique, mais jusqu'à présent elles n'ont pas abouti aux résultats satisfaisants. Pour obtenir une réponse lymphocytaire T cytotoxique antitumorale, la cellule T doit reconnaître un antigène associé à la tumeur, présenté sous forme de peptide dans un complexe majeur d'histocompatibilité de classe I (CHM I). Cependant les cellules tumorales sont peu efficace dans la présentation d'antigène, car souvent elles se caractérisent par une diminution ou une absence d'expression des molécules d'histocompatibilité de classe I, et expriment peu ou pas de molécules d'adhésion et de cytokines costimulatrices. C'est en partie pourquoi, malgré l'induction de fortes réponses CTL spécifiquement dirigés contre des antigènes tumoraux, les régressions tumorales obtenus grâce à ces vaccinations sont relativement rares. Les lymphocytes «invariant Natural Killer T » (iNKT) forment une sous-population particulière de lymphocytes T reconnaissant des antigènes glycolipidiques présentés sur la molécule non-polymorphique CD1d, analogue aux protéines CMH I. Après activation avec le ligand de haute affinité α-galactosylceramide (αGalCer), les cellules iNKT produisent des grandes quantités de la cytokine pro-inflammatoire interferon gamma (IFN-γ) et activent les cellules du système immunitaire inné et acquis, telles que les cellules dendritiques (DC), NK et T. En conséquence, on a montré que les cellules iNKT exercent des activités anti-tumorales et la recherche s'est intéressée à la manipulation de ces cellules pour développer des thérapies anti-tumorales. Néanmoins, le désavantage majeur de l'αGalCer, injecté seul, est qu'une seule dose de ce ligand aboutit à une activation des cellules iNKT de courte durée suivie par un état anergique prolongé, limitant l'utilisation thérapeutique de ce glycolipide. Notre groupe de recherche a donc eu l'idée de développer une nouvelle approche thérapeutique où la réponse immunitaire des cellules iNKT serait prolongée et redirigée vers la tumeur par des anticorps monoclonaux. Concrètement, nous avons produit des molécules récombinantes soluble CD1d (sCD1d) qui, si elles sont chargés avec l'αGalCer (αGalCer/sCDld), aboutissent à une activation prolongée des cellules iNKT et NK associée avec la sécrétion d'IFN-γ et la maturation des cellules DC. Plus important, si la molécule αGalCer/sCD1d est fusionnée avec un fragment single-chain (scFv) de l'anticorps anti-HER2, la réponse immunitaire est redirigée à la tumeur pour autant que les cellules cancéreuses expriment l'antigène HER2. Les molécules αGalCer/sCDld ainsi présentées activent les lymphocytes iNKT. Avec cette stratégie, on observe une importante inhibition de métastases expérimentales aux poumons et de tumeurs sous-cutanées, même lorsque le traitement systémique est commencé 2 à 7 jours après la greffe des cellules de mélanome B16 transfectées avec l'antigène HER2. Dans les mêmes conditions le traitement avec l'αGalCer seul est inefficace. L'activité anti-tumorale de la protéine sCDld-anti-HER2 est associée à son accumulation spécifique dans des tumeurs exprimant le HER2 ainsi qu'avec une accumulation des cellules iNKT, NK et T à la tumeur. En conclusion, l'activation prolongée des cellules iNKT redirigées à la tumeur par des molécules récombinantes αGalCer/sCD1d conduit à l'activation de la réponse innée et adaptative au site tumoral, offrant une nouvelle stratégie prometteuse d'immunothérapie contre le cancer.