Cow's milk allergy and the development of tolerance

Aims: To gain insight on the immunological processes behind cow’s milk allergy (CMA) and the development of oral tolerance. To furthermore investigate the associations of HLA II and filaggrin genotypes with humoral responses to early oral antigens. Methods: The study population was from a cohort of 6209 healthy, full-term infants who in a double-blind randomized trial received supplementary feeding at maternity hospitals (mean duration 4 days): cow’s milk (CM) formula, extensively hydrolyzed whey formula or donor breast milk. Infants who developed CM associated symptoms that subsided during elimination diet (n=223) underwent an open oral CM challenge (at mean age 7 months). The challenge was negative in 112, and in 111 it confirmed CMA, which was IgE-mediated in 83. Patients with CMA were followed until recovery, and 94 of them participated in a follow-up study at age 8-9 years. We investigated serum samples at diagnosis (mean age 7 months, n=111), one year later (19 months, n=101) and at follow-up (8.6 years, n=85). At follow-up, also 76 children randomly selected from the original cohort and without CM associated symptoms were included. We measured CM specific IgE levels with UniCAP (Phadia, Uppsala, Sweden), and β-lactoglobulin, α-casein and ovalbumin specific IgA, IgG1, IgG4 and IgG levels with enzyme-linked immunosorbent assay in sera. We applied a microarray based immunoassay to measure the binding of IgE, IgG4 and IgA serum antibodies to sequential epitopes derived from five major CM proteins at the three time points in 11 patients with active IgE-mediated CMA at age 8-9 years and in 12 patients who had recovered from IgE-mediated CMA by age 3 years. We used bioinformatic methods to analyze the microarray data. We studied T cell expression profile in peripheral blood mononuclear cell (PBMC) samples from 57 children aged 5-12 years (median 8.3): 16 with active CMA, 20 who had recovered from CMA by age 3 years, 21 non-atopic control subjects. Following in vitro β-lactoglobulin stimulation, we measured the mRNA expression in PBMCs of 12 T-cell markers (T-bet, GATA-3, IFN-γ, CTLA4, IL-10, IL-16, TGF-β, FOXP3, Nfat-C2, TIM3, TIM4, STIM-1) with quantitative real time polymerase chain reaction, and the protein expression of CD4, CD25, CD127, FoxP3 with flow cytometry. To optimally distinguish the three study groups, we performed artificial neural networks with exhaustive search for all marker combinations. For genetic associations with specific humoral responses, we analyzed 14 HLA class II haplotypes, the PTPN22 1858 SNP (R620W allele) and 5 known filaggrin null mutations from blood samples of 87 patients with CMA and 76 control subjects (age 8.0-9.3 years). Results: High IgG and IgG4 levels to β-lactoglobulin and α-casein were associated with the HLA (DR15)-DQB1*0602 haplotype in patients with CMA, but not in control subjects. Conversely, (DR1/10)-DQB1*0501 was associated with lower IgG and IgG4 levels to these CM antigens, and to ovalbumin, most significantly among control subjects. Infants with IgE-mediated CMA had lower β -lactoglobulin and α-casein specific IgG1, IgG4 and IgG levels (p<0.05) at diagnosis than infants with non-IgE-mediated CMA or control subjects. When CMA persisted beyond age 8 years, CM specific IgE levels were higher at all three time points investigated and IgE epitope binding pattern remained stable (p<0.001) compared with recovery from CMA by age 3 years. Patients with persisting CMA at 8-9 years had lower serum IgA levels to β-lactoglobulin at diagnosis (p=0.01), and lower IgG4 levels to β-lactoglobulin (p=0.04) and α-casein (p=0.05) at follow-up compared with patients who recovered by age 3 years. In early recovery, signal of IgG4 epitope binding increased while that of IgE decreased over time, and binding patterns of IgE and IgG4 overlapped. In T cell expression profile in response to β –lactoglobulin, the combination of markers FoxP3, Nfat-C2, IL-16, GATA-3 distinguished patients with persisting CMA most accurately from patients who had become tolerant and from non-atopic subjects. FoxP3 expression at both RNA and protein level was higher in children with CMA compared with non-atopic children. Conclusions: Genetic factors (the HLA II genotype) are associated with humoral responses to early food allergens. High CM specific IgE levels predict persistence of CMA. Development of tolerance is associated with higher specific IgA and IgG4 levels and lower specific IgE levels, with decreased CM epitope binding by IgE and concurrent increase in corresponding epitope binding by IgG4. Both Th2 and Treg pathways are activated upon CM antigen stimulation in patients with CMA. In the clinical management of CMA, HLA II or filaggrin genotyping are not applicable, whereas the measurement of CM specific antibodies may assist in estimating the prognosis.

In vitro expansion of CD4+CD25highFOXP3+CD127low/- regulatory T cells from peripheral blood lymphocytes of healthy Mycobacterium tuberculosis-infected humans.

CD4+CD25highFOXP3+ regulatory T (Treg) cells have recently been found at elevated levels in the peripheral blood of tuberculosis patients, compared to Mycobacterium tuberculosis latently infected (LTBI) healthy individuals and non-infected controls. Here, we show that CD4+CD25highFOXP3+ T lymphocytes can be expanded in vitro from peripheral blood mononuclear cells (PBMC) of LTBI individuals, but not of uninfected controls by incubating them with BCG in the presence of TGF-beta. These expanded cells from the PBMC of LTBI subjects expressed CTLA-4, GITR and OX-40, but were CD127low/- and have therefore the phenotype of Treg cells. In addition, they inhibited in a dose-dependant manner the proliferation of freshly isolated mononuclear cells in response to polyclonal stimulation, indicating that they are functional Treg lymphocytes. In contrast, incubation of the PBMC with BCG alone preferentially induced activated CD4+ T cells, expressing CD25 and/or CD69 and secreting IFN-gamma. These results show that CD4+CD25highFOXP3+ Treg cells can be expanded or induced in the peripheral blood of LTBI individuals in conditions known to predispose to progression towards active tuberculosis and may therefore play an important role in the pathogenesis of the disease.

Le récepteur de l'IL-7 sur les cellules NK matures humaines : nature et fonction

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Correlates of protective immunity against hepatitis C virus

Le virus de l’hépatite C (VHC) infecte ~185 millions d’individus dans le monde. Malgré le développement des nouvelles thérapies dirigées contre le VHC, on compte deux millions de nouvelles infections chaque année, en particulier dans les pays sous-développés et les populations marginalisées. Comme pour la plupart des virus à infection chronique, le développement d’un vaccin prophylactique efficace est limité par le manque de caractérisation des déterminants de la mémoire immunitaire protectrice lors des épisodes de réinfection naturelle chez les êtres humains. Le VHC représente un modèle unique au sein des virus à infection chronique pour étudier l’immunité protectrice. En effet ~30% des patients infectés par le VHC peuvent être guéris suite à un premier épisode d’infection spontanément. Dans cette thèse, nous avons étudié l’immunité protectrice contre le VHC dans une cohorte d’utilisateurs de drogues par injection qui sont à risque d’être infectés ou réinfectés. Notre hypothèse est que la majorité des patients qui ont résolu une première infection par le VHC sont protégés contre le développement d’une infection chronique s’ils sont réexposés. Cette immunité protectrice est associée à la présence des cellules T CD4 et CD8 polyfonctionnelles qui possèdent des fréquences, magnitudes et avidités élevées. La capacité protectrice des cellules T mémoire contre les séquences variables du VHC est dépendante de la diversité et flexibilité du répertoire de leurs récepteurs de cellules T (TCR), qui reconnaissent les séquences variables des épitopes ciblés. Notre premier objectif était de définir et détailler les déterminants de l’immunité protectrice conférée par les cellules T spécifiques du VHC. Nos résultats ont montré que la protection pendant l’épisode de réinfection était associée à une augmentation de la magnitude et du spectre des réponses spécifiques par les cellules T CD4 et CD8 polyfonctionnelles, ainsi que par l’apparition d’une population de cellules T tétramère+ CD8+ effectrices qui expriment faiblement le marqueur CD127 (CD127lo) lors du pic de la réponse. Chez les patients qui ont développé une infection chronique pendant l’épisode de réinfection, nous avons observé une expansion très limitée des cellules T CD4 et CD8. Le séquençage des épitopes ciblés par les cellules T CD8 chez ces patients qui sont non-protégés a montré que les séquences de ces épitopes sont différentes des séquences de référence qui étaient utilisées pour tous les essais immunologiques de cette étude. Le deuxième objectif était d’analyser la dynamique du répertoire des TCRs des cellules T CD8 spécifiques chez les patients protégés versus les patients non-protégés. Nos résultats ont montré que le répertoire des cellules T CD8 spécifiques est plus focalisé que chez les patients protégés. En plus, nous avons observé que les clonotypes qui forment le répertoire chez les patients protégés sont distincts de ceux chez les patients non-protégés. Ces clonotypes chez les patients protégés ont montré de plus grandes avidité et polyfonctionnalité que leurs homologues chez les patients non-protégés. En conclusion, nos résultats suggèrent que la protection contre le développement d’une infection chronique pendant l’épisode de réinfection par le VHC est associée à une augmentation de la magnitude, du spectre et de la fonctionnalité des réponses des cellules T spécifiques, ainsi qu’à un répertoire des TCRs plus focalisé composé des clonotypes distincts qui possèdent de plus grandes avidité et polyfonctionnalité que chez les patients non-protégés. L’homologie des séquences des souches virales entre les différents épisodes de l’infection est un déterminant majeur de l’établissement d’une protection efficace. Ces résultats ont donc des implications très importantes pour le développement d’un vaccin prophylactique contre le VHC et d’autres virus à infection chronique.

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

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

Nuovi meccanismi di regolazione dell'autoimmunità nella piastrinopenia immune

La Piastinopenia Immune (PTI) è una patologia autoimmune ad eziologia ignota caratterizzata da piastrinopenia. I linfociti T regolatori (Tregs) sono coinvolti nei meccanismi di tolleranza immunologica e agiscono regolando l’attività delle cellule T autoreattive e delle cellule dendritiche (DCs). Viceversa, le DCs, che esprimono Indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO), partecipano al mantenimento della tolleranza agli auto-antigeni attraverso l’espansione dei Tregs. Inoltre, recenti studi hanno dimostrato che i linfociti T helper 17 (Th17) sono coinvolti nell’autoimmunità e che l’espressione di Interleuchina (IL)-17 è associata a numerose patologie autoimmuni. Il ruolo dell’interazione fra DCs e Tregs ed il ruolo dei Th17 nella patogenesi della PTI non sono mai stati studiati in maniera approfondita. Gli obiettivi principali di questa tesi sono stati: a) caratterizzare fenotipicamente e funzionalmente i linfociti Tregs e DCs; b) valutare il ruolo patogenetico dell’interazione tra Tregs e DCs; c) quantificare i Th17 circolanti. I risultati dimostrano che: 1) il numero dei Tregs circolanti dei pazienti, identificati tramite i marcatori Foxp3 e CD127, è significativamente ridotto rispetto alla controparte normale; 2) la conversione in vitro delle cellule CD4+CD25- in linfociti Tregs (CD4+CD25+Foxp3+) dopo stimolazione con DCs mature è significativamente ridotta nei pazienti rispetto ai controlli; 3) sia l’espressione dell’enzima IDO nelle DCs mature (mRNA) che i livelli di chinurenine prodotte (indice di attività enzimatica) sono risultati significativamente ridotti nei pazienti rispetto alla controparte normale. Questi risultati suggeriscono quindi che il ridotto numero dei Tregs circolanti nei pazienti con PTI può essere, almeno in parte, attribuito alla scarsa capacità di conversione delle DCs, in quanto tali cellule esprimono meno IDO. I risultati dimostrano inoltre che: 1) i Tregs dei pazienti con PTI hanno una capacità soppressoria che è significativamente inferiore rispetto ai soggetti normali; tale dato è stato confermato dal dosaggio di IFN- nel surnatante della coltura; 2) i Tregs di pazienti con PTI non sono in grado di inibire la maturazione delle DCs, a differenza di quanto avviene nei soggetti sani: infatti, l’espressione delle molecole costimolatorie CD80 e CD86 sulle DCs è risultata invariata in seguito a cocoltura con DCs immature; 3) il dosaggio delle citochine nel surnatante delle cocolture dimostra che la concentrazione di IL-10 e IL-6 è significativamente ridotta nei pazienti rispetto ai controlli. La scarsa abilità dei Tregs di inibire la maturazione delle DCs e l’alterato pattern di secrezione di citochine potrebbero quindi contribuire all’ insorgenza del fenotipo più maturo delle DCs nei pazienti con PTI. I linfociti Th17 circolanti di pazienti e controlli sono stati identificati in citofluorimetria come cellule CD4+CD161+CD196+. Da tale analisi è emerso che la frequenza dei Th17 circolanti non è significativamente diversa nei due gruppi. Questi dati dimostrano quindi che nella PTI l’interazione bidirezionale tra Tregs e DCs risulta alterata e svolge un ruolo patogenetico, in quanto, da un lato, ci sono Tregs con un deficit numerico e funzionale e, dall’altro, DCs con maggiore capacità immunogenica. Il numero dei Th17 non risulta invece alterato.

Analyse humaner regulatorischer T-Zellen im humanisierten Mausmodell

Regulatorische T-Zellen sind essentiell für die Aufrechterhaltung der peripheren Toleranz. Hierbei sorgen diese hocheffektiven Suppressorzellen für ein immunologisches Gleichgewicht, indem sie Immunantworten gegen Autoantigene sowie harmlose Nahrungs- und Umweltantigene verhindern. Andererseits können diese bei chronischen Infekten Immunantworten reduzieren sowie effektive Antitumor-Immunantworten hemmen. Aufgrund ethischer Erwägungen ist die Erforschung regulatorischer T-Zellen und deren Rolle bei der Tumorentwicklung weitestgehend auf Mausmodelle oder humane in vitro oder ex vivo Analysen beschränkt. Um diese Limitationen zu überwinden und translationale immunologische Experimente zu ermöglichen, wurde hier ein humanisiertes Mausmodell verwendet. T- und B-Zell-defiziente NOD-scid IL2Rgammanull (NSG) Mäuse wurden mit humanen CD34+ hämatopoetischen Stammzellen aus Nabelschnurblut rekonstituiert. Aus diesen Stammzellen entstanden in den Tieren vielfältige humane Immunzellen. Im murinen Thymus der NSG Tiere entwickelten sich CD4+ und CD8+ einzelpositive T-Zellen, welche als funktionelle Effektorpopulationen in die Peripherie auswanderten. Humane regulatorische T-Zellen (CD4+ CD25+ Foxp3+ CD127-) entwickelten sich ebenfalls im murinen Thymus der Tiere und machten ca. 10% der humanen peripheren CD4+ T-Zellen in den Mäusen aus. Diese humanen regulatorischen T-Zellen zeigten vorwiegend einen HLA-DR+ Phänotyp, welcher mit höchster Suppressivität assoziiert ist. Weiter verhielten sich die regualtorischen T-Zellen anergisch und bewiesen ihre Funktionalität unter anderem durch die Inhibition der Proliferation von Effektor-T-Zellen in vitro. rnSubkutan injizierte Tumorzellen eines humanen undifferenzierten pleomorphen Sarkoms wurden in den humanisierten Mäusen nicht abgestoßen und der Tumor konnte, trotz Infiltration humaner Immunzellen, ungehindert wachsen. Als mögliche Ursache hierfür zeigte sich die selektive Akkumulation regulatorischer T-Zellen im Tumor. Zusammen mit dem erhöhten Anteil humaner regulatorischer T-Zellen in der Peripherie, weisen diese Beobachtungen deutliche Parallelen mit Befunden aus humanen Patienten auf. Dies bietet somit erstmalig die Option in vivo die Rolle humaner regulatorischer T-Zellen im undifferenzierten pleomorphen Sarkom zu analysieren. Die hier gezeigten Daten machen deutlich, dass es das humanisierte Mausmodell ermöglicht, die Entstehung und Funktion humaner regulatorischer T-Zellen in vivo zu analysieren, deren Bedeutung in klinisch relevanten Modellen zu charakterisieren und somit innovative Therapien zu etablieren.

Avaliação fenotípica das células T CD4+ reguladoras, Th17, Th22 e Tc22 nos indivíduos expostos não infectados por HIV-1

INTRODUÇÃO: A infecção por HIV-1 é um grave problema de saúde pública causando elevada taxa de morbidade e mortalidade. Entretanto, alguns indivíduos são considerados resistentes à infecção por HIV-1, mesmo após repetidas exposições ao vírus. Vários fatores imunológicos e genéticos podem estar associados a resistência à infecção, como ativação de componentes da imunidade inata e também devido ao baixo perfil de ativação das células T. É possível que nos indivíduos expostos e não infectados por HIV-1 (ENI) ocorra uma importante atuação das células T secretoras de IL-17 e IL-22, e também as células T reguladoras, pois são necessárias para a manutenção e homeostase das mucosas associadas ao intestino (GALT). OBJETIVO: Avaliar o fenótipo e a função de células TCD4+ e TCD8+ em casais sorodiscordante ao HIV-1, compostos por indivíduos ENI e os parceiros infectados por HIV-1. MÉTODOS: Os casais sorodiscordantes ao HIV-1, consistiam de 23 indivíduos expostos não-infectados (ENI), 14 mulheres e 9 homens, com mediana de 41 anos e 21 parceiros infectados por HIV-1 (HIV), 20 homens e 1 mulher com mediana de 41 anos. Os controles saudáveis foram 24 indivíduos (14 mulheres e 10 homens) com mediana de 37 anos. Os casais sorodiscordantes foram compostos por 16 heterossexuais e 7 homossexuais, com tempo de relacionamento de 13 anos. As frequências de células Th17, Th22 e Tc22, as células T polifuncionais foram analisadas em células mononucleares (CMNs) do sangue periférico, estimulados com peptídeos da região Gag do HIV-1 e da enterotoxina B do Staphylococcus aureus (SEB), a frequência de células T reguladoras, o perfil fenotípico de exaustão/diferenciação e a expressão da integrina alfa4?7 e CCR9 em células T, foram realizados por citometria de fluxo. RESULTADOS: No grupo HIV, as células T CD4+ e CD8+ do sangue periférico mostrou maior frequência de CD95 e PD-1 e baixa expressão de CD127 comparado ao grupo ENI e controle. A frequência de células Th17 em CMNs aumentou nos grupos ENI e HIV-1 na condição sem estímulo, contudo, após estímulo com os peptídeos da região p24 da Gag do HIV-1 induziu resposta somente no grupo HIV-1. O grupo ENI mostrou resposta antígeno-especifica somente para IL-22. Além disto, avaliando as células Tc22 e Th22, foi verificado aumento da resposta aos peptídeos da Gag e também ao SEB, nos grupos HIV e ENI. A presença de células T polifuncionais antígeno-especificas, secretoras de 5-4 citocinas, foi detectada apenas em células T CD38+ no grupo HIV, enquanto os indivíduos ENI mostraram resposta polifuncional por células T CD38- somente ao estímulo policlonal por SEB. Uma diminuição do número absoluto de células T reguladoras (CD4+CD25+CD127low/-Foxp3+) foi detectada no grupo HIV comparado ao ENI e controle, com maior expressão de moléculas HLA-DR e CD95. Além disto, foi detectado diminuição na frequência de células TCD8+ ?4?7+ no grupo ENI e de células TCD4+ alfa4beta7+ nos grupos ENI e HIV. Houve uma correlação positiva entre as células Tc22 e Th22 com as células TCD8+ e TCD4+ que expressam alfa4beta7, no grupo ENI e HIV-1. CONCLUSÃO: Os indivíduos ENI são capazes de desenvolver resposta antígeno-específicas relacionadas com a IL-22, que possui importante função na imunidade de mucosas. Além disto, mostram presença de células T polifuncionais com baixo perfil de ativação a estímulo policlonal. Os dados evidenciam que os indivíduos ENI, mostram indução de células Tc22, aumento de expressão de moléculas de migração para o intestino e equilíbrio entre as células efetoras e Treg, que em conjunto, devem exercer importante papel para a resistência à infecção por HIV-1

The Role of HBD-2 and HBD-3 in Human T Cell Development

Human β-defensins (hBDs) are a family of cationic peptides able to directly kill a wide range of microorganisms including bacteria, fungi and viruses. In addition to their antimicrobial activities, defensins also contribute to the modulation of both the host innate and adaptive immunity. In this project, we demonstrate that the αCD3/28 co-stimulation of human CD4+ T cells in the presence of 10μg/ml hBD-2 or hBD-3 together causes an up-regulation in numbers of CD4+CD69+CD25+ and CD4+CD69-CD25+ T cell subsets, indicating that the treatment of hBD-2 and 3 enhances CD4+ T cell activation. Consistent with this finding, proliferation assay using CFSE suggests that hBD-2 and hBD-3 treatment in vitro induces the proliferation of CD4+ T cells following by 96hrs culture. Analysis of expression of the regulatory T cells (Tregs) specific marker, FoxP3, reveals a shift in the CD4+CD127-CD25+ Treg subset at 18hrs. However, at the later time point, we found that the percentage of FoxP3+cells decreased in the CD4+CD127-CD25+ Treg population, whereas the presence of the FoxP3+CTLA-4+ Treg subset increased. These data indicate that Treg suppressive function may be potentially defective following the co-incubation of purified T cells with either hBD-2 or hBD-3 for 42hrs in vitro due to the apparent loss of FoxP3 expression. We further characterise the role of hBD-2 and hBD-3 in driving human CD4+ T cells polarisation. Our in vitro data suggests that treatment with hBD-2 and hBD-3 can not only induces effector T cell (Teff) differentiation into RORγt+T-bet+ (Th17/Th1) cells, but can also trigger the differentiation of Treg expressing RORγt and T-bet rather than the master controller of Treg function, FoxP3. This apparent plasticity of T cell phenotype allows them to convert from Treg to Th1/17-like effector T cell phenotype following 18hrs in culture. By 42hrs in culture, treatment with hBD-2 and hBD-3 induced both Teff cell and Treg cell differentiation towards the Th17-like phenotype. Compared with the treatment with hBD-2, treatment with hBD-3 induced a more pronounced effect to increase levels of RORγt in CD4+ T cells. This elevated expression may, in turn, be responsible for the induction of higher IL-17A secretion. Consistent with this idea, it was found that treatment with hBD-3 but not hBD-2 was capable of inducing the higher level of secretion of IL-17A. Additionally, treatment with hBD-3 induced an increased expression of IL-6, which is capable of driving the differentiation of naïve T cells towards IL-17-producing Th17 cells. Functionally, using the Treg suppression assay, the data suggested that hBD-2 may dampen down Treg cell ability to induce suppression of Teff cell activity. Interestingly, co-culture with hBD-2 would also appear to increase Teff cell resistance to Treg immunoregulation in vitro. Further investigation using microarray gene analysis revealed chemokine C-C motif ligand 1 (CCL1) as potential genes responding to hBD-2 treatment. The blockade of CCL1 has been reported to inhibit Treg suppressive function. Thus, this study explored the function of these antimicrobial candidates in regulating CD4+ T cell plasticity which could result in hBD-2 and hBD-3 being able to regulate its own production, but also may regulate Treg and Teff cell development and function, thus strengthening the link between innate and adaptive immunity