Expression of MHC II genes

Innate and adaptive immunity are connected via antigen processing and presentation (APP), which results in the presentation of antigenic peptides to T cells in the complex with the major histocompatibility (MHC) determinants. MHC class II (MHC II) determinants present antigens to CD4+ T cells, which are the main regulators of the immune response. Their genes are transcribed from compact promoters that form first the MHC II enhanceosome, which contains DNA-bound activators and then the MHC II transcriptosome with the addition of the class II transactivator (CIITA). CIITA is the master regulator of MHC II transcription. It is expressed constitutively in dendritic cells (DC) and mature B cells and is inducible in most other cell types. Three isoforms of CIITA exist, depending on cell type and inducing signals. CIITA is regulated at the levels of transcription and post-translational modifications, which are still not very clear. Inappropriate immune responses are found in several diseases, including cancer and autoimmunity. Since CIITA regulates the expression of MHC II genes, it is involved directly in the regulation of the immune response. The knowledge of CIITA will facilitate the manipulation of the immune response and might contribute to the treatment of these diseases

Recombinant gamma interferon provokes resistance of human breast cancer cells to spontaneous and IL-2 activated non-MHC restricted cytotoxicity.

Natural and lymphokine activated killer cells (NK and LAK) are believed to play an important role in the control of tumour progression and metastasis. Their specific receptors on tumours cells are still unknown. Several studies suggest that these cells recognise and eliminate abnormal cells with deleted or reduced expression of MHC class I molecules. Previous reports suggest that interferons (IFN), by increasing MHC class I expression on target cells, induce resistance to killing by NK cells. We investigated the role of MHC molecule expression by two human breast cancer cell lines T47D and ZR75-1 in their susceptibility to NK and LAK cells. These two cell lines spontaneously express low levels of HLA class I antigens but no HLA class II molecules. After IFN-gamma treatment they both overexpressed MHC class I and de novo expressed class II molecules as detected by flow cytometry, quantified by a radioimmunoassay and analysed by two-dimensional gel electrophoresis. Opposed to untreated cells these IFN-gamma treated cells were resistant to NK and LAK lysis. Furthermore, preincubation of IFN-gamma treated breast cancer cells with F(ab')2 fragments of monoclonal antibodies to HLA class I and HLA class II molecules was unable to restore lysis. In contrast, several complete monoclonal antibodies including anti-HLA class I and HLA class II induced the lysis of target cells whether or not they had been treated by IFN-gamma. The therapeutic use of monoclonal antibodies directed against antigens expressed on tumour cells (ADCC) in conjunction with interferon therapy should be discussed in lymphokine-based strategies for treatment of cancer patients

Binding and cooperative interactions between two B cell-specific transcriptional coactivators.

International audienceThe class II transactivator (CIITA) and B cell octamer-binding protein 1/octamer-binding factor 1/Oct coactivator from B cells (Bob1/OBF-1/OCA-B) represent two B cell-specific transcriptional coactivators. CIITA and Bob1 interact with proteins that bind to conserved upstream sequences in promoters of class II major histocompatibility genes and octamer-binding transcription factors Oct-1 and Oct-2, respectively. Both CIITA and Bob1 increase the expression from the DRA promoter, which is a prototypic class II promoter. Moreover, in the presence of CIITA, interactions between class II promoters and Bob1 are independent of the octamer-binding site. Using in vivo and in vitro binding assays, we confirm that Bob1 binds to CIITA. Thus, CIITA not only activates the expression of class II genes but recruits another B cell-specific coactivator to increase transcriptional activity of class II promoters in B cells

Comparative Analysis of Gingival Tissue Antigen Presentation Pathways in Ageing and Periodontitis

AIM: Gingival tissues of periodontitis lesions contribute to local elevations in mediators, including both specific T cell and antibody immune responses to oral bacterial antigens. Thus, antigen processing and presentation activities must exist in these tissues to link antigen-presenting cells with adaptive immunity. We hypothesized that alterations in the transcriptome of antigen processing and presentation genes occur in ageing gingival tissues and that periodontitis enhances these differences reflecting tissues less capable of immune resistance to oral pathogens. MATERIALS AND METHODS: Rhesus monkeys (n = 34) from 3 to 23 years of age were examined. A buccal gingival sample from healthy or periodontitis sites was obtained, total RNA isolated, and microarray analysis was used to describe the transcriptome. RESULTS: The results demonstrated increased transcription of genes related to the MHC class II and negative regulation of NK cells with ageing in healthy gingival tissues. In contrast, both adult and ageing periodontitis tissues showed decreased transcription of genes for MHC class II antigens, coincident with up-regulation of MHC class I-associated genes. CONCLUSION: These transcriptional changes suggest a response of healthy ageing tissues through the class II pathway (i.e. endocytosed antigens) and altered responses in periodontitis that could reflect host-associated self-antigens or targeting cytosolic intracellular microbial pathogens

Experimental ovine toxoplasmosis: influence of the gestational stage on the clinical course, lesion development and parasite distribution

P. 1-14The relation between gestational age and foetal death risk in ovine toxoplasmosis is already known, but the mechanisms involved are not yet clear. In order to study how the stage of gestation influences these mechanisms, pregnant sheep of the same age and genetic background were orally dosed with 50 oocysts of Toxoplasma gondii (M4 isolate) at days 40 (G1), 90 (G2) and 120 (G3) of gestation. In each group, four animals were culled on the second, third and fourth week post infection (pi) in order to evaluate parasite load and distribution, and lesions in target organs. Ewes from G1 showed a longer period of hyperthermia than the other groups. Abortions occurred in all groups. While in G2 they were more frequent during the acute phase of the disease, in G3 they mainly occurred after day 20 pi. After challenge, parasite and lesions in the placentas and foetuses were detected from day 19 pi in G3 while in G2 or G1 they were only detected at day 26 pi. However, after initial detection at day 19 pi, parasite burden, measured through RT-PCR, in placenta or foetus of G3 did not increase significantly and, at in the third week pi it was lower than that measured in foetal liver or placenta from G1 to G3 respectively. These results show that the period of gestation clearly influences the parasite multiplication and development of lesions in the placenta and foetus and, as a consequence, the clinical course in ovine toxoplasmosis.S

A novel antiangiogenic and vascular normalization therapy targeted against human CD160 receptor

A monoclonal anti-CD160 antibody inhibits the growth of new vessels in pathological ocular and tumor neoangiogenesis but not in healthy tissues

How does toxoplasmosis affect the maternal-foetal immune interface and pregnancy?

Toxoplasma gondii is a zoonotic parasite which, depending on the geographical location, can infect between 10 to 90% of humans. Infection during pregnancy mayresult in congenital toxoplasmosis. The effects on the fetus vary depending on the stage of gestation in which primary maternal infection arises. A large body of research has focused on understanding immune response to toxoplasmosis, although few studies have addressed how it is affected by pregnancy or the pathological consequences of infection at the maternal-fetal interface. There isa lack of knowledge about how maternal immune cells, specifically macrophages are modulated during infection and the resulting consequences for parasite control and pathology. Herein, we discuss the potential of T. gondii infection to affect the maternal-fetal interface and the potential of pregnancy to disrupt maternal immunity to T. gondii infection

Epigenetics in atherosclerosis and inflammation

Introduction Epigenetics explained Epigenetic alterations are reversible Atherosclerosis Epigenetics and association with atherosclerosis Epigenetic regulation of cell activity T cells Monocytes Endothelial cells Smooth muscle cells Chemokines, their receptors and other genes involved in inflammation eNOS iNOS CCL11 (eotaxin) CCR5 Epigenetics in (vascular) inflammation KDM6B Oestrogen receptor COX2 Transcriptional regulation of MHC molecules - the role of CIITA Non-histone targets MicroRNAs Conclusions Atherosclerosis is a multifactorial disease with a severe burden on western society. Recent insights into the pathogenesis of atherosclerosis underscore the importance of chronic inflammation in both the initiation and progression of vascular remodelling. Expression of immunoregulatory molecules by vascular wall components within the atherosclerotic lesions is accordingly thought to contribute to the ongoing inflammatory process. Besides gene regulatory proteins (transcription factors), epigenetic mechanisms also play an essential and fundamental role in the transcriptional control of gene expression. These epigenetic mechanisms change the accessibility of chromatin by DNA methylation and histone modifications. Epigenetic modulators are thus critically involved in the regulation of vascular, immune and tissue-specific gene expression within the atherosclerotic lesion. Importantly, epigenetic processes are reversible and may provide an excellent therapeutic target. The concept of epigenetic regulation is gradually being recognized as an important factor in the pathogenesis of atherosclerosis. Recent research provides an essential link between inflammation and reprogramming of the epigenome. In this review we therefore discuss the basis of epigenetic regulation - and the contribution thereof in the regulation of inflammatory processes in general and during atherosclerosis in particular. Moreover we highlight potential therapeutic interventions based on epigenetic mechanisms.Stemcel biology/Regenerative medicine (incl. bloodtransfusion

Features of Human Decidual NK Cells in Healthy Pregnancy and During Viral Infection

International audienceThe hallmark of human early pregnancy is the accumulation of a unique population of Natural Killer (dNK) cells at the main maternal-fetal interface, the decidua basalis. dNK cells play a crucial role in successful placentation probably by orchestrating the invasion of trophoblast cells deep into the decidua basalis and remodeling of the maternal spiral arteries. Recent advances in the field emphasize the importance of the local microenvironment in shaping both the phenotype and the effector functions of these innate lymphoid cells. Despite slow progress in the field, ex vivo studies revealed that dNK cells sense and destroy infected cells in order to protect the fetus from invading pathogens. In this review, we will discuss key features of dNK cells during healthy pregnancy as well as their functional adaptations in limiting pathogen dissemination to the growing conceptus. The challenge is to better understand the plasticity of dNK cells in the maternal-fetal interface. Such insights would enable greater understanding of the pathogenesis in congenital infections and pregnancy disorder

REGULATION DE L'EXPRESSION<br />DES GENES DU COMPLEXE MAJEUR<br />D'HISTOCOMPATIBILITE DE CLASSE II

Pour mon travail de thèse Doctorat j'ai rejoint l'hôpital Saint Louis à Paris sous la direction scientifique Dr. Fabien Calvo. L'objectif principal de mon travail de doctorat Es Science était de développer des modèles cellulaires de cancer du sein humain afin d'étudier les effets d'agents anticancéreux. En parallèle, j'ai étudié l'expression des antigènes du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) dans les cellules d'adénocarcinome mammaire humain ainsi que leur modulation par l'IFN-g. J'ai montré que l'induction de l'expression des antigènes du CMH était associée à la résistance à la lyse par les cellules NK et cellules LAK et à l'augmentation de la susceptibilité à la lyse mediée par l'anticorps (Antibody Dependent Cytotoxicity ADCC). Ces travaux ont fait l'objet de plusieurs publications dans des journaux avec comité de sélection (Jabrane-Ferrat 1-6 et de thèse de Doctorat de l'Université Scientifique et Médicale de Grenoble en Juin 1988).Lors de mon travail post-doctoral à l'université de Californie San Francisco, j'ai travaillé sur les aspects moléculaires de la régulation de l'expression des gènes du complexe majeur d'histocompatibilité de classe II (CMHII).Dans une première phase nous avons définit les aspects structuraux des gènes CMHII et leur niveau de méthylation et du compactage de la chromatine. Nous avons montré que MDBP forme un complexe avec la boîte X du DRA et que le complexe MDBP qui est équivalent à l'activité EF-C (protéine qui se lie sur la séquence enhancer du virus du polyome), EP (protéine qui se lie sur la séquence enhancer de l'hépatite B) et MIF (une séquence intronique de c-myc) contient RFX-1 (Zhang, Jabrane-Ferrat et al. 1993).Ensuite, j'ai montré que la boîte pyrimidine tract contenait une séquence GGAAG présente dans les séquences consensus reconnues par la famille de protéines de l'oncogène Ets-1. Ainsi, j'ai démontré le rôle de l'oncogène Ets-1 dans l'expression d'un taux élevé des gènes du CMH II dans les cellules B et les cellules dendritiques. Ce travail a été publié dans MCB (Jabrane-Ferrat et al. 1994).En plus de la séquence TATA, le promoteur HLA-DRA possède une séquence Octamer qui fixe les facteurs Oct1 (expression ubiquitaire) et Oct2 (expression spécifique aux cellules B). Les mutations du site TATA ne semblent pas affecter l'expression du promoteur, alors que toutes mutations du site octamer réduisent l'expression du promoteur. Nous avons substitué la séquence Octamer-TATA par la boîteTATA de l'adénovirus E1b et montré que cette mutation par substitution enlève la dépendance du site octamer. Nous avons également montré que la boîteTATA de E1b fixe le facteur TBP, tandis que celle du promoteur DRA ne le fixe pas. Cela nous a permis de conclure qu'au niveau du promoteur HLA-DRA, la boîteTATA n'est pas fonctionnelle et que la séquence Octamer joue un rôle dans le recrutement du TBP à la machinerie de transcription basale (TBP, Pol II et TAFs) (Voliva, Jabrane-Ferrat and Peterlin 1995).Après clonage du facteur OCA-B, activateur spécifique des cellules B qui interagit de façon équivalente avec les protéines Oct-1 et Oct-2 liée au site octamer, nous avons décrit la première interaction entre deux co-activateurs tissu-spécifiques: CIITA et OCA-B. Nous avons montré que le CIITA et OCA-B interagissent directement et agissent de facon synergique au niveau du promoteur HLA-DRA. Nos résultats suggèrent qu'au niveau des promoteurs de classe II le CIITA permet de recruter un second activateur OCA-B ceci permet d'exposer deux surfaces d'activation pour une interaction avec les TAFs (TBP associated factors [12]) et la machinerie de transcription de base. Ou encore que OCA-B via son interaction avec TBP et d'autres TAFs créerait un complexe qui fixerait le CIITA avec une plus grande affinité et activerait la transcription avec une plus grande éfficacité. La formation d'un complexe multiprotéique entre les protéines régulatrices et le complexe de préinitiation serait responsable de l'expression des gènes de classe II et probablement d'autres gènes impliqués dans la réponse immunitaire. L'absence de l'expression d'OCA-B dans les cellules traitées par l'IFN-g pourrait-être responsable en partie du faible niveau d'expression des gènes de classe II dans les cellules présentatrices d'antigènes et dans les cellules somatiques (Fontes, Jabrane-Ferrat et al. 1996).Des observations préliminaires nous ont permis de postuler que la boîte S est une duplication ancestrale de la boîteX. Dont le but de confirmer ce postulat, j'ai montré que la délétion de la boîte S est nécessaire à l'expression du promoteur DRA dans les cellules B et que les promoteurs du CMHII sont soumis à des contraintes spaciales très rigides. L'espace entre les boîtes S et X ne peut pas être modifié. De plus nous travaux nous permis de suggérer que non seulement les séquences X et S fixent la même protéine mais en plus il existe des interactions entre les protéines se fixant au niveau de la boîte X et au niveau de de la boîte S (Jabrane-Ferrat et al. 1996).Pour confirmer que le rôle de la boîte S in vivo et déterminer son importance dans la régulation de l'expression des gènes CMHII, nous avons montré que RFX1 peut lier la séquence X en l'absence des autres séquences promotrices. La présence de la boîte Y permet de favoriser et d'augmenter la fixation de RFX5 par rapport à celle de RFX1. La boîte S quand à elle, elle augmente la fixation de RFX1 et de RFX5. Nos résultats ont suggéré que les boîtes S et Y permettent de sélectionner spécifiquement RFX5 (Fontes, Jabrane-Ferrat et al. 1996 et 1997). L'ensemble des travaux résumés ici sont repris en détail dans ce mémoire d'habilitation à diriger des recherches. EXPOSE DES TRAVAUX DE RECHERCHEI. INTRODUCTIONLes gènes du complexe majeur d'histocompatibilité de classe II (CMHII) ainsi que ceux nécessaires à la dégradation et à la présentation de l'antigène sont régulés de manière coordonnée dans les cellules. Leurs promoteurs contiennent des séquences régulatrices en cis (CUS) qui lient les complexes protéiques composés du facteur régulateur X (RFX) et le facteur nucléaire Y (NFY) (Reith et al. 2000, revue). Ces facteurs sont non seulement recrutés au niveau du promoteur de manière coopérative mais ils forment également une plateforme capable de recruter le trans-activateur du CMHII (CIITA). Le recrutement de CIITA permet ainsi l'initiation et l'élongation de la transcription des gènes du CMHII localisés sur le bras court du chromosome 6 (Fontes et al. 1999, Kanazawa et al. 2000). Notre compréhension, de ce système de régulation, a été favorisée par des analyses génétiques et biochimiques du syndrome du lymphocyte nu (BLS) (Gricelli et al. 1989, Lisowska-Gropierre et al. 1994) dont les patients ont été répértoriés en différents groupes de complémentation. Les mutations responsables de cette immunodéficience, ont été identifiées pour quatres groupes de complémentation et affectent les trois sous-unités de RFX (Steimle et al. 1995, Masternak et al. 1998, Nagarajan et al. 1999) ainsi que le CIITA (Steimle et al. 1993). Dans le dernier groupe (5eme) de BLS, seuls les promoteurs en direction du télomère sont transcrits et par conséquent ils se traduisent par l'absence d'expression de certains isotypes du CMHII. La transcription des gènes impliqués dans la dégradation et la présentation de l'antigène par les déterminants du CMHII est une nécessite absolue pour une immunité adaptative. L'équipe que je souhaite créer aura pour but de pousuivre la dissection des mécanismes moléculaires qui permettent les interactions ADN-protéines et protéine-protéine au niveau du promoteur, leurs fonctions, la régulation du CIITA et sa capacité à coordonner différentes activités de l'ARN polymerase II (ARNPII), recréer ce complexe de régulation dans un système de transcription in vitro. Notre but à long terme est d'utiliser les connaissances que nous allons acquérir pour l'obtention d'un vaccin anti-tumoral