Thorough characterization and analysis of a multispectral imaging system developed for colour measurement

Hoy en día, los sistemas de imagen basados en cámaras CCD son ampliamente utilizados en numerosos campos, en particular, en el campo de la imagen científica debido a su alta resolución, alta eficiencia cuántica, amplia respuesta espectral, aceptable razón señal-ruido, linealidad, fidelidad geométrica, rápida respuesta, tamaño reducido y durabilidad.A pesar de esto, si se quiere utilizar una cámara CCD como instrumento de medida, se debe tener en cuenta que las cámaras CCD no son detectores perfectos, si no que presentan diversas fuentes de ruido inherentes a su funcionamiento que alteran los niveles digitales correspondientes a cada píxel, distorsionan la imagen real adquirida de forma desconocida y reducen la precisión radiométrica, la calidad de la imagen y su resolución.Dos de las relativamente recientes aplicaciones de los sistemas de imagen basados en cámaras CCD son la medida del color, consistente, básicamente, en estimar los valores triestímulo XYZ asociados a una muestra de color a partir de los niveles digitales de respuesta del sistema, y la reconstrucción espectral, consistente en estimar el espectro de reflectancia de una muestra de color a partir de los niveles digitales correspondientes de la respuesta del sistema.No obstante, para llevar a cabo medidas de color o reconstrucciones espectrales mediante este tipo de dispositivos es necesario realizar una caracterización o calibración previa de estos sistemas de imagen, con el objetivo de determinar la transformación que define la correspondencia entre las repuestas digitales del sistema y, por un lado, un espacio de color independiente del dispositivo, como el XYZ o el CIELAB, ya que las respuestas digitales del sistema, incluso las señales de salida RGB de un sistema de imagen tricromático, no se corresponden con los valores triestímulo independientes del dispositivo basados en el observador colorimétrico estándar de la CIE, o bien, por otro lado, el espacio de reflectancias espectrales, respectivamente.Los métodos de caracterización colorimétrica se pueden dividir en dos categorías generales: los métodos basados en las sensibilidades espectrales del sistema, algunos de los cuales normalmente sólo se aplican a configuraciones colorimétricas, es decir, con tres canales de adquisición, debido a su creciente complejidad al incrementar el numero de canales de adquisición, y los métodos basados en una carta de colores. Los métodos basados en las sensibilidades espectrales del sistema requieren el conocimiento de dichas sensibilidades para cada canal de adquisición, las cuales deben haberse determinado previamente mediante la caracterización espectral del sistema.En cuanto a los métodos de reconstrucción espectral, su principal objetivo es reconstruir el espectro de reflectancia, transmitancia o radiancia de una muestra de color a partir de las correspondientes respuestas digitales del sistema de imagen. Estos métodos se aplican habitualmente a configuraciones multiespectrales ya que los modelos lineales de espectros de reflectancia utilizados requieren como mínimo cuatro canales de adquisición para ser capaces de estimar espectros de reflectancia reales.Para que un sistema de imagen basado en una cámara CCD pueda ser utilizado como un instrumento de medida con elevada resolución espacial, de forma que la totalidad del área de detección del sistema sea útil para medir, es necesario corregir la no-uniformidad espacial de la respuesta del sistema. Con este propósito se utilizan básicamente dos tipos de técnicas. En primer lugar, las técnicas basadas en la escena se fundamentan en aplicar un algoritmo a la imagen original con el objetivo de obtener una mejora considerable en la calidad de la imagen a expensas de la precisión radiométrica. En segundo lugar, las técnicas de corrección de campo uniforme o de la nouniformidad espacial se basan en la calibración del sistema mediante dos imágenes: una imagen oscura y una imagen de campo uniforme, que se combinan linealmente con la imagen original. Este segundo tipo de técnicas permiten llevar a cabo medidas radiométricas precisas utilizando una cámara CCD. En la literatura se pueden encontrar diversas variantes de estas técnicas de corrección de campo uniforme o de la no-uniformidad espacial. La más general de estas variantes permite llevar a cabo la corrección de la no-uniformidad espacial de la respuesta del sistema de forma independiente de la nouniformidad de la iluminación de la escena, lo que resulta particularmente útil en varias condiciones de medida como, por ejemplo, en el caso de imágenes de objetos radiantes.La utilización de un sistema de imagen basado en una cámara CCD para medidas de color o reconstrucciones espectrales con elevada resolución espacial requiere la aplicación del segundo tipo de técnicas de corrección de la no-uniformidad espacial. En este trabajo se presentan la metodología experimental desarrollada para corregir las fuentes de ruido inherentes a un sistema de imagen basado en una cámara CCD, y la optimización de un algoritmo de corrección de la no-uniformidad espacial para obtener la mejor corrección posible de la no-uniformidad espacial.El principal objetivo de este trabajo es desarrollar un sistema de imagen multispectral para la medida del color. En este trabajo se presentan el diseño y desarrollo de un prototipo de sistema multiespectral en el rango visible del espectro y su minuciosa caracterización y análisis. Con este propósito se utiliza un sistema de imagen basado en una cámara CCD, por lo que es necesario llevar a cabo, en primer lugar, la corrección del ruido de la respuesta del sistema, concretamente la corrección de la no-uniformidad espacial, y, en segundo lugar, la caracterización o calibración del sistema mencionada anteriormente, para poder obtener los valores triestímulo XYZ y/o los espectros de reflectancia, respectivamente, a partir de las respuestas digitales del sistema. En este trabajo se utilizan dos sistemas de imagen basados en una cámara CCD: uno basado en una cámara CCD 10-bits color, y uno basado en una cámara CCD 12-bits monocromática refrigerada. De este último sistema se consideran dos configuraciones: una configuración colorimétrica con 3 canales de adquisición, y una configuración multiespectral con 7 canales de adquisición. La caracterización espectral se lleva a cabo sólo para la configuración colorimétrica de ambos sistemas con el objetivo de aplicar el método de caracterización colorimétrica basado en las sensibilidades espectrales del sistema. Por otro lado, se aplican diversos métodos de medida del color y reconstrucción espectral a las dos configuraciones del sistema basado en una cámara CCD 12-bits monocromática refrigerada y se comparan utilizando todas las combinaciones posibles de las cartas GretagMacbeth ColorChecker Color Rendition (CCCR) y GretagMacbeth ColorChecker DC (CCDC) como conjuntos de entrenamiento y prueba del sistema, con el objetivo de determinar los métodos más adecuados para cada configuración, es decir, los métodos que permiten conseguir la mejor precisión tanto en la medida del color como en la reconstrucción espectral para cada configuración. Al mismo tiempo se compara también el comportamiento de ambas configuraciones en términos de precisión de la medida del color y de la reconstrucción espectral.El hecho de que las sensibilidades espectrales de la mayoría de las cámaras CCD color (3 canales de adquisición) no verifiquen la condición de Luther, es decir, no sean transformaciones lineales de las funciones de igualación del color de la CIE, limita seriamente las aplicaciones colorimétricas de los sistemas basados en cámaras CCD color, dando lugar a valores triestímulo estimados dependientes del iluminante. Esta propiedad de las sensibilidades espectrales motiva el uso de sistemas multiespectrales ya que la única forma de asegurar una igualación del color para todos los observadores y bajo cambios en la iluminación es consiguiendo la igualación espectral. El método más directo para obtener información espectral de las muestras medidas es incrementar el muestreo por encima de los tres canales de adquisición tradicionales mediante filtros de banda estrecha, lo que se conoce como un sistema de imagen multiespectral. Los campos de aplicación de los sistemas deimagen multiespectral se ha incrementado enormemente en los últimos años, fundamentalmente debido a la posibilidad que ofrecen de estimar con precisión el espectro de reflectancia en cada píxel y, a partir de éste, los valores triestímulo XYZ, evitando del metamerismo.El sistema de imagen multiespectral diseñado y desarrollado en este trabajo doctoral para la medida del color está compuesto por un cámara CCD 12-bits monocromática refrigerada, una rueda de filtros motorizada y controlada vía software con un conjunto de filtros interferenciales de banda estrecha y un objetivo de focal variable. En coherencia con los resultados obtenidos en trabajos previos [Vilaseca et al., 2006] en la región NIR del espectro y extrapolándolos al rango visible, se utiliza un conjunto de siete filtros interferenciales de banda estrecha cubriendo por completo el rango visible del espectro, con la misma FWHM y longitudes de onda de pico equidistantes. Cada filtro constituye un canal de adquisición del sistema multiespectral, que corresponde a la configuración multiespectral del sistema de imagen antes mencionado.El primer paso antes de poder utilizar un sistema de imagen basado en una cámara CCD como instrumento de medida con elevada resolución espacial es llevar a cabo la corrección de las diferentes fuentes de ruido inherentes a su funcionamiento, y muy concretamente la corrección de la nouniformidad espacial de la respuesta del sensor. Con esta objetivo, en este trabajo se ha desarrollado una metodología experimental para la corrección de dichas fuentes de ruido, y se ha llevado a cabo la optimización de un algoritmo de corrección de la no-uniformidad espacial.A lo largo de este trabajo doctoral se han realizado también diversos análisis con el objetivo de mejorar la precisión de la medida del color y de la reconstrucción espectral utilizando sistemas de imagen basados en cámaras CCD.En primer lugar, considerando los conceptos básicos aplicados en imagen de alto rango dinámico (HDRI) para obtener una representación del contenido visual de una escena real independiente del dispositivo, se propone un balance de adaptación luminosa para incrementar el rango dinámico del sistema mediante la captura de imágenes con diferentes tiempos de exposición obteniendo así niveles digitales útiles para todos los píxeles. La aplicación de este balance de adaptación luminosa permite determinar el color en todos los píxeles de la imagen, incrementando así el rango dinámico del sistema [Pujol et al., 2006].En segundo lugar, se analiza la influencia del número de muestras del conjunto de entrenamiento en la precisión de la medida del color y la reconstrucción espectral con el objetivo de determinar si existe alguna relación entre la precisión y el tamaño del conjunto de entrenamiento. La precisión del sistema mejora incrementando el tamaño del conjunto de entrenamiento hasta alrededor de 110 muestras, y pasa a ser independientes del conjunto de entrenamiento utilizado para conjuntos de entrenamiento con un número de muestras igual o superior a 110.A continuación, se analizan la medida del color y la reconstrucción espectral llevadas a cabo utilizando las dos configuraciones del sistema, colorimétrica y multiespectral, en función de las gamas de colores medidas, es decir, conjuntos de muestras de color agrupadas en función de su tono, con el objetivo de determinar si estas configuraciones son especialmente sensibles a algunos tonos y/o a otras propiedades del color. En primer lugar se analizan las tendencias generales utilizando la carta CCDC como conjunto de entrenamiento y prueba y, en segundo lugar, se utilizan las 1269 muestras de color del Munsell Book of Color - Matte Collection, clasificadas en 10 tonos Munsell y cada uno de éstos en 4 sub-tonos, para analizar la influencia de la homogeneidad en tono del conjunto de entrenamiento.Se comprueba que la homogeneidad en tono del conjunto de entrenamiento permite mejorar de forma significativa la precisión del sistema tanto en la medida del color como en la reconstrucción espectral [de Lasarte et al., 2008 - 2]. Por otro lado, se utilizan tres combinaciones de conjuntos de entrenamiento y prueba de las muestras Munsell para variar el grado de homogeneidad en tono del conjunto de entrenamiento, obteniéndose los mejores resultados para los conjuntos de entrenamiento más homogéneos en tono.Los resultados obtenidos se analizan también en función de las características del color de las muestras medidas como son las coordenadas CIELAB, y las coordenadas Munsell de tono, 'value' y croma. No se observa ningún tipo de correlación entre la precisión del sistema y las coordenadas CIELAB, mientras que la precisión del sistema tiende a empeorar para muestras con valores de la coordenada Munsell Value V > 7 - 8.Se analiza también la influencia del iluminante mediante la comparación de los resultados obtenidos utilizando dos iluminantes: una lámpara incandescente y un simulador D65. Los mejores resultados se obtienen para la combinación configuración multiespectral del sistema y simulador D65 como iluminante.Seguidamente, la precisión de la medida del color y la reconstrucción espectral se analiza en función de los espectros de reflectancia de las muestras de color medidas para determinar si existe algún tipo de correlación entre ambos. Este estudio se lleva a cabo utilizando la configuración multiespectral del sistema y el iluminante D65, la carta CCDC y las muestras Munsell como conjuntos de entrenamiento y prueba. La precisión de la medida del color y la reconstrucción espectral se analizan en función de, por un lado, el área bajo la curva (AUC) de los espectros de reflectancia y, por otro lado, la suavidad de los espectros de reflectancia mediante su Transformada Discreta de Fourier (DFT), que se utiliza frecuentemente en análisis de espectros para determinar la suavidad de las curvas. Respecto al análisis del AUC, la precisión del sistema en la medida del color tiende a mejorar para muestras con AUC de sus espectros de reflectancia mayores, aunque no se puede establecer ninguna relación directa entre ambas. Esta tendencia no se observa en términos de la precisión de la reconstrucción espectral. Una mayor precisión en la reconstrucción espectral se asocia con frecuencia a espectros de reflectancia suaves, aunque tampoco se puede establecer ninguna correlación entre ambos. En cuanto al análisis de la DFT, la precisión en la medida del color parece ser independiente de la forma y/o la suavidad de los espectros de reflectancia, mientras que la mayor precisión en la reconstrucción espectral se asocia con frecuencia a un espectro de reflectancia suave, aunque no se puede establecer una correlación general entre ambas. Una vez completado el minucioso análisis del sistema multiespectral desarrollado y establecidas sus limitaciones en cuanto a precisión en la medida del color y la reconstrucción espectral, la siguiente etapa es determinar si algún otro número y/o combinación de filtros interferenciales disponibles comercialmente permitiría mejorar, al menos teóricamente, la precisión del sistema multiespectral. Con este propósito se lleva a cabo un estudio de simulación de un sistema multiespectral óptimo para la medida del color y la reconstrucción espectral. Este estudio se realiza considerando la respuesta espectral del la cámara CCD 12-bits refrigerada monocromática utilizada y una base de datos de filtros disponibles comercialmente seleccionados entre las bases de datos de Edmund Optics, OptoSigma y CVI. Se observa que la precisión del sistema se mejora al incrementar el número de filtros, aunque esta mejora está limitada y tiende a ser insignificante para un número de filtros superior a 8. Los filtros óptimos tienden a compensar la respuesta espectral de la cámara CCD sobre todo el rango visible pero teniendo en cuenta el inconveniente que suponen el desconocer las transmitancias reales de los filtros (las simulaciones dependen en gran medida de las transmitancias reales de los filtros, que no siempre se pueden simular fácilmente a partir de las especificaciones de los proveedores), la selección de un conjunto de filtros interferenciales con posiciones de pico equidistantes cubriendo todo el rango visible, iguales FWHM que permiten un ligero solapamiento entre ellos, y la mayor transmitancia posible, como se ha hecho en este trabajo, constituye una opción más que aceptable para obtener un sistema multiespectral útil. Finalmente, se comprueba la aplicabilidad del sistema multiespectral desarrollado utilizando, no sólo cartas de color estandarizadas, como son las CCDC, CCCR y las muestras Munsell, sino utilizando también un conjunto de 56 muestras textiles agrupadas en 28 parejas, que fueron especialmente fabricadas para comprobar la aplicabilidad de las fórmulas de diferencia de color, y el simulador D65 como iluminante. Se analizan diferentes combinaciones de conjuntos de entrenamiento y prueba. Los mejores resultados se obtienen, en promedio, utilizando conjuntos de entrenamiento homogéneos en tono y llevando a cabo una clasificación previa de las muestras textiles en tonos. Además, se comprueba la capacidad del sistema multiespectral desarrollado de detectar pequeñas diferencias, tanto en color como en el espectro de reflectancia, entre muestras reales, resultando así ser útil para aplicaciones que requieran discriminación, aunque se obtiene una escasa precisión en la determinación de las diferencias tanto de color como en las reflectancias espectrales entre los pares de muestras textiles considerados.Nowadays, imaging systems based on CCD cameras are widely used in several fields and, particularly in the field of scientific image, due to its high resolution, high quantum efficiency, wide spectral response, acceptable signal-to-noise ratio, linearity, geometric fidelity, fast response, small size and durability.In spite of this, if a CCD camera is wanted to be used as a measuring instrument, one must bear in mind that CCD cameras are not perfect detectors, but there are various noise sources inherent to their performance that alter the digital levels corresponding to each pixel, distort the real image acquired in an unknown manner, and diminish the radiometric accuracy, the image quality and the resolution.Two of the relatively recent applications of the imaging systems based on CCD cameras are colour measurement and spectral reconstruction. Colour measurement basically consists of estimating the XYZ tristimulus values associated to a colour sample from the system's response digital levels, whereas spectral reconstruction consists of estimating the reflectance spectrum of a colour sample from its corresponding system's response digital levels.Nevertheless, performing colour measurements and/or spectral reconstructions using this kind of devices requires a previous characterization or calibration of the imaging system. On one hand, colour measurement requires to determine the transformation that defines the correspondence between system's digital responses and a colour space independent of the device, such as the XYZ or the CIELAB. This is due to the fact that system's digital responses, even the RGB output signals for a trichromatic imaging system, do not correspond with the device independent tristimulus values based on the CIE standard colorimetric observer. On the other hand, spectral reconstruction requires to determine the transformation that defines the correspondence between system's digital responses and the reflectance spectra space.Methods for colorimetric characterization can be divided in two general categories: methods based on spectral sensitivities, some of which are usually only applied to colorimetric configurations of imaging systems, i.e. with three acquisition channels, due to its growing complexity when the number of acquisition channels is increased, and methods based on a colour sample chart. Methods based on spectral sensitivities require the knowledge of the system's spectral sensitivities for each acquisition channel, which can be previously determined through the spectral characterization of the imaging system.Regarding the methods for spectral reconstruction, their main objective is to reconstruct the reflectance, transmittance or radiance spectra of a colour sample from the corresponding digital responses of the imaging system. These methods are usually applied to multispectral configurations since the linear models of reflectance spectrum used require at least four acquisition channels to be able to estimate real reflectance spectra.In order an imaging system based on a CCD camera can be used as a measuring instrument with high spatial resolution, so that the whole system's detection area is useful for measuring, it is mandatory to correct the spatial non-uniformity of the system's response. Basically two kinds of techniques are used with this purpose. Firstly, the scene-based techniques are based on applying an algorithm to the original or raw image in order to obtain a considerable improvement in image quality at the expense of radiometric accuracy. Secondly, the flat-field correction or spatial non-uniformity correction techniques are based on calibrating the detector by means of two images: a dark image and a uniform field or flat-field image, which are linearly combined with the original or raw image (image t

Iris color evaluation through multispectral systems

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Usefulness of Serial Multiorgan Point-of-Care Ultrasound in Acute Heart Failure: Results from a Prospective Observational Cohort.

Background and Objectives: Acute heart failure (AHF) is a common disease and a cause of high morbidity and mortality, constituting a major health problem. The main purpose of this study was to determine the impact of multiorgan ultrasound in identifying pulmonary hypertension (PH), a major prognostic factor in patients admitted due to AHF, and assess whether there are significant changes in the venous excess ultrasonography (VE US) score or femoral vein Doppler at discharge. Materials and Methods: Patients were evaluated with a standard protocol of lung ultrasound, echocardiography, inferior vena cava (IVC) and hepatic, portal, intra-renal and femoral vein Doppler flow patterns at admission and on the day of discharge. Results: Thirty patients were enrolled during November 2021. The mean age was seventy-nine years (Standard Deviation–SD 13.4). Seven patients (23.3%) had a worsening renal function during hospitalization. Regarding ultrasound findings, VE US score was calculated at admission and at discharge, unexpectedly remaining unchanged or even worsened (21 patients, 70.0%). The area under the curve for the lung score was 83.9% (p = 0.008), obtaining a cutoff value of 10 that showed a sensitivity of 82.6% and a specificity of 71.4% in the identification of intermediate and high PH. It was possible to monitor significant changes between both exams on the lung score (16.5 vs. 9.3; p < 0.001), improvement in the hepatic vein Doppler pattern (2.4 vs. 2.1; p = 0.002), improvement in portal vein Doppler pattern (1.7 vs. 1.4; p = 0.023), without significant changes in the intra-renal vein Doppler pattern (1.70 vs. 1.57; p = 0.293), VE US score (1.3 vs. 1.1; p = 0.501), femoral vein Doppler pattern (2.4 vs. 2.1; p = 0.161) and IVC collapsibility (2.0 vs. 2.1; p = 0.420). Conclusions: Our study results suggest that performing serial multiorgan Point-of-Care ultrasound can help us to better identify high and intermediate probability of PH patients with AHF. Currently proposed multi-organ, venous Doppler scanning protocols, such as the VE US score, should be further studied before expanding its use in AHF patients.post-print2977 K

Cold-Inducible RNA Binding Protein as a Vaccination Platform to Enhance Immunotherapeutic Responses against Hepatocellular Carcinoma

Therapies based on immune checkpoint inhibitors (ICPI) have yielded promising albeit limited results in patients with hepatocellular carcinoma (HCC). Vaccines have been proposed as combination partners to enhance response rates to ICPI. Thus, we analyzed the combined effect of a vaccine based on the TLR4 ligand cold-inducible RNA binding protein (CIRP) plus ICPI. Mice were immunized with vaccines containing ovalbumin linked to CIRP (OVA-CIRP), with or without ICPI, and antigen-specific responses and therapeutic efficacy were tested in subcutaneous and orthotopic mouse models of liver cancer. OVA-CIRP elicited polyepitopic T-cell responses, which were further enhanced when combined with ICPI (anti-PD-1 and anti-CTLA-4). Combination of OVA-CIRP with ICPI enhanced ICPI-induced therapeutic responses when tested in subcutaneous and intrahepatic B16-OVA tumors, as well as in the orthotopic PM299L HCC model. This effect was associated with higher OVA-specific T-cell responses in the periphery, although many tumor-infiltrating lymphocytes still displayed an exhausted phenotype. Finally, a new vaccine containing human glypican-3 linked to CIRP (GPC3-CIRP) induced clear responses in humanized HLA-A2.01 transgenic mice, which increased upon combination with ICPI. Therefore, CIRP-based vaccines may generate anti-tumor immunity to enhance ICPI efficacy in HCC, although blockade of additional checkpoint molecules and immunosuppressive targets should be also considered

Immunization with a tumor-associated CTL epitope plus a tumor-related or unrelated Th1 helper peptide elicits protective CTL immunity

Immunization with cytotoxic T cell epitope SPSYVYHQF (AH1), derived from MuLV gp70 envelope protein expressed by CT26 tumor cells, does not protect BALB/c mice against challenge with CT26 tumor cells. By contrast, immunization with AH1 plus T helper peptides OVA(323-337) or SWM(106-118) eliciting Th1 and Th0 profiles, protected 83% and 33% of mice, respectively. Interestingly, immunization with AH1 plus both helper peptides reverted the efficacy to 33%. We identified the endogenous T helper peptide p(320-333) from gp70 which elicits a Th1 profile and is naturally processed. As for OVA(323-337), immunization with p(320-333) alone did not protect against tumor challenge. However, p(320-333) plus AH1 protected 89% of mice at day 10 after vaccination. Only 20% of mice vaccinated with AH1 + OVA(323-337) or AH1 + p(320-333) were protected when challenged 80 days after immunization. Treatment with OVA(323-337) or with p(320-333) around established tumors delayed tumor growth. Our results show that tumor-related as well as tumor-unrelated but strong Th1 peptides may be useful for inducing CTL responses in tumor immunotherapy

Reproducción espectral de valores triestímulo mediante descripciones B-Spline: evaluación del error en el color

La principal motivación de este trabajo es la búsqueda de una única expresión matemática que permita reproducir distribuciones espectrales de forma general. Para ello se consideran polinomios B-Spline rotacionales de segundo orden como expresión matemática base para dicha reproducción. El objetivo fundamental de este trabajo es, por tanto, la determinación de los coeficientes de los polinomios B-Spline que permitan reproducir distribuciones espectrales, así como la evaluación de la exactitud de la reproducción espectral. El método utilizado para determinar estos coeficientes es un proceso de optimización genético basado en el Algoritmo Simplex, usando el error cuadrático medio o RMSE como función de mérito. La calidad final de la reproducción se evalúa mediante el ‘Goodness of Fit Coefficient’ o GFC.Postprint (published version

Líneas de investigación en óptica visual y tecnología del color en el CD6

Postprint (author's final draft

Relevance of CD6-Mediated interactions in the regulation of peripheral T-Cell responses and tolerance

The CD6 lymphocyte receptor has been involved in the pathophysiology of different autoimmune disorders and is now considered a feasible target for their treatment. In vitro data show the relevance of CD6 in the stabilization of adhesive contacts between T-cell and antigen-presenting cells, and the modulation of T-cell receptor signals. However, the in vivo consequences of such a function are yet undisclosed due to the lack of suitable genetically modified animal models. Here, the in vitro and in vivo challenge of CD6-deficient (CD6(-/-)) cells with allogeneic cells was used as an approach to explore the role of CD6 in immune responses under relative physiological stimulatory conditions. Mixed lymphocyte reaction (MLR) assays showed lower proliferative responses of splenocytes from CD6(-/-)mice together with higher induction of regulatory T cells (T-reg, CD4(+)CD25(+)FoxP3(+)) with low suppressive activity on T and B-cell proliferation. In line with these results, CD6(-/-)mice undergoing a lupus-like disorder induced by chronic graft-versus-host disease (cGvHD) showed higher serum titers of anti-double-stranded DNA and nucleosome autoantibodies. This occurred together with reduced splenomegaly, which was associated with lower in vivo bromodesoxyuridine incorporation of spleen cells and with increased percentages of spleen follicular B cells (B2, CD21(+)CD23(hi)) and T-reg cells. Interestingly, functional analysis of in vivo-generated CD6(-/-)T(reg) cells exhibited defective suppressive activity. In conclusion, the data from MLR and cGvHD-induced lupus-like models in CD6(-/-)mice illustrate the relevance of CD6 in T (and B) cell proliferative responses and, even more importantly, Treg induction and suppressive function in the in vivo maintenance of peripheral tolerance

CAR density influences antitumoral efficacy of BCMA CAR T cells and correlates with clinical outcome

Identification of new markers associated with long-term efficacy in patients treated with CAR T cells is a current medical need, particularly in diseases such as multiple myeloma. In this study, we address the impact of CAR density on the functionality of BCMA CAR T cells. Functional and transcriptional studies demonstrate that CAR T cells with high expression of the CAR construct show an increased tonic signaling with up-regulation of exhaustion markers and increased in vitro cytotoxicity but a decrease in in vivo BM infiltration. Characterization of gene regulatory networks using scRNA-seq identified regulons associated to activation and exhaustion up-regulated in CARHigh T cells, providing mechanistic insights behind differential functionality of these cells. Last, we demonstrate that patients treated with CAR T cell products enriched in CARHigh T cells show a significantly worse clinical response in several hematological malignancies. In summary, our work demonstrates that CAR density plays an important role in CAR T activity with notable impact on clinical response