Phenotypic Studies of Natural Killer Cell Subsets in Human Transporter Associated with Antigen Processing Deficiency

Peripheral blood natural killer (NK) cells from patients with transporter associated with antigen processing (TAP) deficiency are hyporesponsive. The mechanism of this defect is unknown, but the phenotype of TAP-deficient NK cells is almost normal. However, we noticed a high percentage of CD56bright cells among total NK cells from two patients. We further investigated TAP-deficient NK cells in these patients and compared them to NK cells from two other TAP-deficient patients with no clinical symptoms and to individuals with chronic inflammatory diseases other than TAP deficiency (chronic lung diseases or vasculitis). Peripheral blood mononuclear cells isolated from venous blood were stained with fluorochrome-conjugated antibodies and the phenotype of NK cells was analyzed by flow cytometry. In addition, 51Chromium release assays were performed to assess the cytotoxic activity of NK cells. In the symptomatic patients, CD56bright NK cells represented 28% and 45%, respectively, of all NK cells (higher than in healthy donors). The patients also displayed a higher percentage of CD56dimCD16− NK cells than controls. Interestingly, this unusual NK cell subtype distribution was not found in the two asymptomatic TAP-deficient cases, but was instead present in several of the other patients. Over-expression of the inhibitory receptor CD94/NKG2A by TAP-deficient NK cells was confirmed and extended to the inhibitory receptor ILT2 (CD85j). These inhibitory receptors were not involved in regulating the cytotoxicity of TAP-deficient NK cells. We conclude that expansion of the CD56bright NK cell subtype in peripheral blood is not a hallmark of TAP deficiency, but can be found in other diseases as well. This might reflect a reaction of the immune system to pathologic conditions. It could be interesting to investigate the relative distribution of NK cell subsets in various respiratory and autoimmune diseases

Teaching of English in French-Canada

Thesis (Ed.M.)--Boston University, 1935. This item was digitized by the Internet Archive

Etude de la molécule CD1e et de son trafic intracellulaire

Au sein de la famille des molécules présentatrices d'antigènes CD1, la molécule CD1e est très particulière. Le CD1e est en effet localisé exclusivement de façon intracellulaire et existe, sous une forme associée à la membrane, dans le réticulum endoplasmique et les compartiments golgiens et sous une forme soluble, dans les endosomes. Nous avons étudié d'une part la localisation du CD1e dans les cellules dendritiques (CDs) immatures et en cours de maturation. Dans les CDs immatures, le CD1e est principalement localisé dans le Golgi mais est aussi détecté dans les compartiments tardifs multilamellaires. Dans les CDs matures, les molécules CD1e sont relocalisées dans les compartiments tardifs matures où se trouvent également le CD1b. D'autre part, un modèle de cellules transfectées HLA-DR+ a été utilisé pour comprendre quelles parties du CD1e sont impliquées dans le contrôle de son trafic et pour connaître les mécanismes cellulaires qui s'y rapportent. Nous avons montré que le domaine cytoplasmique du CD1e joue un rôle important dans la rétention intracellulaire du CD1e au niveau des compartiments golgiens et dans l'adressage du CD1e vers les compartiments tardifs. Sa substitution par celui du CD1b empêche la génération d'une forme soluble. Ces résultats suggèrent que le trafic du CD1e est destiné à l'obtention d'une forme soluble et que le CD1b est exclu de ce trajet. De plus, en absence des complexes AP-1 et AP-3, le CD1e gagne toujours les endosomes tardifs mais la déficience en AP-1 empêche son clivage. Enfin, nous avons montré que le CD1e possède un propeptide, clivé dans les endosomes. Ces résultats suggèrent que le CD1e acquiert ses fonctions biologiques dans ces compartiments. Ces travaux pourront être poursuivis sur le plan fonctionnel au moyen de tests de présentation antigènique, dans le cadre d'un travail collaboratif, dont les premiers résultats mettent en évidence un rôle du CD1e pour la présentation de certains glycolipides par le CD1b.CD1e belongs to the family of antigenic presenting molecules CD1 but CD1e is very particular. Indeed, CD1e remains surprisingly intracellular, accumulating mainly in the Golgi compartments of immature dendritic cells (DCs) into a complete transmembrane associated form and in the late endosomes of mature DCs. In the latter compartments, CD1e is cleaved and becomes soluble due to a cleavage between the luminal and transmembrane domains. We studied the distribution of CD1e in immature and maturing DCs. In immature DCs, CD1e accumulates in Golgi compartments, is not expressed on the plasma membrane but reaches CD1b+ late multilamellar compartments. During maturation, CD1e molecules accumulate in mature endosomes CD1b+. Its cytoplasmic domain does not contain known targeting motifs. CD1e reaches late endosomes in AP-1 and AP-3 deficient cell lines. Interestingly, the cleavage of CD1e occurs in AP-3-, but not in AP-1- cells. Deletion and substitution mutants were engineered and expressed in an HLA-DR+ melanoma cell line. Experiments showed that different parts of the cytoplasmic tail control the localization of CD1e in the golgi compartments and its absence on the cell surface, facilitating the routing of CD1e to late endosomes where it is cleaved. The replacement of the cytoplasmic domain of CD1e by that of CD1b blocked its cleavage. Thus, CD1e reaches late endosomes using a cellular pathway not shared by CD1b. Finally, we show that CD1e contains a propeptide which is cleaved in endosomes. Our data strongly suggest that the function of the intracellular transport of CD1e is the generation of soluble endosomal molecules, which might play a role in the presentation of antigens by other CD1 molecules transiting in CD1e+ endosomes.STRASBOURG-Sc. et Techniques (674822102) / SudocSudocFranceF

Caractérisation des molécules HLA-DQa2/b2, un nouveau type de molécules HLA de classe II exprimées par les cellules de Langerhans de l épiderme

Les cellules de Langerhans sont les cellules dendritiques résidentes de l épiderme humain, occupant ainsi une position privilégiée à l interface du corps et de l environnement extérieur. Afin de mieux appréhender leur spécificité parmi les différentes cellules dendritiques, le laboratoire a entrepris un projet d analyse comparative de leur transcriptome, qui a permis d identifier l expression préférentielle du gène HLA-DQB2 par les cellules de Langerhans. Les gènes HLA-DQA2/DQB2 sont les paralogues des gènes HLA-DQA1/DQB1 encodant les molécules présentatrices d antigène HLA-DQ, mais sont remarquablement peu polymorphes comparés à ces derniers, et fortement conservés au cours de l évolution. De manière remarquable, leur expression coordonnée n avait jamais été détectée jusqu ici. Au cours de ces travaux, nous confirmons que les gènes HLA-DQA2 et HLA-DQB2 sont exprimés spécifiquement par les cellules de Langerhans. Grâce à l utilisation de différents modèles de cellules transfectées, nous montrons que les chaines HLA-DQa2 et HLA-DQb2 s assemblent dans le réticulum endoplasmique pour être exportées à destination des compartiments endosomaux grâce à la chaîne invariante Ii, chaperon des molécules HLA de classe II. Les molécules HLA-DQa2/b2 interagissent avec le chaperon endosomal HLA-DM et sont exprimées à la surface des cellules, où elles peuvent relayer la stimulation de lymphocytes T par un superantigène staphylococcique. Ces résultats suggèrent que les molécules HLA-DQa2/b2 constituent un nouveau type de molécules HLA de classe II très peu polymorphes, exprimées spécifiquement par les cellules de Langerhans de l épiderme.Langerhans cells are the resident dendritic cells of the human epidermis, wherein they occupy a privileged position at the interface between the body and the external environment. To refine our knowledge on their specificities among the dendritic cells, a comparative analysis of their transcriptome was undertaken in the laboratory. In this way, the specific expression of the HLA-DQB2 gene by Langerhans cells was identified. HLA-DQA2/DQB2 genes are paralogous to the HLA-DQ-encoding HLA-DQA1/DQB1 genes, but have been described as remarkably lowly polymorphic for HLA class II genes and are strongly evolutionarily conserved. Up to date, their coordinated expression has never been reported. In this work, we confirm that HLA-DQA2 and HLA-DQB2 genes are specifically expressed in Langerhans cells. With the help of different transfected cell line models, we show that the HLA-DQa2 and HLA-DQb2 chains associate together in the endoplasmic reticulum and, under the control of the chaperone invariant chain Ii, reach endosomal compartments. HLA-DQa2/b2 molecules interact with the endosomal chaperone HLA-DM and are expressed at the plasma membrane, where they mediate staphylococcal superantigen presentation to T cells. Taken together, those results suggest that HLA-DQa2/b2 molecules could represent a new type of lowly polymorphic HLA class II molecules specifically expressed in epidermal Langerhans cells.STRASBOURG-Sc. et Techniques (674822102) / SudocSudocFranceF

Interaction de la protéine de stress Hsp70 avec les cellules dendritiques et utilisation de cet outil dans le cadre d'une vaccination cotre VIH (Etude du trafic de la Langerine dans les cellules de Langerhans épidermiques humaines)

Interaction de la protéine de stress Hsp70 avec les cellules dendritiques et utilisation de cet outil dans le cadre d'une vaccination contre le VIH. Etude du trafic de la Langerine dans les cellules de Langerhans épidermiques humaines Les cellules dendritiques (CD) jouent un rôle essentiel dans l'éducation du système immunitaire. Dans la première partie du travail, nous avons étudié les interactions existant entre les protéines de stress (HSP), capables d'induire une immunisation, et les CDs. Nous avons pu démontrer que les protéines de stress Hsp60 et Hsp70 se fixent sur un ou des récepteurs communs présents à la surface des CDs humaines. Ces HSPs s'internalisent en même temps que les molécules du complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) de classe I et/ou s'accumulent dans les compartiments riches en molécules du CMH de classe II. Les peptides chaperonnés par les HSPs pourraient ainsi charger les molécules du CMH de classe I et de classe II, le long de la voie d'endocytose. Nous avons ensuite étudié la nature des conséquences existant entre l'interaction de la Hsp70 et des CDs immatures. Les tests que nous avons réalisés montrent que cette protéine n'induit ni la maturation phénotypique des CDs, ni une sécrétion de cytokine. Ces résultats, en contradiction avec certaines données bibliographiques, résultent apparemment de l'utilisation de préparations de Hsp70 réellement dépourvues d'endotoxines. Enfin, nous avons fixé sur des HSPs des peptides dérivant des protéines du virus de l'immunodéficience humaine, afin d'induire une meilleure réponse lymphocytaire T. Les premiers résultats obtenus n'ont pas été convainquant. Dans la seconde partie du travail, nous avons démontré que la Langerine recycle continuellement entre la surface des cellules de Langerhans et les compartiments endosomiques de recyclage. En outre, nos travaux suggèrent que l'accumulation de la Langerine dans le compartiment de recyclage est nécessaire pour la formation des granules de Birbeck. La Langerine, une lectine capable de fixer des résidus mannose, pourrait charger ainsi dans le compartiment de recyclage, les molécules de présentation des glycolipides CD1a, en antigènes glycolipidiques.In the first part of this work, we studied the existing interactions between heat shock proteins (HSP), which are able to induce immunity, and dendritic cells (DC). We showed that Hsp60 and Hsp70 share common receptors on human DCs. This HSPs are cointernalized with the class I major histocompatibility molecules (MHC), and accumulate in class II MHC molecules rich compartments. Therefore, chaperoned peptides could be transferred onto MHC class I and Class II molecules during with transport. After, we studied the consequences of the Hsp70 interaction with human DCs. We showed that this protein isn't able to induce the phenotypic maturation of DCs, nor cytokine secretion. We think that the maturation observed by the other laboratories seems to be related to endotoxine contamination. Finally, we used HSPs in order to induce cytotoxic T lymphocyte responses, against HIV protein (gag) derived peptides. The first results weren't conclusive. In the second part of this work, we showed that Langerine continuously recycle between Langerhans cells surface and recycling compartments. Moreover, our work suggests that Birbeck granule formation is dependent of this Langerine accumulation into recycling compartments. In this recycling compartments, Langerine, a C-type lectin which able to fix mannose residues, could transfer the glycolipidic antigen onto CD1a moleculeSTRASBOURG-Sc. et Techniques (674822102) / SudocSudocFranceF