S'ha establert un sistema experimental autòleg per a poder estudiar la resposta de les cèl.lules Natural Killer (NK) contra les cèl.lules dendrítiques derivades de monòcits (moDC), infectades pel Cytomegalovirus humà (HCMV). Els nostres resultats mostren que les cèl.lules NK responen contra les moDC infectades per HCMV, que presenten una expressió de les molècules MHC de classe I a superficie reduïda. Específicament, demostrem que la infecció per HCMV disminueix l'expressió en superficie d'HLA-E en les moDC, alliberant així la inhibició de les cèl.lules NK NKG2A+. Mostrem que els NKR anomenats NKp46 i DNAM-1 tenen un paper dominant en el reconeixement de les moDC infectades per HCMV i evidenciem la importància de la dinàmica dels mecanismes d'immunoevassió en la susceptibilitat a la resposta NK. Finalment, trobem que els interferons de tipus I i la IL-12 secretats en resposta a la infecció per HCMV, a més de participar en l'activació de la cèl.lula NK i en la secreció d'IFN-, inhibeixen l'expressió i la funció de NKG2D en les cèl.lules NK, com un mecanisme de regulació potencial per prevenir la reactivitat NK contra cèl.lules veïnes sanes. / Suitable experimental conditions have been established to dissect the role of NK cell receptors (NKR) and cytokines in the NK cell response against autologous human cytomegalovirus (HCMV) infected monocyte derived dendritic cells (moDC). Our results reveal that NK cells are capable of responding to HCMV infected moDC that have down-regulated surface MHC class I molecules. In particular, we prove that HCMV infection decreases surface HLA-E expression on moDC, thus releasing NKG2A+ NK cells from inhibition. We show that NKp46 and DNAM-1 NKR play a dominant role in the recognition of HCMV infected moDC and we provide evidences stressing the importance of the dynamics of viral immune evasion mechanisms in NK cell susceptibility. Finally, we find that type I interferons and IL-12 secreted in response to HCMV infection, beyond their participation in NK cell activation and IFN- secretion, transiently inhibit the expression and function of NKG2D in NK cells, thus providing a potential regulatory feedback mechanism to prevent NK cell reactivity against bystander healthy cells.

Thesis (Ph. D.)--University of Alabama at Birmingham, 2008. / Title from first page of PDF file (viewed June 6, 2008). Includes bibliographical references.

Mesenchymal stromal cells (MSC) are adherent, clonogenic, fibroblast-like cells endowing with unique multipotent differentiation potential and immunosuppressive properties. They are considered as promising candidates for regenerative medicine and immunotherapy. <p>MSC can be isolated from different tissue sources including bone marrow (BM), adipose tissue (AT) and Wharton’s Jelly (WJ). Although fulfilling the ISCT criteria required to be recognized as MSC, MSC from these different sources could disclose some differences taking into account their different anatomical origin and ontogeny as well.<p>In the present work, we investigated the influence of MSC source on their immunosuppressive as well as differentiation properties. We further extended our study to the role of the microenvironment (infection and inflammation) on these features. <p>We show that BM-MSC express Toll-like receptors (TLR) from TLR1 to TLR6. In an inflammatory environment, TLR2, 3 and 4 are significantly upregulated. By upregulating TLR3 and TLR4 transcription, inflammation increases BM-MSC responsiveness to LPS (TLR4 ligand) and poly(I:C) (TLR3 ligand) leading to a pro-inflammatory shift of their cytokine profile. The effect of TLR ligation on BM-MSC osteogenic potential is donor dependent. Inflammation as well as stimulation with LPS and poly(I:C) result in a decrease of BM-MSC immunosuppressive capabilities. <p>We further observed that BM-, AT- and WJ-MSC do not have the same pattern of TLR expression and consequently do not respond the same way to bacterial or viral infection. WJ-MSC do not express TLR4 and although TLR3 is present at the protein level it is not functional as its ligation do not trigger cytokine expression. Inflammation modulates this TLR pattern expression by upregulating TLR3 in all three MSC types and TLR4 only in BM-MSC. TLR ligation increases the production of inflammatory cytokines in BM- and AT- but not in WJ-MSC and augments anti-inflammatory cytokines in AT-MSC. Although inflammation increases in all MSC types the secretion of inflammatory cytokines, additional TLR triggering does not further affect WJ-MSC. The immunosuppressive potential of WJ-MSC on mixed leucocytes reaction (MLR) is not affected either by inflammation or by TLR triggering.<p>On the differentiation side, WJ-MSC has the lower potential to differentiate into osteoblast as compared to BM- and AT-MSC, as revealed by alkaline-phosphatase (ALP) activity and by measuring extracellular Ca2+ deposits. However, inflammation is able to strongly increase the osteogenic differentiation of WJ-MSC as calcification and ALP activity appears as early as at day 7. However this latter enzymatic activity remains much lower than that disclosed by BM-MSC. TLR3 or TLR4 triggering does not affect the osteogenesis of WJ-MSC while it increases it in AT- and also, although to lesser extent, in BM-MSC.<p><p>Our work establishes that the source from which MSC is derived is of major importance for the design of MSC based immunointervention. WJ-MSC appear to be the most attractive cell type when an immunosuppressive action is required in an inflammatory or infectious context. Although WJ-MSC are poorly osteogenic, a complete osteogenic differentiation can be obtained under inflammatory conditions. Taking into account their easy accessibility as well as their huge proliferative potential, these data open an avenue for using these cells in regenerative medicine particularly in clinical settings where chronic inflammation or infection have to be considered. <p> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La dimérisation des récepteurs couplés aux protéines G est un nouveau concept apparu dans la littérature au cours des quelques années qui ont précédé le début de notre travail. Bien qu’il soit clairement établi que les récepteurs sont capables de former des homo et des hétérodimères, les conséquences fonctionnelles de telles interactions demeurent souvent peu claires. Dans une étude précédente, le laboratoire d’accueil a montré que les récepteurs aux chimiokines CCR2 et CCR5 forment des homo et des hétérodimères de manière constitutive et identifié une coopérativité négative de liaison de nature allostérique entre les deux sites de liaison de CCR2 et CCR5 dans des cellules co-exprimant les deux récepteurs. Dans ce travail, nous avons étendu cette étude au récepteur CXCR4, structurellement plus éloigné que CCR2 et CCR5 entre eux. Nous montrons par une méthode biophysique se basant sur le transfert d’énergie de bioluminescence (le BRET) que CCR2, CCR5 et CXCR4 forment des homodimères et des hétérodimères de manière constitutive. De plus nous démontrons une coopérativité négative de liaison de nature allostérique des deux sites de liaisons pour les hétérodimères CCR2/CXCR4 et CCR5/CXCR4. lorsque CXCR4 est co-exprimé avec CCR2 ou CCR5, la chimiokine spécifique de CXCR4 (SDF-1α) inhibe la liaison du traceur spécifique de CCR2 (MCP-1) ou du traceur spécifique de CCR5 (MIP-1β), et vice-versa. La nature allostérique de ces interactions est démontrée par des expériences mesurant la dissociation de traceurs en présence ou non de compétiteurs. La coopérativité négative de liaison de nature allostérique des deux sites de liaisons est montrée également dans des cellules primaires, excluant tout effet indésirable dû à la surexpression de récepteurs. Nous montrons également que l’antagoniste spécifique de CXCR4 (AMD3100) inhibe la liaison du traceur spécifique de CCR2 (MCP-1) ou du traceur spécifique de CCR5 (MIP-1β), et vice-versa (TAK-779 vs SDF-1α), uniquement quand CXCR4 est co-exprimé respectivement avec CCR2 ou CCR5. Il s’agit là de la première preuve montrant que les interactions allostériques au sein d’hétérodimères de récepteurs aux chimiokines impliquent aussi des antagonistes, et qu’un antagoniste de récepteur aux chimiokines influence la réponse fonctionnelle d’un autre récepteur aux chimiokines auquel il ne se lie pas. De tels effets fonctionnels ont été montré dans des expériences de mobilisation de Ca++, de chimiotactisme sur lymphoblastes et dans des expériences d’air pouch in vivo. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les chimiokines, petites protéines sécrétées par de nombreux types cellulaires, régulent le trafic et la fonction des populations leucocytaires en interagissant avec leurs récepteurs spécifiques, qui appartiennent à la superfamille des récepteurs à 7 domaines transmembranaires couplés aux protéines G. Dans le contexte tumoral, les chimiokines jouent des rôles ambivalents, en régulant le recrutement des leucocytes, ainsi que la croissance et l’angiogenèse des tumeurs. Aussi, les chimiokines semblent également contribuer à déterminer les sites métastatiques des tumeurs malignes.<p>Notre travail porte sur l’étude du rôle de chimiokines et récepteurs, fréquemment exprimés au sein de tumeurs, dans un modèle tumoral chez la souris, la lignée cellulaire LLC (Lewis Lung Carcinoma). Chaque gène d’intérêt (CCR3, CCR6, CCR7, CXCR4, CXCR5, CCL19, CCL20, CCL21, CXCL13) a été exprimé dans la lignée LLC, ces différentes lignées ont été greffées à des souris syngéniques, et les caractéristiques phénotypiques des tumeurs ont été analysées, notamment la croissance tumorale, la fréquence et la distribution des métastases, et l’importance des réactions immunitaires de l’hôte.<p>Nous avons montré que la croissance tumorale n’est pas affectée par l’expression des différents récepteurs étudiés, ni par celle des chimiokines CCL19 et CCL21, alors que l’expression de CXCL13 et de CCL20 par les cellules LLC réduit leur croissance in vivo. La quantification des métastases pulmonaires a montré que l’expression de CCR3, CXCR5, CCR7, CCL19 ou CCL21 par les cellules tumorales n’affecte pas significativement le potentiel métastatique des cellules LLC. Par contre, l’expression de CXCR4 entraîne une augmentation, et CCR6 une diminution, du nombre de métastases pulmonaires. La diminution du potentiel métastatique des tumeurs LLC/CCR6 implique notamment l’augmentation des propriétés d’adhésion de ces cellules. Les cellules LLC produisent naturellement de petites quantités du ligand CCL20. Nous postulons que la stimulation autocrine de CCR6 par CCL20 dans ces cellules in vivo augmente leurs propriétés d’adhésion et diminue leur potentiel métastatique. Dans le contexte de l’implication des chimiokines et récepteurs dans la détermination des sites métastatiques, nous proposons dès lors un modèle plus général :les récepteurs aux chimiokines dirigent les cellules tumorales vers les sites métastatiques où est produit le ligand correspondant ;cependant, si le ligand est produit au niveau de la tumeur, il favorise le maintien des cellules tumorales au niveau du site primaire.<p>L’effet anti-tumoral de CCL20 ne dépend apparemment pas d’un recrutement plus important de cellules dendritiques, de lymphocytes T et de cellules NK exprimant le récepteur CCR6. Nos observations suggèrent plutôt un effet de CCL20 sur l’angiogenèse tumorale. <p> / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les récepteurs couplés aux protéines G (GPCRs) représentent une famille génique parmi les plus nombreuses du génome humain avec plus de 1000 représentants identifiés. Ils ont été classés en sous-familles en fonction de leurs homologies de séquence, la structure de leurs ligands et leur rôle physiologique. Ils régulent un très grand nombre de fonctions physiologiques comme la tension artérielle, le métabolisme, la plupart des actions hormonales et de très nombreuses fonctions cérébrales, et constituent de ce fait des cibles privilégiées pour les agents thérapeutiques. <p>\ / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Human cells from acute myeloid leukemia (AML) patients are frequently transplanted into immune-compromised mouse strains to provide an in vivo environment for studies on the biology of the disease. Since frequencies of leukemia re-initiating cells are low and a unique cell surface phenotype that includes all tumor re-initiating activity remains unknown, the underlying mechanisms leading to limitations in the xenotransplantation assay need to be understood and overcome to obtain robust engraftment of AML-containing samples. We report here that in the NSG xenotransplantation assay, the large majority of mononucleated cells from patients with AML fail to establish a reproducible myeloid engraftment despite high donor chimerism. Instead, donor-derived cells mainly consist of polyclonal disease-unrelated expanded co-transplanted human T lymphocytes that induce xenogeneic graft versus host disease and mask the engraftment of human AML in mice. Engraftment of mainly myeloid cell types can be enforced by the prevention of T cell expansion through the depletion of lymphocytes from the graft prior transplantation.

Basic helix-loop-helix (bHLH) proteins are involved in the regulation of a multitude of developmental processes including cellular differentiation, cellular proliferation and xenobiotic metabolism. Among the members of the bHLH protein family are the products of the Pan gene Pan-1, Pan-2 and ITF -1. Pan proteins have been demonstrated to be required for proper B cell development, suggesting a unique role for Pan proteins during B cell formation. In our study we tested the function of ARNT (Ah receptor nuclear translocator) at the IgH (immunoglobulin heavy chain) enhancer. We were able to determine that ARNT appears to partially down-regulate activation at the IgH enhancer by Pan-1 in transient transfection assays by cotransfection of the multimerized murine form of the IgH enhancer elements 1-1E2, !-LE3 , and 1-1ES upstream of a luciferase reporter gene, a rodent Pan-1 (human homolog E47) expression vector, and an ARNT expression vector. Furthermore, during our investigation we discovered a putative ARNT -binding ligand that increases DNA-binding activity of the ARNT homodimer. This ligand was partially characterized by UV crosslinking studies and a variety of biochemical studies using electrophoretic mobility-shift assays. Preliminary data suggests that it is hydrophilic, heat-stable, small, and non-protein.

Die spezifische adoptive Immuntherapie ist ein hoffnungsvoller Ansatz zur Behandlung von Tumoren. Die aufwendige individuelle Bereitstellung primärer Effektorlymphozyten könnte durch den Einsatz etablierter tumorantigenspezifischer Effektorzellinien vermieden werden. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob sich ein Tumortargeting der humanen Natürlichen Killer-(NK)-Zellinie YT durch den Gentransfer chimärer Immunglobulin-T-Zellrezeptoren (cIgTCRs) erreichen läßt. Die cIgTCR-Konstrukte wurden aus single-chain-Fv-Fragmenten (scFv), dem IgG1-Fc-Teil und der CD3-Zeta-Signalkette erzeugt. Die scFv-Fragmente wurden aus den humanisierten Antikörpern BW431/26 und HuM195, die spezifisch für das karzinoembryonale Antigen (CEA) bzw. CD33 sind, konstruiert und zeigten als scFv-hFc-Fusionsproteine eine spezifische Bindung an Tumorzellen. Die YT-Zellen wurden mit den cIgTCR-Genkonstrukten über Elektroporation transfiziert und über immunologische Verfahren angereichert. In-vitro-Studien ergaben eine spezifische Lyse von CEA+ Kolonkarzinomzellinien durch die scBW431/26-hFcZeta+ YT-Zellen. Die Zytotoxizität korrelierte mit der Expression des cIgTCR-Antigens auf den Tumorzellen und wurde durch zirkulierendes CEA nicht gehemmt. Die scHuM195-hFcZeta+ YT-Zellen zeigten eine spezifische Lyse der CD33+ myeloischen Leukämiezellinie KG1. Die Bestrahlung wurde zur Wachstumsbegrenzung der YT-Zellen eingesetzt. Die spezifische Zytotoxizität der scBW431/26-hFcZeta+ YT-Zellen gegenüber CEA+ Tumorzellen war einen Tag nach Bestrahlung unverändert. Die Koinjektion von CEA+ Tumorzellen mit bestrahlten scBW431/26-hFcZeta+ YT-Zellen führte zu einer signifikanten Hemmung des Tumorwachstums in NOD/SCID-Mäusen. Die cIgTCR+ YT-Zellen zeigten in vitro eine geringe Sensibilität gegenüber allogenen Blutlymphozyten. Die Ergebnisse zeigen, daß die Zytotoxizität der NK-Zellinie YT tumorantigenspezifisch durch cIgTCR-Gentransfer erweitert wird und ein Potential zur Behandlung minimaler Tumorerkrankungen besteht. / The specific adoptive immunotherapy is a promising strategy for cancer treatment. The utilization of established tumor antigen specific effector cell lines could bypass the expendable individual preparation and often limited specificity of primary effector lymphocytes. This study investigated the tumor targeting of the human Natural Killer (NK) cell line YT by gene transfer of chimeric immunoglobulin T cell receptors (cIgTCRs). The cIgTCR constructs were generated of single chain antibody fragments (scFv), the IgG1 Fc part and the CD3 Zeta chain. The scFv fragments were constructed of the humanized antibodies BW431/26 and HuM195 with specificity for the carcinoembryonic antigen (CEA) and CD33, respectively, and showed as scFv-Fc fusion proteins a specific binding to tumor cells. YT cells were transfected with the cIgTCR gene constructs by electroporation and enriched by immunological cell separation. In vitro studies revealed a specific lysis of CEA+ colon carcinoma cell lines by scBW431/26-hFcZeta+ YT cells. The cytotoxicity correlated with the expression of the cIgTCR antigen on the tumor cells and was not inhibited in the presence of soluble CEA. The scHuM195-hFcZeta+ YT cells mediated a specific lysis of the CD33+ myeloic leukemia cell line KG1. The irradiation was used to limit the growth of the YT cell line. The specific cytotoxicity of the scBW431/26-hFcZeta+ YT cells against CEA+ tumor cells was unaltered one day after irradiation. The coinjection of CEA+ tumor cells and irradiated scBW431/26-hFcZeta+ YT cells led to a significant growth inhibition in NOD/SCID mice. The cIgTCR+ YT cells showed a low susceptibility to the cytotoxicity of allogeneic blood lymphocytes in vitro. The results demonstrated that the cytotoxicity of the human NK cell line YT can be specifically extended to tumor antigens by cIgTCR gene transfer. The employment of receptor gene modified YT cells could be a useful tool for the adoptive immunotherapy of minimal tumor diseases.

Recentemente, a expressão gênica dos receptores TLR foi encontrada em diversos tipos de células tumorais. A sua participação na biologia do câncer é controversa já que foram descritas ações pró e anti-tumorais após a ativação de sua sinalização. Na Leucemia Mielóide Crônica (LMC) nada se tem demonstrado. BCR-ABL é uma oncoproteína quimérica cujo sítio tirosina quinasa constitutivamente ativado promove inúmeras vias de sinalizações que desencadeia a transformação celular. Este trabalho se inicia com a hipótese de existir uma relação entre o oncogene BCR-ABL e a expressão dos receptores TLRs. Nós verificamos em células murinas TonB210.1 com expressão de BCR-ABL induzível por doxiciclina que Tlr1 e Tlr2 tem sua expressão gênica relativa aumentada na presença da oncoproteína. A regulação positiva de Tlr1 é dependente da ação tirosina quinasa de BCR-ABL. Também mostramos que as vias p38 e JNK estão reprimindo a expressão de Tlr1 induzida por BCR-ABL enquanto que a via ERK é utilizada pelo BCR-ABL para promovê-la. Por outro lado, observamos que a ligação de TLR1/TLR2 com seu agonista sintético Pam3CSK4 em células TonB210.1 BCR-ABL positivas induz um aumento da produção de IL-6 e leva ao aumento da resistência a morte quando induzida pelas drogas Ara-C e VP16. Em conclusão, estes resultados indicam que BCR-ABL esta regulando a expressão gênica de alguns TLRs. Por tanto esses dados contribuem para a compreensão sobre o comportamento de células tumorais BCR-ABL positivas em um contexto de infecção e por conseqüência, dão margem ao estudo de novos alvos de fator de risco para a LMC. / Recently, the gene expression of TLR receptors have been described in several kinds of tumour cells. Its participation in cancer biology is controversial because roles were already been described in pro and anti-tumoral activities after their signaling activation. In Chronic Myeloid Leukemia (CML) there are no published data. BCR-ABL is a quimeric protein and its tyrosine-kinase site is activated constitutively. Thus, many signaling pathways are activated and several cell processes are altered thereby resulting in cellular transformation. This work has started with the hypothesis that a putative relationship between the oncogene BCR-ABL and the expression of TLR receptors could exists. We verified in murine cells TonB210.1 BCR-ABL expression inducible by doxycicline that Tlr1 and Tlr2 have their relative gene expression up-regulated in the presence of the oncoprotein. Therefore the Tlr1 regulation is dependent of BCR-ABL tyrosine kinase action. Using MAPK inhibitors we showed that p38 and JNK pathways are suppressing the TLR1 induction by BCR-ABL while ERK pathway is used by the oncoprotein for promote it. On the other hand, we observed in TonB210.1 BCR-ABL positive cells that the binding of TLR1/TLR2 heterodimer to their synthetic agonist Pam3CSK4 induced an increased production of IL-6 and when these cells were induced by Ara-C and VP-16 drugs the apoptosis resistance increased. In conclusion, these results indicate that the oncoprotein regulates the gene expression of some TLRs. Therefore, this fact gives us data about the behavior of BCR-ABL positive tumor cells in the context of infection and in consequence the study of new risk factor targets for CML.