CD2 is a transmembrane molecule and a “non-canonical” member of the signaling lymphocyte activation molecule (SLAM) family of receptors that is expressed on T cells and NK cells. Its ligands, mouse CD48 and human CD58, are widely expressed on hematopoietic cells including antigen-presenting cells (APCs) and T cells. Previous studies indicated that CD2 promotes T-cell receptor (TCR) signaling when it is engaged by its ligands displayed on APCs. However, the supporting experimental data were rather controversial, and there is no general agreement about the role of CD2 in T cell activation.
To study the function of CD2 and its ligands in T cells, we examined T cell functions in newly generated mouse strains lacking CD2 or CD48 in the C57BL/6 background. Compared to wild-type (WT) mice, T cells from CD2-deficient (“knock-out”; KO) mice had severe activation defects. Surprisingly, expression of CD48 on T cells, not on APCs, was also necessary for optimal T cell responses. We found evidence of CD2 interacted with CD48 in cis on T cells and observed their co-localization by confocal microscopy and fluorescence resonance energy transfer (FRET). The only exception was CD2-dependent cytotoxicity, which required CD48 both on T cells and on APCs. Mechanistic studies using mass spectrometry and structure-function analyses revealed that the cis interactions between CD2 and CD48 on T cells boosted TCR signaling, an effect that correlated with the capacity of CD2 to recruit the kinase Lck. Similarly, our further study revealed that the cis interactions between CD2 and CD58 on human T cells were also necessary for maximal TCR signaling and T cell activation.
Taken together, our studies provide clear evidence that cis interactions between CD2 and its ligands on T cells are important in TCR signaling and T cell activation. Modulation of these cis interactions can be a promising approach to suppress or enhance T cell activation in a therapeutic setting. / CD2 est une molécule transmembranaire et un membre “ non-canonique ” de la
famille de la famille SLAM (« signaling lymphocyte activation molecule ») exprimée à la
surface des lymphocytes T et des cellules NK (« natural killer »). Les ligands de CD2, CD48
chez la souris et CD58 chez l’humain, sont exprimés de manière ubiquitaire sur les cellules
hématopoïétiques, y compris sur les cellules présentatrices d’antigène (CPA) et
lymphocytes T. Des études antérieures ont indiqué que CD2 est impliqué dans la
signalisation des récepteurs TCR (« T-cell receptor ») en réponse à son engagement par
CD48 sur le CPA; cependant, les données expérimentales qui supportent ce modèle sont
plutôt contradictoires et aucun accord n’a été trouvé sur les rôle de CD2 dans l’activation
de lymphocytes T.
Pour étudier la fonction de CD2 et ses ligands, nous avons examiné les fonctions
des lymphocytes T chez des souches de souris dépourvues de CD2 ou CD48 nouvellement
générées à partir du “fond génétique” C57BL/6. Par rapport aux souris de type sauvage
(WT; « wild-type »), les lymphocytes T de souris CD2-déficientes (« knock-out »; KO)
présentent des sévères défauts d’activation. Il est intéressant de noter que l’expression de
CD48 sur les lymphocytes T, mais non sur les CPA, était aussi nécessaire pour les réponses
des lymphocytes T. Nous avons également démontré que CD2 interagit en cis avec CD48
sur les cellules T et avons observé leur co-localisation par microscopie confocale et FRET
(« fluorescence resonance energy transfer) ». La seule exception était la cytotoxicité CD2-
dépendante, qui nécessitait l’expression de CD48 à la fois sur les lymphocytes T et sur les CPA. L’étude des mécanismes par la spectrométrie de masse et les analyses structurefonction ont démontré que les interactions en cis entre CD2 et CD48 permettent de
stimuler la signalisation du TCR, ce qui corrèle avec la capacité de CD2 à recruter la kinase
Lck. De manière similaire, notre étude plus approfondie a démontré que les interactions
en cis entre CD2 et CD58 sur les lymphocytes T humains sont nécessaires pour la
signalisation maximale du TCR et l’activation cellulaire T.
L’ensemble de nos études ont mis en évidence que les interactions en cis entre
CD2 et ses ligands sur les lymphocytes T jouent un rôle important dans la signalisation du
TCR et l’activation de ces cellules. La modulation de ces interaction en cis pourrait être
une approche potentielle pour augmenter ou interférer avec l’activation des lymphocytes
T dans un contexte thérapeutique.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:umontreal.ca/oai:papyrus.bib.umontreal.ca:1866/28397 |
| Date | 08 1900 |
| Creators | Li, Bin |
| Contributors | Veillette, André |
| Source Sets | Université de Montréal |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | thesis, thèse |
| Format | application/pdf |
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