Signaling and gene expression in developing peripheral B cells, implications for autoimmunity  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
60760
Type K
Principal investigator Sármay, Gabriella
Title in Hungarian Jelátvitel és génexpresszió a B sejtek fejlödése során, jelentösége az autoimmunitás kialakulásában
Title in English Signaling and gene expression in developing peripheral B cells, implications for autoimmunity
Keywords in Hungarian B sejtek, jelátvitel, B sejt receptor, BAFF, CD95/Fas, TLR9, apoptózis, autoimmunitás
Keywords in English B cell, signal transduction, B cell receptor, BAFF, CD95/Fas, TLR9, apoptosis, autoimmunity
Discipline
Immunology (Council of Medical and Biological Sciences)100 %
Panel Immunity, Cancer and Microbiology
Department or equivalent Department of Immunology (Eötvös Loránd University)
Participants Koncz, Gábor
Kumánovics, Gábor
Medgyesi, Dávid
Starting date 2006-02-01
Closing date 2010-12-31
Funding (in million HUF) 19.999
FTE (full time equivalent) 1.93
state closed project
Summary in Hungarian
A csontvelőből a perifériára kerülő B sejtek fejlődése több lépésben folytatódik, a sejtek fejlődését
a B sejt receptor komplexen (BCR) és más pozitívan ill. negatívan szabályozó sejtfelszíni molekulán keresztül érkező jelek szabályozzák. A BCR és más receptorok közötti „párbeszéd” befolyásolja a sejten belül összegződő jelek erősségét, így a BCR-en keresztül történt stimuláció kimenetét. Pályázatunk célja annak felderítése, hogy a BCR-en kívülről, nevezetesen a tumor nekrózis faktor családba tartozó B sejt aktiváló faktoron (BAFF) és CD95/Fas molekulán, valamint a természetes immunrendszer egyik Toll-szerű receptorán (TLR9) keresztül érkező jelek hogyan járulnak hozzá a B sejtek periférián történő pozitív szelekciójához. Miután a hibás szelekció végső soron autoimmun betegségek kialakulásához vezethet, összehasonlítjuk a szisztémás autoimmun betegekből és egészségesekből származó limfocitákon e receptorok kifejezodését és lokalizációját. Vizsgáljuk a BAFF-R, Fas és TLR9-en keresztül elinduló jelátviteli folyamatokat, a jelpályák közötti összefüggéseket, és a jelek összegződése által kiváltott génexpressziót. Kulcsfontosságú jelátvitelben szerepet játszó enzimek, mint a PLCgamma, protein kináz C, és a PI 3-K aktivitását követjük nyomon, vizsgáljuk az NFkB aktivációját, és a késoi jeleket, a sejtproliferációt, a citokin és ellenanyag termelést. Az izolált autoimmun sejtek jelátvitelének vizsgálata céljából a beállítjuk a szisztémás lupus erithematosus egér modeljét, amelyen az izolált autoreaktív sejtek BCR, BAFF-R, Fas és TLR9 receptorain keresztül történö jelátviteli folyamatainak vizgálatára nyílik lehetoség.
Summary
The survival of the mature resting B cells in the periphery depends on signaling from B cell receptor (BCR), and co-signaling from a series of positive and negative regulator molecules, which are required for B cell homeostasis. A cross-talk with non-BCR-mediated pathways can influence signal strength, thus the outcome of BCR ligation. Our goal in this project is to understand the contribution of non-BCR receptors, such as the receptor of B cell-activating factor belonging to tumor necrosis factor (TNF) family (BAFF), CD95/Fas and the innate immune receptor, Toll-like receptor 9 (TLR9) to the positive selection process of developing B cells in the periphery. First we will analyze the expression of BAFF-R, Fas and TLR9 on B lymphocyte subsets of healthy individuals and of patients with systemic autoimmune diseases, and characterize these subsets. We will compare the effect of BAFF-R, Fas and TLR9 receptor engagement on receptor expression, and study the localization of BAFF-R in membrane rafts. Signaling and co-signaling by BAFF-R, TLR, Fas and BCR will be studied in detail. We will examine early signals, such as PLCγ and protein kinase activation, PI3 3-K activation and the activation of NFkB, and late signals, such as proliferation, antibody and cytokine production and apoptosis. Furthermore, we will compare the set of genes induced by the signaling through individual receptors, and that of combination of receptors. From the point of view of the survival of autoreactive B cells, it would be important to clarify how these particular cells react to the stimuli. Therefore we will set up a mice model of lupus to study the sensitivity of isolated autoreactive B cells for signals triggered by BAFF, CpG ODN and FasL.




 

Final report

  
Results in Hungarian
Célunk a B-sejt receptor (BCR), a Toll-szerű receptor 9 (TLR9), a B-sejt aktiváló faktor (BAFF) receptora, a BR3 és CD95/Fas együttes jelközvetítésének tanulmányozása, a jelpályák közötti együttműködés módjának felderítése volt. Megállapítottuk, hogy a BAFF, a TLR9 agonista, CpG, és az anti-IgG egyaránt gátolja a Fas-idukált apoptózist. A BCR és a CpG részben átfedő, (PKC) részben eltérő (PI3K vagy p38) jelpályák aktivációján keresztül fejtheti ki apoptózist gátló hatását. Elsőként jellemeztük, a Gab2 adapter szerepét B-sejtekben és leírtuk, hogy a fokozott Gab2 expresszió megmenti a B-sejteket a Fas-indukált sejthalálból, ami a Gab2 - PI3-K - Akt jelpálya aktiválásának köszönhető. A Tak1-p38 jelpálya kiemelt szerepet játszik a BCR és a TLR9 együttműködése során, míg a BR3–TLR9 együttes jelei főként az NFκB útvonalon fejtik ki a hatásukat. A ko-stimuláló jelek csökkenthetik a B sejtek aktivációs küszöbét. Eredményeink összesítve azt mutatják, hogy a TLR9-en keresztül érkező jelek kiváltják az emberi B sejtek aktiválódását, proliferációját és ellenanyag termelését, és az első két esetben szinergikus együttműködésben állnak a BCR által kiváltott jelekkel, ami arra utal, hogy a természetes immunválasz TLR9-en keresztül történő aktiválása az antigénre nem specifikus módon sejtproliferációt és ellenanyag termelést válthat ki. Ez fokozott védelmet biztosíthat a fertőző ágensekkel szemben, de fokozhatja az autoreaktív ellenanyagok termelésének veszélyét is.
Results in English
Our aim was to reveal the mechanism of the cooperation between signals activated by the B-cell receptor complex (BCR), Toll-like receptor 9 (TLR9), receptor for the B-cell activating factor of tumor necrosis factor family (BAFFR, BR3) and the CD95/Fas. We have found that BAFF, TLR9 agonist CpG DNA as well as anti-IgG rescued B-cells from Fas-induced apoptosis. BCR and CpG rescue B-cells by partly overlapping (PKC mediated) and partly independent (PI3-K or p38 regulated) pathways. We first characterized the role of Gab2 adapter in B-cells, and described that enhanced expression of Gab2 rescues B-cells form Fas-induced apoptosis, that depends on the PH domain of Gab2, and it is most probably due to activation of the PI3-K-Akt pathway. Investigating the cooperation between signals stimulated by BCR, BAFF and TLR9 we described that the Tak1-p38 pathway plays the most important role in the synergism between BCR and TLR9, while BR3 and TLR9 synergism leads to NFkB activation. These co-stimulating signals decrease activation threshold of B-cells. Taking together our results indicate that TLR9 induces the activation, proliferation and antibody synthesis of B-cells, and synergizes with BCR mediated signals. This suggests that triggering the innate immune system may result in antigen independent proliferation and antibody production. That may protect against infectious agents but may also augment the danger of autoantibody production.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=60760
Decision
Yes





 

List of publications

  
Sármay G., Maus M., Csuka D., Angyal A., Kövesdi D.: Grb-2 associated binder 2 (Gab2) regulates Erk activity in B cells on an SHP-2 dependent manner., 13th International Congress of Immunology Rio de Janeiro , Brasil August 21-25 2007, 2007
Angyal A, Prechl J, Sármay G.: Possible therapeutic applications of single-chain antibodies in systemic autoimmune diseases., Expert Opin Biol Ther. 7(5):691-704., 2007
Gabriella Sarmay, Zsuzsa Neer, Adrienn Angyal, József Prechl, Endre Kiss, Peter Balogh: Regulation of collagen induced arthritis by complexes composed of an arthritogenic epitope of collagen and FcgRII/III-specific scFv, 6th International Congress on autoimmunity, Porto, Portugal, September 10-14, 2008, 2008
Hancz, A., Herincs, Z, Neer, Zs, Sármay, G., Koncz G.: Integration of signals mediated by B cell receptors (BCR), receptors for B cell activating factor of the tumor necrosis factor family (BAFFR) and by Fas in B lymphoc, Immunology Letters, 116: 211-217., 2008
Eder K., Guan H., Sung H., Ward J., Angyal A., Janas M., SARMAY G., Duda E., Turner M., Dower S.K., Francis S.E., Crossman DC., Kiss-Toth E.: Tribbles-2 is a novel regulator of inflammatory activation of monocytes, Internat Immunol. 20(12):1543-50., 2008
Sarmay, G.: Fcγ receptors as therapeutic targets in rheumatoid arthritis, 28th European Workshop for Rheumatology Research Toulouse, France, 28 February-1 March, 2008, 2008
MAUS Mate, David Medgyesi, Dorottya Kovesdi, Dorottya Csuka, Gabor Koncz, Gabriella SÁRMAY: Grb2 associated binder 2 couples B-cell receptor to cell survival, Cellular Signaling 21: 220-227., 2009
Angyal A, Szekeres Z, Balogh P, Neer Z, Szarka E, Virag V, Medgyesi D, Prechl J, Sarmay G.: CD16/32-specific biotinylated 2.4G2 single-chain Fv complexed with avidin-FITC enhances FITC-specific humoral immune response in vivo in a CD16-dependent manner., Int Immunol.22(2):71-80., 2010
Gabriella Sármay, Szili, D., Hancz, A., Koncz, G., Hérincs, Z., Simon, M., Kövesdi, D., Pozsgay, J.: SIGNAL INTEGRATION IN B-CELLS: CONSEQUENCES ON SELECTION AND SURVIVAL, Internat Immunol 22, s1, ii70 (14TH INTERNATIONAL CONGRESS OF IMMUNOLOGY Aug/22/2010 - Aug/27/2010 Kobe,Japan, 2010
Daniel Szili, Anikó Hancz, Judit Pozsgay, Hérincs Zoltán, Gábor Koncz, Gabriella Sármay: Cooperation between signalling pathways leading to survival, proliferation or death of B cells, Ann Rheum Dis 2011;70:A15 doi:10.1136/ard.2010.148965.5, 2011



Back »