The monoclonal antibody KJ23a reacts with T cell receptors utilizing the Vβ segment Vβ17a. T cells bearing Vβ17a+ receptors react with very high frequency with the MHC class II protein, IE. In this paper we show that T cells expressing Vβ17a are selectively eliminated from the peripheral T cell and mature thymocyte pool of mice expressing IE, but are present in expected numbers in the immature thymocyte population of such animals. These results show that in normal animals tolerance to self-MHC is due to clonal elimination rather than suppression. In addition, they indicate that tolerance induction may occur in the thymus at the time immature thymocytes are selected to move into the mature thymocyte pool.

Abstract

 Staphylococcal enterotoxin B is known to be a powerful T cell stimulant in mouse and man. In this paper we show that, for mice, this is because the protein in association with major histocompatibility complex class II molecules stimulates virtually all T cells bearing Vβ3 and Vβ8.1, 8.2, and 8.3, and few others. Neonatal mice given the enterotoxin eliminate all mature, and some immature, T cells bearing these Vβs, demonstrating that tolerance to exogenously administered antigen can be caused by clonal deletion of reactive T cells. The enterotoxin shares these "superantigenic" properties with known self-antigens in mice, Mis-1^a and Mis-2^a, and a B cell-derived product, a shared property that is unlikely to be coincidental or inconsequential.

Major histocompatibility class I proteins display viral and self antigens to potentially responsive cells and are important for the maturation of T cells; β 2 -microglobulin (β 2 M) is required for their normal expression. Mouse chimeras derived from embryonic stem cells with a disrupted β 2 M gene transmitted the inactivated gene to their progeny. Animals homozygous for the mutated β 2 M gene were obtained at expected frequencies after further breeding. The homozygotes appeared normal, although no class I antigens could be detected on their cells and the animals are grossly deficient in CD4 - CD8 + T cells, which normally mediate cytotoxic T cell function.

An antibody-secreting B cell hybridoma, KJ1-26.1, has been prepared from mice immunized with the T cell hybridoma DO-11.10, which recognizes chicken ovalbumin in association with I-Ad (cOVA/I-Ad). KJ1-26.1 blocks I-restricted antigen recognition by DO-11.10 and a subclone of this T cell hybridoma, DO-11.10.24, which has the same specificity for cOVA/I-Ad as its parent. KJ1-26.1 does not block I-restricted antigen recognition by any other T cell hybridoma tested, including a number of T cell hybridomas closely related to DO-11.10, with similar, but not identical, specificities for antigen/I. Moreover, KJ1-26.1 binds to DO-11.10 and DO-11.10.24, but not to any other T cell hybridomas tested, including three subclones of DO-11.10 that have lost the ability to recognize cOVA/I-Ad. Thus, in every regard KJ1-26.1 appears to be binding to all or part of the receptors for antigen/I on the T cell hybridoma DO-11.10. KJ1-26.1 appears to bind to approximately 15,000 molecules/cell on the surface of DO-11.10. The antibody precipitates an 80,000 dimer from the cells, which on reduction migrates as 40-44,000 monomers. The receptor(s) for antigen/I on DO-11.10 therefore includes molecules with these properties.

Memory T cells maintain their numbers for long periods after antigen exposure. Here we show that CD8 + T cells of memory phenotype divide slowly in animals. This division requires interleukin-15 and is markedly increased by inhibition of interleukin-2 (IL-2). Therefore, the numbers of CD8 + memory T cells in animals are controlled by a balance between IL-15 and IL-2.

Antigen injection into animals causes antigen-specific T cells to become activated and, rapidly thereafter, die. This antigen-induced death is inhibited by inflammation. To find out how inflammation has this effect, various cytokines were tested for their ability to interfere with the rapid death of activated T cells. T cells were activated in vivo, isolated, and cultured with the test reagents. Two groups of cytokines were active, members of the interleukin 2 family and the interferons (IFNs) α and β. This activity of IFN-α/β has not been described previously. It was due to direct effects of the IFNs on the T cells and was not mediated by induction of a second cytokine such as interleukin 15. IFN-γ did not slow the death of activated T cells, and therefore the activity of IFN-α/β was not mediated only by activation of Stat 1, a protein that is affected by both classes of IFN. IFN-α/β did not raise the levels of Bcl-2 or Bcl-XL in T cells. Therefore, their activity was distinct from that of members of the interleukin 2 family or CD28 engagement. Since IFN-α/β are very efficiently generated in response to viral and bacterial infections, these molecules may be among the signals that the immune system uses to prevent activated T cell death during infections.

We examined the ability of a set of cloned chicken ovalbumin (cOVA)-specific, Id-restricted, T cell hybridomas to produce interleukin-2 in response to cOVA presented by the Ia+ B cell lymphoma line, A20-2J. Although viable A20-2J cells presented native, denatured, and fragmented cOVA more or less equally well, A20-2J cells that were glutaraldehyde-fixed could present only enzymatically or chemically fragmented cOVA. These results suggest that antigen fragmentation may be both necessary and sufficient to define accessory cell processing of soluble antigens so that they may be recognized in association with I-region molecules by T cells.

Hemophagocytic lymphohistiocytosis (HLH) is a rare disorder with familial and acquired forms. The familial form is associated with mutations in the perforin gene and both forms are associated with severe defects in lymphocyte cytotoxic function. We examined perforin-deficient mice as a model of HLH in order to gain insight into this poorly understood disorder. While these mice do not spontaneously develop HLH-like symptoms, we found that they manifest all of the features of HLH after infection with lymphocytic choriomeningitic virus (LCMV). Following LCMV infection, perforin-deficient mice develop fever, splenomegaly, pancytopenia, hypertriglyceridemia, hypofibrinogenemia, and elevation of multiple serum cytokine levels, and hemophagocytosis is evident in many tissues. Investigation into how this phenotype develops has revealed that CD8+ T cells, but not natural killer (NK) cells, are necessary for the development of this disorder. Cytokine neutralization studies have revealed that interferon gamma (IFNgamma) is uniquely essential as well. Finally, the excessive amount of IFNgamma seen in affected mice appears to be driven by increased antigen presentation to CD8+ T cells. These studies provide insight into the pathophysiology of HLH, and provide new targets for specific therapeutic intervention in this fatal disorder.

While studying the alpha beta T cell receptor repertoire in rheumatoid arthritis (RA) patients, we found that the frequency of V beta 14+ T cells was significantly higher in the synovial fluid of affected joints than in the peripheral blood. In fact, V beta 14+ T cells were virtually undetectable in the peripheral blood of a majority of these RA patients. beta-chain sequences indicated that one or a few clones dominated the V beta 14+ population in the synovial fluid of individual RA patients, whereas oligoclonality was less marked for other V beta's and for V beta 14 in other types of inflammatory arthritis. These results implicate V beta 14-bearing T cells in the pathology of RA. They also suggest that the etiology of RA may involve initial activation of V beta 14+ T cells by a V beta 14-specific superantigen with subsequent recruitment of a few activated autoreactive v beta 14+ T cell clones to the joints while the majority of other V beta 14+ T cells disappear.

Females are more susceptible than males to many autoimmune diseases. The processes causing this phenomenon are incompletely understood. Here, we demonstrate that aged female mice acquire a previously uncharacterized population of B cells that we call age-associated B cells (ABCs) and that these cells express integrin α(X) chain (CD11c). This unexpected population also appears in young lupus-prone mice. On stimulation, CD11c(+) B cells, both from autoimmune-prone and healthy strains of mice, secrete autoantibodies, and depletion of these cells in vivo leads to reduction of autoreactive antibodies, suggesting that the cells might have a direct role in the development of autoimmunity. We have explored factors that contribute to appearance of ABCs and demonstrated that signaling through Toll-like receptor 7 is crucial for development of this B cell population. We were able to detect a similar population of B cells in the peripheral blood of some elderly women with autoimmune disease, suggesting that there may be parallels between the creation of ABC-like cells between mice and humans.