Inflammatory bowel disease (IBD) is a chronic inflammatory disorder of the gastrointestinal tract involving aberrant activation of innate and adaptive immune responses. We have used two complementary models of IBD to examine the roles of interleukin (IL)-12 family cytokines in bacterially induced intestinal inflammation. Our results clearly show that IL-23, but not IL-12, is essential for the induction of chronic intestinal inflammation mediated by innate or adaptive immune mechanisms. Depletion of IL-23 was associated with decreased proinflammatory responses in the intestine but had little impact on systemic T cell inflammatory responses. These results newly identify IL-23 as a driver of innate immune pathology in the intestine and suggest that selective targeting of IL-23 represents an attractive therapeutic approach in human IBD.

Abstract

 MICA molecules interact with the NKG2D-activating receptor on human NK and CD8 T cells. We investigated the participation of the MICA/NKG2D pathway in the destruction of intestinal epithelium by intraepithelial T lymphocytes (IEL) in Celiac disease and its premalignant complication, refractory sprue. We show that MICA is strongly expressed at epithelial cell surface in patients with active disease and is induced by gliadin or its p31-49 derived peptide upon in vitro challenge, an effect relayed by IL-15. This triggers direct activation and costimulation of IEL through engagement of NKG2D, leading to an innate-like cytotoxicity toward epithelial targets and enhanced TCR-dependent CD8 T cell-mediated adaptive response. Villous atrophy in Celiac disease might thus be ascribed to an IEL-mediated damage to enterocytes involving NKG2D/MICA interaction after gliadin-induced expression of MICA on gut epithelium. This supports a key role for MIC/NKG2D in the activation of intraepithelial immunity in response to danger.

The CD40-CD154 pathway is important in the pathogenesis of inflammatory bowel disease. Here we show that injection of an agonistic CD40 mAb to T and B cell-deficient mice was sufficient to induce a pathogenic systemic and intestinal innate inflammatory response that was functionally dependent on tumor necrosis factor-alpha and interferon-gamma as well as interleukin-12 p40 and interleukin-23 p40 secretion. CD40-induced colitis, but not wasting disease or serum proinflammatory cytokine production, depended on interleukin-23 p19 secretion, whereas interleukin-12 p35 secretion controlled wasting disease and serum cytokine production but not mucosal immunopathology. Intestinal inflammation was associated with IL-23 (p19) mRNA-producing intestinal dendritic cells and IL-17A mRNA within the intestine. Our experiments identified IL-23 as an effector cytokine within the innate intestinal immune system. The differential role of IL-23 in local but not systemic inflammation suggests that it may make a more specific target for the treatment of IBD.

The transcription factor FOXP3 plays a key role in CD4+CD25+ regulatory T cell function and represents a specific marker for these cells. Despite its strong association with regulatory T cell function, in humans little is known about the frequency of CD4+CD25+ cells that express FOXP3 protein nor the distribution of these cells in vivo. Here we report the characterization of seven anti-FOXP3 monoclonal antibodies enabling the detection of endogenous human FOXP3 protein by flow cytometry and immunohistochemistry. Flow-cytometric analysis showed that FOXP3 was expressed by the majority of CD4+CD25high T cells in peripheral blood. By contrast, less than half of the CD4+CD25int population were FOXP3+, providing an explanation for observations in human T cells that regulatory activity is enriched within the CD4+CD25high pool. Although FOXP3 expression was primarily restricted to CD4+CD25+ cells, it was induced following activation of both CD4+ and CD8+ T cell clones. These findings indicate that the frequency of FOXP3+ cells correlates with the level of expression of CD25 in naturally arising regulatory T cells and that FOXP3 protein is expressed by some activated CD4+ and CD8+ T cell clones. These reagents represent valuable research tools to further investigate FOXP3 function and are applicable for routine clinical use. See accompanying Commentary http://dx.doi.org/10.1002/eji.200526303

Inflammatory bowel disease (IBD) is a chronic inflammatory disorder of the gastrointestinal tract that is caused in part by a dysregulated immune response to the intestinal flora. The common interleukin (IL)-12/IL-23p40 subunit is thought to be critical for the pathogenesis of IBD. We have analyzed the role of IL-12 versus IL-23 in two models of Helicobacter hepaticus–triggered T cell–dependent colitis, one involving anti–IL-10R monoclonal antibody treatment of infected T cell–sufficient hosts, and the other involving CD4+ T cell transfer into infected Rag−/− recipients. Our data demonstrate that IL-23 and not IL-12 is essential for the development of maximal intestinal disease. Although IL-23 has been implicated in the differentiation of IL-17–producing CD4+ T cells that alone are sufficient to induce autoimmune tissue reactivity, our results instead support a model in which IL-23 drives both interferon γ and IL-17 responses that together synergize to trigger severe intestinal inflammation.

Summary

 Interleukin-23 (IL-23) is an inflammatory cytokine that plays a key role in the pathogenesis of several autoimmune and inflammatory diseases. It orchestrates innate and T cell-mediated inflammatory pathways and can promote T helper 17 (Th17) cell responses. Utilizing a T cell transfer model, we showed that IL-23-dependent colitis did not require IL-17 secretion by T cells. Furthermore, IL-23-independent intestinal inflammation could develop if immunosuppressive pathways were reduced. The frequency of naive T cell-derived Foxp3⁺ cells in the colon increased in the absence of IL-23, indicating a role for IL-23 in controlling regulatory T cell induction. Foxp3-deficient T cells induced colitis when transferred into recipients lacking IL-23p19, showing that IL-23 was not essential for intestinal inflammation in the absence of Foxp3. Taken together, our data indicate that overriding immunosuppressive pathways is an important function of IL-23 in the intestine and could influence not only Th17 cell activity but also other types of immune responses.

Abstract Memory B cells play a fundamental role in host defenses against viruses, but to date, their role have been relatively unsettled in the context of SARS-CoV-2. We report here a longitudinal single-cell and repertoire profiling of the B cell response up to 6 months in mild and severe COVID-19 patients. Distinct SARS-CoV-2 Spike-specific activated B cell clones fueled an early antibody-secreting cell burst as well as a durable synchronous germinal center response. While highly mutated memory B cells, including preexisting cross-reactive seasonal Betacoronavirus-specific clones, were recruited early in the response, neutralizing SARS-CoV-2 RBD-specific clones accumulated with time and largely contributed to the late remarkably stable memory B-cell pool. Highlighting germinal center maturation, these cells displayed clear accumulation of somatic mutations in their variable region genes over time. Overall, these findings demonstrate that an antigen-driven activation persisted and matured up to 6 months after SARS-CoV-2 infection and may provide long-term protection.

Brain injury is one of the most serious complications after cardiac arrest (CA). To prevent this phenomenon, rapid cooling with total liquid ventilation (TLV) has been proposed in small animal models of CA (rabbits and piglets). Here, we aimed to determine whether hypothermic TLV can also offer neuroprotection and mitigate cerebral inflammatory response in large animals.