The 'protein only' hypothesis postulates that the prion, the agent causing transmissible spongiform encephalopathies, is PrP(Sc), an isoform of the host protein PrP(C). Protease treatment of prion preparations cleaves off approximately 60 N-terminal residues of PrP(Sc) but does not abrogate infectivity. Disruption of the PrP gene in the mouse abolishes susceptibility to scrapie and prion replication. We have introduced into PrP knockout mice transgenes encoding wild-type PrP or PrP lacking 26 or 49 amino-proximal amino acids which are protease susceptible in PrP(Sc). Inoculation with prions led to fatal disease, prion propagation and accumulation of PrP(Sc) in mice expressing both wild-type and truncated PrPs. Within the framework of the 'protein only' hypothesis, this means that the amino-proximal segment of PrP(C) is not required either for its susceptibility to conversion into the pathogenic, infectious form of PrP or for the generation of PrP(Sc).

Epstein-Barr virus-induced gene 2 (EBI2, also known as GPR183) is a G-protein-coupled receptor that is required for humoral immune responses; polymorphisms in the receptor have been associated with inflammatory autoimmune diseases. The natural ligand for EBI2 has been unknown. Here we describe the identification of 7α,25-dihydroxycholesterol (also called 7α,25-OHC or 5-cholesten-3β,7α,25-triol) as a potent and selective agonist of EBI2. Functional activation of human EBI2 by 7α,25-OHC and closely related oxysterols was verified by monitoring second messenger readouts and saturable, high-affinity radioligand binding. Furthermore, we find that 7α,25-OHC and closely related oxysterols act as chemoattractants for immune cells expressing EBI2 by directing cell migration in vitro and in vivo. A critical enzyme required for the generation of 7α,25-OHC is cholesterol 25-hydroxylase (CH25H). Similar to EBI2 receptor knockout mice, mice deficient in CH25H fail to position activated B cells within the spleen to the outer follicle and mount a reduced plasma cell response after an immune challenge. This demonstrates that CH25H generates EBI2 biological activity in vivo and indicates that the EBI2-oxysterol signalling pathway has an important role in the adaptive immune response.

The gene encoding for Epstein-Barr virus-induced G-protein coupled receptor 2 (EBI2) is a risk gene for inflammatory bowel disease (IBD). Together with its oxysterol ligand 7α,25-dihydroxycholesterol, EBI2 mediates migration and differentiation of immune cells. However, the role of EBI2 in the colonic immune system remains insufficiently studied. We found increased mRNA expression levels of EBI2 and oxysterol synthesizing enzymes (CH25H, CYP7B1) in the inflamed colon of patients with ulcerative colitis and mice with acute or chronic dextran sulfate sodium (DSS) colitis. Accordingly, we measured elevated extraintestinal levels of 25-hydroxylated oxysterols, including 7α,25-dihydroxycholesterol in mice with acute colonic inflammation. Knockout of EBI2 or CH25H did not affect severity of DSS colitis; however, inflammation was decreased in male EBI2-/- mice in the IL-10 colitis model. The colonic immune system comprises mucosal lymphoid structures, which number increases upon chronic inflammation in IL-10-deficient mice and in chronic DSS colitis. However, EBI2-/- mice formed significantly less colonic lymphoid structures at baseline and showed defects in inflammation-induced accumulation of lymphoid structures. In summary, we report induction of the EBI2-7α,25-dihydroxycholesterol axis in colitis and a role of EBI2 for the accumulation of lymphoid tissue during homeostasis and inflammation. These data implicate the EBI2-7α,25-dihydroxycholesterol axis in IBD pathogenesis.

Intestinal fibrosis and stenosis are common complications of Crohns disease (CD), frequently requiring surgery. Anti-inflammatory strategies can only partially prevent fibrosis; hence, anti-fibrotic therapies remain an unmet clinical need. Oxysterols are oxidized cholesterol derivatives, with important roles in various biological processes. The enzyme cholesterol 25-hydroxylase (CH25H) converts cholesterol to 25-hydroxycholesterol (25-HC), which modulates immune responses and oxidative stress. In human intestinal samples from CD patients we found a strong correlation of CH25H mRNA expression with the expression of fibrosis markers. We demonstrate reduced intestinal fibrosis in mice deficient for the CH25H enzyme using the sodium dextran sulfate (DSS)-induced chronic colitis model. Additionally, using a heterotopic transplantation model of intestinal fibrosis, we demonstrate reduced collagen deposition and lower concentrations of hydroxyproline in CH25H knockouts. In the heterotopic transplant model, CH25H was expressed in fibroblasts. Taken together, our findings indicate an involvement of oxysterol synthesis in the pathogenesis of intestinal fibrosis.

Abstract Ciliopathies are a class of multi-systemic genetic diseases characterized by ciliary dysfunction. Here, we report a novel ANKS3 variant in patients with a renal ciliopathy known as nephronophthisis (NPH) associated with hepatic defects. ANKS3 is an ankyrin and sterile alpha motif domain-containing protein that interacts with many NPH proteins as well as with BICC1, an RNA-binding protein involved in renal cystic diseases. The pathogenic effect of the ANKS3 mutation was validated in the zebrafish mutant and knock-in rat model, the latter showing urine concentration defect and tubular dilatations similar to NPH patients. In addition, cilia morphology and function as well as epithelialization of kidney tubular cells was affected by loss or mutation of ANKS3 . Finally, our results evidenced that these classically renal ciliopathy-associated phenotypes were linked to the negative regulation of BICC1 by ANKS3 which binds to transcripts of the major NPH gene NPHP1 and mediates their decay through the AGO2-RISC complex and recruitment into P-bodies. Altogether, our findings suggest that the ANKS3/BICC1 complex is a key post-transcriptional regulator of NPHP1 transcript stability, providing another level of regulation of cilium biogenesis and kidney homeostasis, as well as an unusual mechanism leading to NPH-related ciliopathies.