Fas (also known as Apo1 and CD95) is a cell surface receptor involved in apoptotic cell death. Fas expression and function were analyzed in three children (including two siblings) with a lymphoproliferative syndrome, two of whom also had autoimmune disorders. A large deletion in the gene encoding Fas and no detectable cell surface expression characterized the most affected patient. Clinical manifestations in the two related patients were less severe: Fas-mediated apoptosis was impaired and a deletion within the intracytoplasmic domain was detected. These findings illustrate the crucial regulatory role of Fas and may provide a molecular basis for some autoimmune diseases in humans.

Abstract We show in this study that human T cells purified from peripheral blood, T cell clones, and Jurkat T cells release microvesicles in the culture medium. These microvesicles have a diameter of 50–100 nm, are delimited by a lipidic bilayer membrane, and bear TCR β, CD3ε, and ζ. This microvesicle production is regulated because it is highly increased upon TCR activation, whereas another mitogenic signal, such as PMA and ionomycin, does not induce any release. T cell-derived microvesicles also contain the tetraspan protein CD63, suggesting that they originate from endocytic compartments. They contain adhesion molecules such as CD2 and LFA-1, MHC class I and class II, and the chemokine receptor CXCR4. These transmembrane proteins are selectively sorted in microvesicles because CD28 and CD45, which are highly expressed at the plasma membrane, are not found. The presence of phosphorylated ζ in these microvesicles suggests that the CD3/TCR found in the microvesicles come from the pool of complexes that have been activated. Proteins of the transduction machinery, tyrosine kinases of the Src family, and c-Cbl are also observed in the T cell-derived microvesicles. Our data demonstrate that T lymphocytes produce, upon TCR triggering, vesicles whose morphology and phenotype are reminiscent of vesicles of endocytic origin produced by many cell types and called exosomes. Although the exact content of T cell-derived exosomes remains to be determined, we suggest that the presence of TCR/CD3 at their surface makes them powerful vehicles to specifically deliver signals to cells bearing the right combination of peptide/MHC complexes.

A mutation in ORAI1, the gene encoding the pore-forming subunit of the Ca 2+release-activated Ca 2+ (CRAC) channel, abrogates the store-operated entry of Ca 2+ into cells and impairs lymphocyte activation.Stromal interaction molecule 1 (STIM1) in the endoplasmic reticulum activates ORAI1-CRAC channels.We report on three siblings from one kindred with a clinical syndrome of immunodeficiency, hepatosplenomegaly, autoimmune hemolytic anemia, thrombocytopenia, muscular hypotonia, and defective enamel dentition.Two of these patients have a homozygous nonsense mutation in STIM1 that abrogates expression of STIM1 and Ca 2+ influx.

Complete interferon-gamma receptor 1 (IFNgammaR1) deficiency has been identified previously as a cause of fatal bacillus Calmette-Guérin (BCG) infection with lepromatoid granulomas, and of disseminated nontuberculous mycobacterial (NTM) infection in children who had not been inoculated with BCG. We report here a kindred with partial IFNgammaR1 deficiency: one child afflicted by disseminated BCG infection with tuberculoid granulomas, and a sibling, who had not been inoculated previously with BCG, with clinical tuberculosis. Both responded to antimicrobials and are currently well without prophylactic therapy. Impaired response to IFN-gamma was documented in B cells by signal transducer and activator of transcription 1 nuclear translocation, in fibroblasts by cell surface HLA class II induction, and in monocytes by cell surface CD64 induction and TNF-alpha secretion. Whereas cells from healthy children responded to even low IFN-gamma concentrations (10 IU/ml), and cells from a child with complete IFNgammaR1 deficiency did not respond to even high IFN-gamma concentrations (10,000 IU/ml), cells from the two siblings did not respond to low or intermediate concentrations, yet responded to high IFN-gamma concentrations. A homozygous missense IFNgR1 mutation was identified, and its pathogenic role was ascertained by molecular complementation. Thus, whereas complete IFNgammaR1 deficiency in previously identified kindreds caused fatal lepromatoid BCG infection and disseminated NTM infection, partial IFNgammaR1 deficiency in this kindred caused curable tuberculoid BCG infection and clinical tuberculosis.

The immunological synapse formed between a cytotoxic T lymphocyte (CTL) and an infected or transformed target cell is a physically active structure capable of exerting mechanical force. Here, we investigated whether synaptic forces promote the destruction of target cells. CTLs kill by secreting toxic proteases and the pore forming protein perforin into the synapse. Biophysical experiments revealed a striking correlation between the magnitude of force exertion across the synapse and the speed of perforin pore formation on the target cell, implying that force potentiates cytotoxicity by enhancing perforin activity. Consistent with this interpretation, we found that increasing target cell tension augmented pore formation by perforin and killing by CTLs. Our data also indicate that CTLs coordinate perforin release and force exertion in space and time. These results reveal an unappreciated physical dimension to lymphocyte function and demonstrate that cells use mechanical forces to control the activity of outgoing chemical signals.

Mucosal associated invariant T cells (MAIT) are innate T lymphocytes that detect a large variety of bacteria and yeasts. This recognition depends on the detection of microbial compounds presented by the evolutionarily conserved major-histocompatibility-complex (MHC) class I molecule, MR1. Here we show that MAIT cells display cytotoxic activity towards MR1 overexpressing non-hematopoietic cells cocultured with bacteria. The NK receptor, CD161, highly expressed by MAIT cells, modulated the cytokine but not the cytotoxic response triggered by bacteria infected cells. MAIT cells are also activated by and kill epithelial cells expressing endogenous levels of MRI after infection with the invasive bacteria Shigella flexneri. In contrast, MAIT cells were not activated by epithelial cells infected by Salmonella enterica Typhimurium. Finally, MAIT cells are activated in human volunteers receiving an attenuated strain of Shigella dysenteriae-1 tested as a potential vaccine. Thus, in humans, MAIT cells are the most abundant T cell subset able to detect and kill bacteria infected cells.

// Asma Beldi-Ferchiou 1, 2, 11 , Marion Lambert 1, 2 , Stéphanie Dogniaux 3 , Frédéric Vély 4, 5 , Eric Vivier 4, 5 , Daniel Olive 6 , Stéphanie Dupuy 1 , Frank Levasseur 1 , David Zucman 7 , Céleste Lebbé 8 , Damien Sène 1, 2, 9 , Claire Hivroz 4 , Sophie Caillat-Zucman 1, 2, 10 1 Institut National de Recherche Médicale (INSERM) UMR1149, Centre de Recherche Sur l’Inflammation, Équipe Immunité Innée Chez l’enfant, Hôpital Robert Debré, Paris, France 2 Université Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, Paris, France 3 Institut Curie, Centre de Recherche, PSL Research University, INSERM U932 Immunité et Cancer, Paris, France 4 Centre d’Immunologie de Marseille-Luminy, Aix-Marseille Université UM2, INSERM U1104, CNRS UMR7280, Marseille, France 5 Immunologie, Hôpital de la Conception, Assistance Publique- Hôpitaux de Marseille, Marseille, France 6 Centre de Cancérologie de Marseille, INSERM U1068, Equipe Immunité et Cancer, Institut Paoli-Calmettes, Aix-Marseille Université, CNRS, UMR7258, Marseille, France 7 Hôpital Foch, Service de Médecine Interne, Suresnes, France 8 Assistance Publique-Hôpitaux de Paris (AP-HP), Hôpital Saint-Louis, Département de Dermatologie, INSERM U976, Université Paris Diderot, Paris, France 9 Assistance Publique-Hôpitaux de Paris (AP-HP), Hôpital Lariboisière, Département de Médecine Interne, Paris, France 10 Assistance Publique-Hôpitaux de Paris (AP-HP), Hôpital Saint-Louis, Laboratoire d’Immunologie, Paris, France 11 Present address: Assistance Publique-Hôpitaux de Paris (AP-HP), Hôpital Henri Mondor, Laboratoire d’Immunologie, Créteil, France Correspondence to: Sophie Caillat-Zucman, email: sophie.caillat@inserm.fr Keywords: NK cells, Kaposi sarcoma, PD-1, immune checkpoint, tumor escape Received: March 31, 2016      Accepted: September 13, 2016      Published: September 20, 2016 ABSTRACT Programmed Death-1 (PD-1), an inhibitory receptor expressed by activated lymphocytes, is involved in regulating T- and B-cell responses. PD-1 and its ligands are exploited by a variety of cancers to facilitate tumor escape through PD-1-mediated functional exhaustion of effector T cells. Here, we report that PD-1 is upregulated on Natural Killer (NK) cells from patients with Kaposi sarcoma (KS). PD-1 was expressed in a sub-population of activated, mature CD56 dim CD16 pos NK cells with otherwise normal expression of NK surface receptors. PD-1 pos NK cells from KS patients were hyporesponsive ex vivo following direct triggering of NKp30, NKp46 or CD16 activating receptors, or short stimulation with NK cell targets. PD-1 pos NK cells failed to degranulate and release IFNγ, but exogenous IL-2 or IL-15 restored this defect. That PD-1 contributed to NK cell functional impairment and was not simply a marker of dysfunctional NK cells was confirmed in PD-1-transduced NKL cells. In vitro , PD-1 was induced at the surface of healthy control NK cells upon prolonged contact with cells expressing activating ligands, i.e. a condition mimicking persistent stimulation by tumor cells. Thus, PD-1 appears to plays a critical role in mediating NK cell exhaustion. The existence of this negative checkpoint fine-tuning NK activation highlights the possibility that manipulation of the PD-1 pathway may be a strategy for circumventing tumor escape not only from the T cell-, but also the NK-cell mediated immune surveillance.

T cells are mechanosensitive but the effect of stiffness on their functions is still debated. We characterize herein how human primary CD4+ T cell functions are affected by stiffness within the physiological Young’s modulus range of 0.5 kPa to 100 kPa. Stiffness modulates T lymphocyte migration and morphological changes induced by TCR/CD3 triggering. Stiffness also increases TCR-induced immune system, metabolism and cell-cycle-related genes. Yet, upon TCR/CD3 stimulation, while cytokine production increases within a wide range of stiffness, from hundreds of Pa to hundreds of kPa, T cell metabolic properties and cell cycle progression are only increased by the highest stiffness tested (100 kPa). Finally, mechanical properties of adherent antigen-presenting cells modulate cytokine production by T cells. Together, these results reveal that T cells discriminate between the wide range of stiffness values found in the body and adapt their responses accordingly.

Chimeric antigen receptors (CARs) are receptors for antigen that direct potent immune responses. Tumor escape associated with low target antigen expression is emerging as one potential limitation of their efficacy. Here we edit the TRAC locus in human peripheral blood T cells to engage cell-surface targets through their T cell receptor-CD3 complex reconfigured to utilize the same immunoglobulin heavy and light chains as a matched CAR. We demonstrate that these HLA-independent T cell receptors (HIT receptors) consistently afford high antigen sensitivity and mediate tumor recognition beyond what CD28-based CARs, the most sensitive design to date, can provide. We demonstrate that the functional persistence of HIT T cells can be augmented by constitutive coexpression of CD80 and 4-1BBL. Finally, we validate the increased antigen sensitivity afforded by HIT receptors in xenograft mouse models of B cell leukemia and acute myeloid leukemia, targeting CD19 and CD70, respectively. Overall, HIT receptors are well suited for targeting cell surface antigens of low abundance.