It is now well established that immune responses can take place outside of primary and secondary lymphoid organs. We previously described the presence of tertiary lymphoid structures (TLS) in patients with non-small cell lung cancer (NSCLC) characterized by clusters of mature dendritic cells (DCs) and T cells surrounded by B-cell follicles. We demonstrated that the density of these mature DCs was associated with favorable clinical outcome.To study the role of follicular B cells in TLS and the potential link with a local humoral immune response in patients with NSCLC.The cellular composition of TLS was investigated by immunohistochemistry. Characterization of B-cell subsets was performed by flow cytometry. A retrospective study was conducted in two independent cohorts of patients. Antibody specificity was analyzed by ELISA.Consistent with TLS organization, all stages of B-cell differentiation were detectable in most tumors. Germinal center somatic hypermutation and class switch recombination machineries were activated, associated with the generation of plasma cells. Approximately half of the patients showed antibody reactivity against up to 7 out of the 33 tumor antigens tested. A high density of follicular B cells correlated with long-term survival, both in patients with early-stage NSCLC and with advanced-stage NSCLC treated with chemotherapy. The combination of follicular B cell and mature DC densities allowed the identification of patients with the best clinical outcome.B-cell density represents a new prognostic biomarker for NSCLC patient survival, and makes the link between TLS and a protective B cell-mediated immunity.

UNC93B1 is a transmembrane domain protein mediating the signaling of endosomal Toll-like receptors (TLRs). We report five families harboring rare missense substitutions (I317M, G325C, L330R, R466S, and R525P) in UNC93B1 causing systemic lupus erythematosus (SLE) or chilblain lupus (CBL) as either autosomal dominant or autosomal recessive traits. As for a D34A mutation causing murine lupus, we recorded a gain of TLR7 and, to a lesser extent, TLR8 activity with the I317M (in vitro) and G325C (in vitro and ex vivo) variants in the context of SLE. Contrastingly, in three families segregating CBL, the L330R, R466S, and R525P variants were isomorphic with respect to TLR7 activity in vitro and, for R525P, ex vivo. Rather, these variants demonstrated a gain of TLR8 activity. We observed enhanced interaction of the G325C, L330R, and R466S variants with TLR8, but not the R525P substitution, indicating different disease mechanisms. Overall, these observations suggest that UNC93B1 mutations cause monogenic SLE or CBL due to differentially enhanced TLR7 and TLR8 signaling.

Summary Aicardi-Goutières syndrome (AGS) is a genetic type I interferon (IFN)-mediated disease characterised by neurological involvement with onset in childhood. Chronic inflammation in response to uncontrolled type I IFN production is, among other things, associated with IP-10 secretion. We analysed, at the single-cell transcriptomic levels, peripheral blood samples from patients bearing AGS-causing mutations in SAMHD1 , RNASEH2B or ADAR1 genes. Using machine-learning approaches and differential gene expression we identified a drastic loss of transcription factor hypoxia induced factor 1 α (HIF-1α) expression and activity associated with features of a metabolic switch and mitochondrial stress in monocytes/dendritic cells. Chemical stabilization of HIF-1α, with a synthetic drug in an in vitro model of AGS, allowed us to reverse the energy metabolic switch, attenuate mitochondrial stress and markedly reduce IP-10 production. We therefore propose that energy metabolic switch contributes to exacerbated chronic inflammation in AGS, and that targeting this pathway might represent a promising therapeutic approach.

Le lupus érythémateux systémique est une maladie très hétérogène associée habituellement à une activation de la voie des interférons de type I et à la présence d'auto-anticorps ciblant des auto-antigènes nucléaires. L'existence de formes familiales y compris chez des jumeaux monozygotes suggèrent une composante héréditaire majeure, concordante avec la description de quelques formes monogéniques. Les Toll-like récepteurs (TLRs) sont une famille de récepteurs immunitaires qui reconnaissent des motifs microbiens conservés et entraînent une réponse immunitaire innée et adaptative. Parmi les TLRs, TLR7, qui reconnaît les acides nucléiques viraux mais aussi du soi, a été particulièrement impliqué dans la physiopathologie du lupus. En effet, la surexpression de TLR7 suffit à entraîner une maladie lupique dans des modèles murins. De plus, des mutations hétérozygotes gain de fonction (GOF) du gène TLR7 (situé sur le chromosome X) ont été décrites récemment comme une cause de lupus monogénique chez l'homme. Nous décrivons dans ce travail deux nouvelles mutations de TLR7 qui élargissent le spectre clinique du phénotype. Le cas index de la première famille (F1.P1) était une fille qui a développé à 4 ans un tableau de lupus avec une fièvre, un rash malaire, une anémie, une lymphopénie et une glomérulonéphrite classe III/IV associées à des anticorps antinucléaires (AAN) avec présence d'anti-ADN, d'anticorps anti-phospholipides et une hypocomplémentémie C3/C4. Elle a, de manière plus atypique, présenté un tableau de vascularite cérébrale avec ischémies cérébrales et calcifications cérébrales diffuses. Malgré de nombreux traitements immunosuppresseurs, elle est décédée à l'âge de 17 ans d'un infarctus du myocarde. Le frère de F1.P1 a présenté à l'âge de 2 jours une épilepsie réfractaire révélant des calcifications des noyaux gris centraux. Une fièvre associée à des poussées d'éruptions cutanées et une lymphopénie sont ensuite apparues et ont bien répondu à un traitement immunosuppresseur comprenant du ruxolitinib. Le bilan auto-immun était négatif. La mère des deux enfants a développé à 12 ans un rash malaire avec AAN positifs puis a présenté à 24 ans un épisode de purpura thrombopénique immunologique (PTI), et une thrombose artérielle étendue du membre inférieur droit à 44 ans (malgré l'absence d'anticorps anti-phospholipides). Les trois membres de la famille étaient porteurs de la mutation F507S (c.1520 T>C) dans le gène TLR7. La deuxième famille était composée d'une seule fille (F2.P1) qui a développé à l'âge de 1 an un PTI et une anémie hémolytique auto-immune (syndrome d'Evans). Une IRM cérébrale, réalisée à l'âge de 8 ans devant un retard de développement, retrouvait de nombreux hypersignaux corticaux et sous corticaux. À 10 ans, du fait du caractère réfractaire de l'anémie et de la thrombopénie malgré de nombreux traitements immunosuppresseurs, elle a reçu une allogreffe de moelle osseuse d'un donneur phéno-identique. L'évolution hématologique a été favorable au décours de la greffe mais la leuco-encéphalopathie a continué à progresser sur les IRM. La patiente était porteuse de la substitution L528I (c.1582C>A) survenue de manière de novo dans le gène TLR7. Les analyses fonctionnelles réalisées dans un modèle cellulaire ont montré un mécanisme gain de fonction pour les deux variants (F507S et L528I) au même niveau qu'un mutant GOF TLR7 déjà publié (F507L). La modélisation de la structure protéique de TLR7 a montré que tous les variants étaient situés au niveau de l'interface d'homo-dimérisation de TLR7, et que l'effet du variant L528I était prédit comme le plus élevé sur la capacité de dimérisation de TLR7. Etant donné que l'homo-dimérisation de TLR7 est nécessaire pour l'activation de son signal, il est probable que la perturbation de cette interface entraîne l'effet GOF que nous observons. Nous rapportons ici deux nouvelles mutations de TLR7 encore jamais décrites. Bien que les mutations de TLR7 soient principalement associées à des phénotypes de lupus, nous décrivons ici un spectre clinique plus élargi, avec atteinte neuro-inflammatoire atypique pour des lupus et la possible absence d'auto-immunité lupique. De plus, nous décrivons pour la première fois la possibilité que des hommes hémizygotes soient atteints. Enfin, ce travail souligne l'importance de l'homo-dimérisation de TLR7 pour la régulation de son activité.

Abstract Mitochondrial DNA (mtDNA) has been suggested to drive immune system activation, but the induction of interferon signaling by mtDNA has not been demonstrated in a Mendelian mitochondrial disease. We initially ascertained two patients, one with a purely neurological phenotype, and one with features suggestive of systemic sclerosis in a syndromic context, and found them both to demonstrate enhanced interferon-stimulated gene (ISG) expression in blood. We determined each to harbor a previously described de novo dominant-negative heterozygous mutation in ATAD3A , encoding ATPase family AAA domain-containing protein 3A (ATAD3A). We identified five further patients with mutations in ATAD3A , and recorded up-regulated ISG expression and interferon alpha protein in four of them. Knockdown of ATAD3A in THP-1 cells resulted in increased interferon signaling, mediated by cyclic GMP-AMP synthase (cGAS) and stimulator of interferon genes (STING). Enhanced interferon signaling was abrogated in THP-1 cells and patient fibroblasts depleted of mtDNA. Thus, mutations in the mitochondrial membrane protein ATAD3A define a novel type I interferonopathy. Summary Dominant-negative mutations in ATAD3A, a ubiquitously expressed mitochondrial protein, cause mitochondrial DNA-dependent up-regulation of type I interferon signaling in the context of neurological disease and autoimmunity, thereby defining a novel type I interferonopathy.

Le lupus érythémateux systémique (LES) est une maladie hétérogène sur le plan phénotypique et caractérisé habituellement par une activation de la voie des IFN de type I et par la présence d'auto-anticorps dirigés contre des auto-antigènes nucléaires. Le lupus-engelure (LE) est un sous-type particulier de lupus caractérisé par la persistance d'engelures à distance de la saison froide. UNC93B1 est une protéine chaperonne des TLRs endosomaux (TLR3, 7, 8 et 9), nécessaire pour leur stabilité, leur activation mais aussi pour la régulation de leur signal. Deux modèles murins de mutations faux sens dans UNC93B1 ont été publiés et associés à un phénotype lupique secondaire à une activation anormale de TLR7. Nous décrivons ici 5 mutations de UNC93B1 dans le contexte de la pathologie humaine, retrouvées chez des patients avec LES ou LE. Nous avons identifié 5 variants faux sens de UNC93B1 parmi les données d'exome de 81 patients avec LES ou LE. Quatre variants (G325C, L330R, R466S et R525P) étaient hétérozygotes et un variant (I317 M) était homozygote. Les familles porteuses des variants L330R, R466S et R525P présentaient tous un tableau clinique de LE. Le patient porteur du variant homozygote I317 M présentait un LES avec une anémie hémolytique auto-immune à l'âge de 2 ans, positivité des anticorps antinucléaires (AAN) avec anti-ADN et hypocomplémentémie C3/C4. La patiente porteuse du variant hétérozygote G325C avait un phénotype de LES depuis l'âge de 5 ans avec rash malaire, hypertension artérielle pulmonaire et positivité des AAN avec anti-RNP. Les patients avec LE présentaient un tableau de vasculopathie cutanée à type d'engelures ou lésions de livedo touchant principalement les orteils, les doigts et le visage, parfois compliquées d'ulcérations sévères. Nous avons ensuite conduit des analyses fonctionnelles de ces 5 variants dans des modèles cellulaires. Un gain de fonction pour TLR7 a été observé uniquement pour les variants I317 M et G325C. De manière inattendue, un mécanisme de gain de fonction pour TLR8 a été observé en présence des variants L330R, R466S et R525P (et dans une moindre mesure pour les variants I317 M et G325C). Nous avons par la suite confirmé ces gains de fonction dans les cellules immunitaires (PBMCs) des patients des familles G325C et R525P. Chez la famille G325C, avec gain d'activité TLR7 et TLR8, nous avons observé une production d'interféron α plus importante dans les PBMCs après stimulation de TLR7 et dans les monocytes après stimulation de TLR8. Dans la famille R525P, avec gain d'activité TLR8 seul, nous avons observé une production d'interféron α plus importante dans les monocytes après stimulation de TLR8 et une absence de gain d'activité TLR7 dans les PBMCs, confirmant ainsi les résultats obtenus dans les modèles cellulaires. Nous décrivons pour la première fois que des mutations de UNC93B1 sont à l'origine de lupus systémiques ou de lupus-engelures monogéniques. De manière intéressante, nous avons identifié deux mécanismes physiopathologiques différents : un gain TLR7 et TLR8 chez les patients avec lupus systémique et un gain TLR8 seul chez les patients avec lupus-engelures. Des études complémentaires sont en cours pour mieux comprendre les conséquences moléculaires précises de ces mutations sur la régulation des TLRs. Ces découvertes vont permettre de mieux comprendre les rôles spécifiques de TLR7 et TLR8 dans le lupus et permettront ainsi de mieux guider la thérapeutique ciblée de ces patients à l'ère du développement d'inhibiteurs spécifiques de TLR7/8 dans l'arsenal thérapeutique du lupus.

Altered mitochondrial fitness is a potential triggering factor in Alzheimer's disease (AD). Mitochondrial quality control pathways are dysfunctional and mitochondrially-derived reactive oxygen species (mROS) levels are increased in AD patient brains. However, the pathways responsible for dysregulated mROS accumulation have remained relatively unclear. In this study, we demonstrate that levels of ECSIT, a mitochondrial oxidative phosphorylation (OxPhos) complex I (CI)-associated protein, are reduced in AD-affected brains. Neuronal ECSIT downregulation increased mROS generation and impaired mitophagy of defective mitochondria. Consequently, decreasing neuronal ECSIT caused AD-like changes, including memory loss and neuropathology. In contrast, augmented neuronal expression of ECSIT protected against the development of an AD-like phenotype. Decreased levels of ECSIT in AD patient brains therefore likely contribute to oxidative stress, neuroinflammation and AD pathogenesis.