Type 1 diabetes (T1D) is an autoimmune disease with no cure. Therapeutic translation has been hampered by preclinical reproducibility. Here, short-term administration of an antagonist to the receptor for advanced glycation end products (sRAGE) protected against murine diabetes at two independent centers. Treatment with sRAGE increased regulatory T cells (Tregs) within islets, pancreatic lymph nodes and spleen, increasing islet insulin expression and function. Diabetes protection was abrogated by Treg depletion and shown to be dependent on antagonizing RAGE using knockout mice. Human Tregs treated with a RAGE ligand downregulated genes for suppression, migration and Treg homeostasis (FOXP3, IL7R, TIGIT, JAK1, STAT3, STAT5b, CCR4). Loss of suppressive function was reversed by sRAGE, where Tregs increased proliferation and suppressed conventional T cell division, confirming that sRAGE expands functional human Tregs. These results highlight sRAGE as an attractive treatment to prevent diabetes, showing efficacy at multiple research centers and in human T cells.

The concerted actions of multiple tolerance checkpoints limit the possibility of immune attack against self-antigens. For B cells, purging of autoreactivity from the developing repertoire has been almost exclusively studied using B-cell receptor transgenic models. Analyses have generally agreed that central and peripheral tolerance occurs in the form of deletion, receptor editing and anergy. However, when and where these processes occur in a normal polyclonal repertoire devoid of B-cell receptor engineering remain unclear. Here, employing sensitive tools that alleviate the need for B-cell receptor engineering, we track the development of self-reactive B cells and challenge whether deletion plays a meaningful role in B-cell tolerance. We find self-reactive B cells can mature unperturbed by ubiquitous self-antigen expression but, even in the presence of T-cell help, are robustly anergic in the periphery. These studies query the prominence attributed to central and peripheral deletion by most BCR transgenic studies and suggest that other mechanisms predominantly govern B cell tolerance.

Pathological activation and collaboration of T and B cells underlies pathogenic autoantibody responses. Existing treatments for autoimmune disease cause non-specific immunosuppression and induction of antigen-specific tolerance remains an elusive goal. Many immunotherapies aim to manipulate the T-cell component of T-B interplay but few directly target B cells. One possible means to specifically target B cells is the transfer of gene-engineered BM that, once engrafted, gives rise to widespread specific and tolerogenic antigen expression within the hematopoietic system. Gene-engineered bone marrow encoding ubiquitous ovalbumin expression was transferred after low-dose (300cGy) immune-preserving irradiation. B-cell responsiveness was monitored by analyzing ovalbumin-specific antibody production after immunization with ovalbumin/complete Freunds adjuvant. Ovalbumin-specific B cells and their response to immunization were analyzed using multi-tetramer staining. When antigen-encoding bone marrow was transferred under immune-preserving conditions, cognate antigen-specific B cells were purged from the recipients pre-existing B cell repertoire as well as the repertoire that arose after bone marrow transfer. OVA-specific B-cell deletion was apparent within the established host B-cell repertoire as well as that developing after gene-engineered bone marrow transfer. OVA-specific antibody production was substantially inhibited by transfer of OVA-encoding BM and activation of OVA-specific B cells, germinal centre formation and subsequent OVA-specific plasmablast differentiation were all inhibited. Low levels of gene-engineered bone marrow chimerism were sufficient to limit antigen-specific antibody production. These data show that antigen-specific B cells within an established B-cell repertoire are susceptible to de novo tolerance induction and this can be achieved by transfer of gene-engineered bone marrow. This adds further dimensions to the utility of antigen-encoding bone marrow transfer as an immunotherapeutic tool.

A series of layered peripheral checkpoints maintain self-reactive B cells in an unresponsive state. Autoantibody production occurs when these checkpoints are breached, however, when and how this occurs is largely unknown. In particular, how self-reactive B cells are restrained during bystander inflammation in otherwise healthy individuals is poorly understood. A weakness has been the unavailability of methods capable of dissecting physiologically-relevant B-cell responses, without the use of an engineered B-cell receptor. Resolving this will provide insights that decipher how this process goes awry during autoimmunity or could be exploited for therapy. Here we use a strong adjuvant to provide bystander innate and adaptive signals that promote B-cell responsiveness, in conjunction with newly developed B cell detection tools to study in detail the ways that peripheral tolerance mechanisms limit the expansion and function of self-reactive B cells activated under these conditions. We show that although autoreactive B cells are recruited into the germinal centre, their development does not proceed, possibly through rapid counter-selection. Consequently, differentiation of plasma cells is blunted, and autoantibody responses are transient and devoid of affinity maturation. We propose this approach and these tools can be more widely applied to track antigen-specific B cell responses to more disease relevant antigens, without the need for BCR transgenic mice, in settings where tolerance pathways are compromised or have been genetically manipulated to drive stronger insights into the biology underlying B cell-mediated autoimmunity.