Summary

 B cells mediate multiple functions that influence immune and inflammatory responses. In this study, T cell-mediated inflammation was exaggerated in CD19-deficient (Cd19^−/−) mice and wild-type mice depleted of CD20⁺ B cells, whereas inflammation was substantially reduced in mice with hyperactive B cells as a result of CD19 overexpression (hCD19Tg). These inflammatory responses were negatively regulated by a unique CD1d^hiCD5⁺ B cell subset that was absent in Cd19^−/− mice, represented only 1%–2% of spleen B220⁺ cells in wild-type mice, but was expanded to ∼10% of spleen B220⁺ cells in hCD19Tg mice. Adoptive transfer of these CD1d^hiCD5⁺ B cells normalized inflammation in wild-type mice depleted of CD20⁺ B cells and in Cd19^−/− mice. Remarkably, IL-10 production was restricted to this CD1d^hiCD5⁺ B cell subset, with IL-10 production diminished in Cd19^−/− mice, yet increased in hCD19Tg mice. Thereby, CD1d^hiCD5⁺ B cells represent a unique subset of potent regulatory B cells.

Anti-CD20 antibody immunotherapy effectively treats non-Hodgkin's lymphoma and autoimmune disease. However, the cellular and molecular pathways for B cell depletion remain undefined because human mechanistic studies are limited. Proposed mechanisms include antibody-, effector cell–, and complement-dependent cytotoxicity, the disruption of CD20 signaling pathways, and the induction of apoptosis. To identify the mechanisms for B cell depletion in vivo, a new mouse model for anti-CD20 immunotherapy was developed using a panel of twelve mouse anti–mouse CD20 monoclonal antibodies representing all four immunoglobulin G isotypes. Anti-CD20 antibodies rapidly depleted the vast majority of circulating and tissue B cells in an isotype-restricted manner that was completely dependent on effector cell Fc receptor expression. B cell depletion used both FcγRI- and FcγRIII-dependent pathways, whereas B cells were not eliminated in FcR common γ chain–deficient mice. Monocytes were the dominant effector cells for B cell depletion, with no demonstrable role for T or natural killer cells. Although most anti-CD20 antibodies activated complement in vitro, B cell depletion was completely effective in mice with genetic deficiencies in C3, C4, or C1q complement components. That the innate monocyte network depletes B cells through FcγR-dependent pathways during anti-CD20 immunotherapy has important clinical implications for anti-CD20 and other antibody-based therapies.

B-1a and B-1b lymphocytes were found to exhibit specialized roles in providing immunity to Streptococcus pneumoniae and differ dramatically in their developmental requirements. Transgenic mice overexpressing CD19 (hCD19Tg) generated B-1a cells and natural antibodies that provided protection during infection, while CD19-deficient (CD19(-/-)) mice lacked B-1a cells, lacked natural antibodies, and were more susceptible to infection. By contrast, pneumococcal polysaccharide (PPS) immunization protected CD19(-/-) mice during lethal challenge, whereas hCD19Tg mice remained unprotected. This resulted from differences in the B-1b subset: the key population found to produce protective PPS-specific antibody in both wild-type and CD19(-/-) mice. Thus, CD19(-/-) mice generated B-1b cells and protective adaptive PPS-specific antibody responses, whereas hCD19Tg mice lacked B-1b cells and adaptive PPS-specific antibody responses. This reciprocal contribution of B-1a and B-1b subsets to innate and acquired immunity reveals an unexpected division of labor within the B-1 compartment that is normally balanced by their coordinated development.

Abstract CD20 mAb-mediated B cell depletion is an effective treatment for B cell malignancies and some autoimmune diseases. However, the full effects of B cell depletion on natural, primary, and secondary Ab responses and the maintenance of Ag-specific serum Ig levels are largely unknown. The relationship between memory B cells, long-lived plasma cells, and long-lived humoral immunity also remains controversial. To address the roles of B cell subsets in the longevity of humoral responses, mature B cells were depleted in mice using CD20 mAb. Peritoneal B cell depletion reduced natural and Ag-induced IgM responses. Otherwise, CD20+ B cell depletion prevented humoral immune responses and class switching and depleted existing and adoptively transferred B cell memory. Nonetheless, B cell depletion did not affect serum Ig levels, Ag-specific Ab titers, or bone marrow Ab-secreting plasma cell numbers. Coblockade of LFA-1 and VLA-4 adhesion molecules temporarily depleted long-lived plasma cells from the bone marrow. CD20+ B cell depletion plus LFA-1/VLA-4 mAb treatment significantly prolonged Ag-specific plasma cell depletion from the bone marrow, with a significant decrease in Ag-specific serum IgG. Collectively, these results support previous claims that bone marrow plasma cells are intrinsically long-lived. Furthermore, these studies now demonstrate that mature and memory B cells are not required for maintaining bone marrow plasma cell numbers, but are required for repopulation of plasma cell-deficient bone marrow. Thereby, depleting mature and memory B cells does not have a dramatic negative effect on preexisting Ab levels.

Accumulation of 53BP1 at DNA breaks determines DNA repair pathway choice and promotes checkpoint activation. Here, we show regulation of 53BP1 beyond repair foci. 53BP1 movements are constrained in the nucleoplasm and increase in response to DNA damage. 53BP1 interacts with the structural protein NuMA, which controls 53BP1 diffusion. This interaction, and colocalization between the two proteins in vitro and in breast tissues, is reduced after DNA damage. In cell lines and breast carcinoma, NuMA prevents 53BP1 accumulation at DNA breaks and high NuMA expression predicts better patient outcomes. Manipulating NuMA expression alters PARP inhibitor sensitivity of BRCA1-null cells, end-joining activity, and immunoglobulin class switching that rely on 53BP1. We propose a new mechanism that involves the sequestration of 53BP1 by NuMA in the absence of DNA damage. Such mechanism may have evolved to disable repair functions and may be a decisive factor for tumor responses to genotoxic treatments.

Abstract We previously described monophosphoryl lipid A (MPL) and synthetic cord factor, trehalose-6,6’-dicorynomycolate (TDCM) significantly increases antibody (Ab) responses to T cell independent type 2 antigens (TI-2 Ags) in a manner dependent on B cell-intrinsic TLR4 expression as well as MyD88 and TRIF adapter proteins. Given the requirement for TRIF in optimal MPL/TDCM adjuvant effects and the capacity of MPL to drive type I IFN production, we aimed to investigate the extent to which adjuvant effects on TI-2 Ab responses depend on type I IFN receptor (IFNAR) signaling. We found IFNAR −/− mice had impaired early TI-2 Ag-induced B cell activation and expansion and that B cell-intrinsic type I IFN signaling on B cells was essential for normal antibody responses to TI-2 Ags, including haptenated Ficoll and the pneumococcal vaccine, Pneumovax23. However, MPL/TDCM significantly increased TI-2 IgM and IgG responses in IFNAR −/− mice. MPL/TDCM enhanced TI-2 Ab production primarily by activating innate B cells (B-1b and splenic CD23 − B cells) as opposed to CD23 + enriched follicular B cells. In summary, our study highlights an important role for type I IFN in supporting early B cell responses to TI-2 Ags through B cell-expressed IFNAR, but nonetheless demonstrates an MPL/TDCM adjuvant significantly increases TI-2 Ab responses independently of type I IFN signaling and does so by predominantly supporting increased polysaccharide-specific Ab production by innate B cell populations. Key points B cell-intrinsic IFNAR expression promotes TI-2 Ab responses. MPL/TDCM adjuvant effects are independent of type 1 IFN. MPL/TDCM promotes TI-2 Ab responses by innate B cells.