Immunoglobulin (Ig)M+IgD+ B cells are generally assumed to represent antigen-inexperienced, naive B cells expressing variable (V) region genes without somatic mutations. We report here that human IgM+IgD+ peripheral blood (PB) B cells expressing the CD27 cell surface antigen carry mutated V genes, in contrast to CD27-negative IgM+IgD+ B cells. IgM+IgD+CD27+ B cells resemble class-switched and IgM-only memory cells in terms of cell phenotype, and comprise ∼15% of PB B lymphocytes in healthy adults. Moreover, a very small population (<1% of PB B cells) of highly mutated IgD-only B cells was detected, which likely represent the PB counterpart of IgD-only tonsillar germinal center and plasma cells. Overall, the B cell pool in the PB of adults consists of ∼40% mutated memory B cells and 60% unmutated, naive IgD+CD27− B cells (including CD5+ B cells). In the somatically mutated B cells, VH region genes carry a two- to threefold higher load of somatic mutation than rearranged Vκ genes. This might be due to an intrinsically lower mutation rate in κ light chain genes compared with heavy chain genes and/or result from κ light chain gene rearrangements in GC B cells. A common feature of the somatically mutated B cell subsets is the expression of the CD27 cell surface antigen which therefore may represent a general marker for memory B cells in humans.

B cell-derived chronic lymphocytic leukemia (B-CLL) represents a common malignancy whose cell derivation and pathogenesis are unknown. Recent studies have shown that >50% of CLLs display hypermutated immunoglobulin variable region (IgV) sequences and a more favorable prognosis, suggesting that they may represent a distinct subset of CLLs which have transited through germinal centers (GCs), the physiologic site of IgV hypermutation. To further investigate the phenotype of CLLs, their cellular derivation and their relationship to normal B cells, we have analyzed their gene expression profiles using oligonucleotide-based DNA chip microarrays representative of approximately 12,000 genes. The results show that CLLs display a common and characteristic gene expression profile that is largely independent of their IgV genotype. Nevertheless, a restricted number of genes (<30) have been identified whose differential expression can distinguish IgV mutated versus unmutated cases and identify them in independent panels of cases. Comparison of CLL profiles with those of purified normal B cell subpopulations indicates that the common CLL profile is more related to memory B cells than to those derived from naive B cells, CD5(+) B cells, and GC centroblasts and centrocytes. Finally, this analysis has identified a subset of genes specifically expressed by CLL cells of potential pathogenetic and clinical relevance.

The X-chromosome-encoded transcription factor Foxp3 is thought to play a key role in the immune response as a regulator of the differentiation and suppressor function of regulatory T cells (Treg cells). Zheng et al. show here that regulatory T cells express the transcription factor IRF4 (interferon regulatory factor-4), which is essential for the differentiation of TH2 effector cells, and that IRF4 expression is dependent on Foxp3. IRF4 depletion in Treg cells induces TH2-driven autoimmune disease, leading the authors to suggest that IRF4 directs a module within Treg cells which selectively suppressesTH2 responses. This paper shows that regulatory T (Treg) cells express the transcription factor IRF4, which is essential for the differentiation of TH2 effector cells. IRF4 depletion in Treg cells induces TH2-driven autoimmune disease, leading the authors to suggest that IRF4 directs a module within Treg cells that selectively suppresses TH2 responses. In the course of infection or autoimmunity, particular transcription factors orchestrate the differentiation of TH1, TH2 or TH17 effector cells, the responses of which are limited by a distinct lineage of suppressive regulatory T cells (Treg). Treg cell differentiation and function are guided by the transcription factor Foxp3, and their deficiency due to mutations in Foxp3 results in aggressive fatal autoimmune disease associated with sharply augmented TH1 and TH2 cytokine production1,2,3. Recent studies suggested that Foxp3 regulates the bulk of the Foxp3-dependent transcriptional program indirectly through a set of transcriptional regulators serving as direct Foxp3 targets4,5. Here we show that in mouse Treg cells, high amounts of interferon regulatory factor-4 (IRF4), a transcription factor essential for TH2 effector cell differentiation, is dependent on Foxp3 expression. We proposed that IRF4 expression endows Treg cells with the ability to suppress TH2 responses. Indeed, ablation of a conditional Irf4 allele in Treg cells resulted in selective dysregulation of TH2 responses, IL4-dependent immunoglobulin isotype production, and tissue lesions with pronounced plasma cell infiltration, in contrast to the mononuclear-cell-dominated pathology typical of mice lacking Treg cells. Our results indicate that Treg cells use components of the transcriptional machinery, promoting a particular type of effector CD4+ T cell differentiation, to efficiently restrain the corresponding type of the immune response.

Chronic lymphocytic leukemia (CLL) is a malignancy of B cells of unknown etiology. Deletions of the chromosomal region 13q14 are commonly associated with CLL, with monoclonal B cell lymphocytosis (MBL), which occasionally precedes CLL, and with aggressive lymphoma, suggesting that this region contains a tumor-suppressor gene. Here, we demonstrate that deletion in mice of the 13q14-minimal deleted region (MDR), which encodes the DLEU2/miR-15a/16-1 cluster, causes development of indolent B cell-autonomous, clonal lymphoproliferative disorders, recapitulating the spectrum of CLL-associated phenotypes observed in humans. miR-15a/16-1-deletion accelerates the proliferation of both human and mouse B cells by modulating the expression of genes controlling cell-cycle progression. These results define the role of 13q14 deletions in the pathogenesis of CLL.

The cytokine receptor IL-2R is essential for the development of Treg cells; therefore, it has been difficult to separate this from its role in the suppressive function of Treg cells. Rudensky and colleagues use various genetic systems to show that capture of IL-2 by IL-2R is important for suppression of CD8+ T cells but not that of CD4+ T cells. Regulatory T cells (Treg cells), which have abundant expression of the interleukin 2 receptor (IL-2R), are reliant on IL-2 produced by activated T cells. This feature indicates a key role for a simple network based on the consumption of IL-2 by Treg cells in their suppressor function. However, congenital deficiency in IL-2R results in reduced expression of the Treg cell lineage–specification factor Foxp3, which has confounded experimental efforts to understand the role of IL-2R expression and signaling in the suppressor function of Treg cells. Using genetic gain- and loss-of-function approaches, we found that capture of IL-2 was dispensable for the control of CD4+ T cells but was important for limiting the activation of CD8+ T cells, and that IL-2R-dependent activation of the transcription factor STAT5 had an essential role in the suppressor function of Treg cells separable from signaling via the T cell antigen receptor.

Adipocytes store triglyceride during periods of nutritional affluence and release free fatty acids during fasting through coordinated cycles of lipogenesis and lipolysis. While much is known about the acute regulation of these processes during fasting and feeding, less is understood about the transcriptional basis by which adipocytes control lipid handling. Here, we show that interferon regulatory factor 4 (IRF4) is a critical determinant of the transcriptional response to nutrient availability in adipocytes. Fasting induces IRF4 in an insulin- and FoxO1-dependent manner. IRF4 is required for lipolysis, at least in part due to direct effects on the expression of adipocyte triglyceride lipase and hormone-sensitive lipase. Conversely, reduction of IRF4 enhances lipid synthesis. Mice lacking adipocyte IRF4 exhibit increased adiposity and deficient lipolysis. These studies establish a link between IRF4 and the disposition of calories in adipose tissue, with consequences for systemic metabolic homeostasis.

The molecular mechanism involved in the process of antigen-driven somatic hypermutation of Ig genes is unknown, but it is commonly believed that this mechanism is restricted to the Ig loci. B cell lymphomas commonly display multiple somatic mutations clustering in the 5′-regulatory region of BCL-6, a proto-oncogene encoding for a POZ/Zinc finger transcriptional repressor expressed in germinal center (GC) B cells and required for GC formation. To determine whether BCL-6 mutations represent a tumor-associated phenomenon or reflect a physiologic mechanism, we screened single human tonsillar GC B cells for mutations occurring in the BCL-6 5′-noncoding region and in the Ig variable heavy chain sequences. Thirty percent of GC B cells, but not naive B cells, displayed mutations in the 742 bp region analyzed within the first intron of BCL-6 (overall frequency: 5 × 10 −4 /bp). Accordingly, an expanded survey in lymphoid malignancies showed that BCL-6 mutations are restricted to B cell tumors displaying GC or post-GC phenotype and carrying mutated Ig variable heavy chain sequences. These results indicate that the somatic hypermutation mechanism active in GC B cells physiologically targets non-Ig sequences.

The germinal center (GC) reaction is crucial for T cell-dependent immune responses and is targeted by B cell lymphomagenesis. Here we analyzed the transcriptional changes that occur in B cells during GC transit (naïve B cells → centroblasts → centrocytes → memory B cells) by gene expression profiling. Naïve B cells, characterized by the expression of cell cycle-inhibitory and antiapoptotic genes, become centroblasts by inducing an atypical proliferation program lacking c-Myc expression, switching to a proapoptotic program, and down-regulating cytokine, chemokine, and adhesion receptors. The transition from GC to memory cells is characterized by a return to a phenotype similar to that of naïve cells except for an apoptotic program primed for both death and survival and for changes in the expression of cell surface receptors including IL-2 receptor β. These results provide insights into the dynamics of the GC reaction and represent the basis for the analysis of B cell malignancies.