Passive transfer of broadly neutralizing HIV antibodies can prevent infection, which suggests that vaccines that elicit such antibodies would be protective. Thus far, however, few broadly neutralizing HIV antibodies that occur naturally have been characterized. To determine whether these antibodies are part of a larger group of related molecules, we cloned 576 new HIV antibodies from four unrelated individuals. All four individuals produced expanded clones of potent broadly neutralizing CD4-binding-site antibodies that mimic binding to CD4. Despite extensive hypermutation, the new antibodies shared a consensus sequence of 68 immunoglobulin H (IgH) chain amino acids and arise independently from two related IgH genes. Comparison of the crystal structure of one of the antibodies to the broadly neutralizing antibody VRC01 revealed conservation of the contacts to the HIV spike.

An important pathway for immune tolerance is provided by thymic-derived CD25+ CD4+ T cells that suppress other CD25− autoimmune disease–inducing T cells. The antigen-presenting cell (APC) requirements for the control of CD25+ CD4+ suppressor T cells remain to be identified, hampering their study in experimental and clinical situations. CD25+ CD4+ T cells are classically anergic, unable to proliferate in response to mitogenic antibodies to the T cell receptor complex. We now find that CD25+ CD4+ T cells can proliferate in the absence of added cytokines in culture and in vivo when stimulated by antigen-loaded dendritic cells (DCs), especially mature DCs. With high doses of DCs in culture, CD25+ CD4+ and CD25− CD4+ populations initially proliferate to a comparable extent. With current methods, one third of the antigen-reactive T cell receptor transgenic T cells enter into cycle for an average of three divisions in 3 d. The expansion of CD25+ CD4+ T cells stops by day 5, in the absence or presence of exogenous interleukin (IL)-2, whereas CD25− CD4+ T cells continue to grow. CD25+ CD4+ T cell growth requires DC–T cell contact and is partially dependent upon the production of small amounts of IL-2 by the T cells and B7 costimulation by the DCs. After antigen-specific expansion, the CD25+ CD4+ T cells retain their known surface features and actively suppress CD25− CD4+ T cell proliferation to splenic APCs. DCs also can expand CD25+ CD4+ T cells in the absence of specific antigen but in the presence of exogenous IL-2. In vivo, both steady state and mature antigen-processing DCs induce proliferation of adoptively transferred CD25+ CD4+ T cells. The capacity to expand CD25+ CD4+ T cells provides DCs with an additional mechanism to regulate autoimmunity and other immune responses.

SummaryDendritic cells (DCs), critical antigen-presenting cells for immune control, normally derive from bone marrow precursors distinct from monocytes. It is not yet established if the large reservoir of monocytes can develop into cells with critical features of DCs in vivo. We now show that fully differentiated monocyte-derived DCs (Mo-DCs) develop in mice and DC-SIGN/CD209a marks the cells. Mo-DCs are recruited from blood monocytes into lymph nodes by lipopolysaccharide and live or dead gram-negative bacteria. Mobilization requires TLR4 and its CD14 coreceptor and Trif. When tested for antigen-presenting function, Mo-DCs are as active as classical DCs, including cross-presentation of proteins and live gram-negative bacteria on MHC I in vivo. Fully differentiated Mo-DCs acquire DC morphology and localize to T cell areas via L-selectin and CCR7. Thus the blood monocyte reservoir becomes the dominant presenting cell in response to select microbes, yielding DC-SIGN+ cells with critical functions of DCs.Graphical abstractGraphical AbstractHighlights► Blood monocytes rapidly and fully differentiate to lymph node dendritic cells, Mo-DCs ► The stimulus is gram-negative bacteria or lipopolysaccharide via TLR4, CD14, and Trif ► DC-SIGN/CD209a marks Mo-DCs but is not required for them to form; CD62L and CCR7 are TLR4 ► Mo-DCs are as potent as classical DCs for presenting proteins on MHC I and II

More than half of the nascent B cells in humans initially express autoreactive antibodies. However, most of these autoantibodies are removed from the repertoire at two checkpoints before maturation into naive B cells. A third checkpoint excludes remaining autoantibodies from the antigen-experienced IgM(+) memory B cell pool. Nevertheless, low-affinity self-reactive antibodies are frequently found in the serum of normal humans. To determine the source of these antibodies, we cloned and expressed antibodies from circulating human IgG(+) memory B cells. Surprisingly, we found that self-reactive antibodies including anti-nuclear antibodies were frequently expressed by IgG(+) memory B cells in healthy donors. Most of these antibodies were created de novo by somatic hypermutation during the transition between mature naive and IgG(+) memory B cells. We conclude that deregulation of self-reactive IgG(+) memory B cells may be associated with autoimmunity.