Functions of the activation induced cytidine deaminase (AİD) and toll-like receptors (TLR) on regulation of the central B cell tolerance checkpoint

Abstract

Projenin amacı, santral B hücre toleransını düzenleyen faktörlerin incelenmesidir. Aktivasyonla indüklenen sitidin deaminaz (AID) enzimi germinal merkezde yüksek seviyede eksprese olur ve somatik hipermutasyon ve sınıf değiştirme rekombinasyonu reaksiyonlarında rol alır. Dr. Meffre ve ark. bir yaygın değişken immün yetmezlik hastasında 14. ekzonda yer alan CTNNBL1 genindeki yeni bir mutasyonu keşfettiler ve bu hastada somatik hipermutasyonun azaldığını gösterdiler. Proje kapsamında, Ramos WT ve Ramos CTNNBL1 466v/v hücre hatlarını, CTNNBL1 WT ve CTNNBL1 466 V lentivirüslerini kullanarak, bu mutasyonun etkileri incelenmiştir ve somatik hipermutasyon sıklığının 2-3 kat azaldığı gösterilmiştir. Cantaert ve ark. [1] ve Kuroaka ve ark. [2] AID ekspresyonunun insan B hücrelerinde germinal merkez dışında erken gelişim basamaklarında da var olduğunu ve bu molekülün santral B hücre toleransı için gerekli olduğunu göstermiştir. B hücre reseptörü ve toll-benzeri reseptörlerinin aktivasyonu transitional (geçiş halinde olan) B hücrelerinde AID ekspresyonunun indüklenmesi için gereklidir. Projede, TLR9 molekülünün otoreaktif B hücrelerinin eliminasyonu için gerekli olduğunu ancak TLR7 molekülünün bu süreçte rol almadığı gösterilmiştir. Ayrıca, defektif santral B hücre toleransına sahip sistemik skleroz hastalarından [3] izole edilen naïf B hücrelerinde TLR9 molekülünün fonksiyonel olmadığı gösterilmiştir. Skleroderma patogenezinde rol alan CXCL4 molekülünün TLR9 ligandlarının endozomal lokalizasyonunu engelleyerek TLR9 fonksiyonunu ve AID indüksiyonunu inhibe ettiği gösterilmiştir. Sonuç olarak, CXCL4, skleroderma hastalarındaki defektif santral B hücre toleransından sorumludur.

In this study, we aimed to investigate the mechanism regulating the central B cell tolerance checkpoint. Activation induced cytidine deaminase (AID) enzyme is expressed at high levels during germinal center reactions and plays role in somatic hypermutation and class switch recombination reactions. Dr. Meffre and colleagues defined a new mutation in exon 14 of the CTNNBL1 gene in a unique CVID patient and they found decreased frequencies of somatic hypermutation in the IgG+ B cells from patient's blood. Using Ramos WT and Ramos CTNNBL1 466v/v cell lines and CTNNBL1 WT and CTNNBL1 466V lentiviruses, we investigated the effect of the mutation and found that it leads to a 2-to-3-fold reduction in somatic hypermutation. Cantaert et al. [1] and Kuroaka et al. [2] showed that establishment of central B cell tolerance requires AID expression in human B cell precursors. Activation of both B cell receptor and Toll like receptors are necessary for AID induction in immature B cells. We showed that TLR9 but not the TLR7 is a key molecule for the elimination of autoreactive B cells. We also showed that the scleroderma patients who have dysfunctional defective central B cell tolerance checkpoints [3] have non-functional TLR9. We demonstrated that the CXCL4– which is involved in the pathogenesis of the scleroderma patients- sequesters TLR9 ligands away from the endosomal compartment and leads to an inhibition of TLR9 function and AID induction after B cell stimulation. Therefore, CXCL4 contributes to the broken central B cell tolerance in systemic sclerosis patients.