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The TB-specific CD4+ T cell immune repertoire in both cynomolgus and rhesus macaques largely overlap with humans - 19/02/16

Doi : 10.1016/j.tube.2015.07.005 
Bianca R. Mothé a, b, , Cecilia S. Lindestam Arlehamn b, Courtney Dow a, Myles B.C. Dillon b, Roger W. Wiseman c, Patrick Bohn c, Julie Karl c, Nadia A. Golden d, Trey Gilpin a, Taylor W. Foreman d, Mark A. Rodgers e, Smriti Mehra d, f, Thomas J. Scriba g, JoAnne L. Flynn e, Deepak Kaushal d, David H. O'Connor c, Alessandro Sette b
a Department of Biology, CSUSM, San Marcos, CA 92096, USA 
b La Jolla Institute for Allergy & Immunology, La Jolla, CA 92037, USA 
c Wisconsin National Primate Research Center and Department of Pathology and Laboratory Medicine, UW-Madison, Madison, WI 53706, USA 
d Tulane National Primate Research Center, Covington, LA 70433, USA 
e Department of Microbiology and Molecular Genetics, University of Pittsburgh School of Medicine, Pittsburgh, PA 15216, USA 
f Department of Pathobiological Sciences, School of Veterinary Medicine, Louisiana State University Baton Rouge, LA 70803, USA 
g South African Tuberculosis Vaccine Initiative, Institute of Infectious Disease and Molecular Medicine, and Department of Pediatrics and Child Health, University of Cape Town, Cape Town 7925, South Africa 

Corresponding author. 333 S. Twin Oaks Valley Road, San Marcos, CA 92096, USA. Tel.: +1 760 750 4637; fax: +1 760 750 3440.

Summary

Non-human primate (NHP) models of tuberculosis (TB) immunity and pathogenesis, especially rhesus and cynomolgus macaques, are particularly attractive because of the high similarity of the human and macaque immune systems. However, little is known about the MHC class II epitopes recognized in macaques, thus hindering the establishment of immune correlates of immunopathology and protective vaccination. We characterized immune responses in rhesus macaques vaccinated against and/or infected with Mycobacterium tuberculosis (Mtb), to a panel of antigens currently in human vaccine trials. We defined 54 new immunodominant CD4+ T cell epitopes, and noted that antigens immunodominant in humans are also immunodominant in rhesus macaques, including Rv3875 (ESAT-6) and Rv3874 (CFP10). Pedigree and inferred restriction analysis demonstrated that this phenomenon was not due to common ancestry or inbreeding, but rather presentation by common alleles, as well as, promiscuous binding. Experiments using a second cohort of rhesus macaques demonstrated that a pool of epitopes defined in the previous experiments can be used to detect T cell responses in over 75% of individual monkeys. Additionally, 100% of cynomolgus macaques, irrespective of their latent or active TB status, responded to rhesus and human defined epitope pools. Thus, these findings reveal an unexpected general repertoire overlap between MHC class II epitopes recognized in both species of macaques and in humans, showing that epitope pools defined in humans can also be used to characterize macaque responses, despite differences in species and antigen exposure. The results have general implications for the evaluation of new vaccines and diagnostics in NHPs, and immediate applicability in the setting of macaque models of TB.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Non-human primate, Epitopes, CD4+


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Vol 95 - N° 6

P. 722-735 - décembre 2015 Retour au numéro
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  • A side-by-side comparison of T cell reactivity to fifty-nine Mycobacterium tuberculosis antigens in diverse populations from five continents
  • Chelsea Carpenter, John Sidney, Ravi Kolla, Kaustuv Nayak, Helena Tomiyama, Claudia Tomiyama, Oscar A. Padilla, Virginie Rozot, Syed F. Ahamed, Carlos Ponte, Valeria Rolla, Paulo R. Antas, Anmol Chandele, John Kenneth, Seetha Laxmi, Edward Makgotlho, Valentina Vanini, Giuseppe Ippolito, Alexandra S. Kazanova, Alexander V. Panteleev, Willem Hanekom, Harriet Mayanja-Kizza, David Lewinsohn, Mayuko Saito, M. Juliana McElrath, W. Henry Boom, Delia Goletti, Robert Gilman, Irina V. Lyadova, Thomas J. Scriba, Esper G. Kallas, Kaja Murali-Krishna, Alessandro Sette, Cecilia S. Lindestam Arlehamn
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  • PpiA antigen specific immune response is a potential biomarker for latent tuberculosis infection
  • Balaji Pathakumari, Deenadayalan Anbarasu, R.T. Parthasarathy, Alamelu Raja

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