Published April 1, 2018 | Version v1
Publication Open

HIV-1-Specific IgA Monoclonal Antibodies from an HIV-1 Vaccinee Mediate Galactosylceramide Blocking and Phagocytosis

Creators

  • 1. Duke Medical Center
  • 2. Harbin Veterinary Research Institute
  • 3. Chinese Academy of Agricultural Sciences
  • 4. Duke University
  • 5. Duke University Hospital
  • 6. Department of Disease Control
  • 7. Ministry of Public Health
  • 8. Mahidol University
  • 9. Armed Forces Research Institute of Medical Science
  • 10. Mahidol Oxford Tropical Medicine Research Unit
  • 11. Walter Reed Army Institute of Research
  • 12. Henry M. Jackson Foundation
  • 13. Northwestern University

Description

Vaccine-elicited humoral immune responses comprise an array of antibody forms and specificities, with only a fraction contributing to protective host immunity. Elucidation of antibody effector functions responsible for protective immunity against human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) acquisition is a major goal for the HIV-1 vaccine field. Immunoglobulin A (IgA) is an important part of the host defense against pathogens; however, little is known about the role of vaccine-elicited IgA and its capacity to mediate antiviral functions. To identify the antiviral functions of HIV-1-specific IgA elicited by vaccination, we cloned HIV-1 envelope-specific IgA monoclonal antibodies (MAbs) by memory B cell cultures from peripheral blood mononuclear cells from an RV144 vaccinee and produced two IgA clonal cell lines (HG129 and HG130) producing native, nonrecombinant IgA MAbs. The HG129 and HG130 MAbs mediated phagocytosis by monocytes, and HG129 blocked HIV-1 Env glycoprotein binding to galactosylceramide, an alternative HIV-1 receptor. These findings elucidate potential antiviral functions of vaccine-elicited HIV-1 envelope-specific IgA that may act to block HIV-1 acquisition at the portal of entry by preventing HIV-1 binding to galactosylceramide and mediating antibody Fc receptor-mediated virion phagocytosis. Furthermore, these findings highlight the complex and diverse interactions of vaccine-elicited IgA with pathogens that depend on IgA fine specificity and form (e.g., multimeric or monomeric) in the systemic circulation and mucosal compartments.IMPORTANCE Host-pathogen interactions in vivo involve numerous immune mechanisms that can lead to pathogen clearance. Understanding the nature of antiviral immune mechanisms can inform the design of efficacious HIV-1 vaccine strategies. Evidence suggests that both neutralizing and nonneutralizing antibodies can mediate some protection against HIV in animal models. Although numerous studies have characterized the functional properties of HIV-1-specific IgG, more studies are needed on the functional attributes of HIV-1-specific IgA, specifically for vaccine-elicited IgA. Characterization of the functional properties of HIV-1 Env-specific IgA monoclonal antibodies from human vaccine clinical trials are critical toward understanding the capacity of the host immune response to block HIV-1 acquisition.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تشتمل الاستجابات المناعية الخلطية الناتجة عن اللقاح على مجموعة من أشكال الأجسام المضادة وخصائصها، مع مساهمة جزء منها فقط في مناعة المضيف الوقائية. يعد توضيح وظائف مستجيب الأجسام المضادة المسؤولة عن اكتساب المناعة الوقائية ضد فيروس نقص المناعة البشرية من النوع 1 (HIV -1) هدفًا رئيسيًا لحقل لقاح فيروس نقص المناعة البشرية -1. يعد الغلوبولين المناعي أ (IgA) جزءًا مهمًا من دفاع المضيف ضد مسببات الأمراض ؛ ومع ذلك، لا يُعرف سوى القليل عن دور الغلوبولين المناعي أ الناتج عن اللقاح وقدرته على التوسط في الوظائف المضادة للفيروسات. لتحديد الوظائف المضادة للفيروسات لـ IgA الخاصة بفيروس نقص المناعة البشرية -1 التي أثارها التطعيم، قمنا باستنساخ الأجسام المضادة لـ IgA أحادية النسيلة الخاصة بفيروس نقص المناعة البشرية -1 من خلال مزارع خلايا الذاكرة B من خلايا الدم الطرفية أحادية النواة من لقاح RV144 وأنتجنا خطين من الخلايا النسيجية IgA (HG129 و HG130) ينتجان IgA MAbs أصلية غير مدمجة. توسط HG129 و HG130 MAbs في البلعمة بواسطة الخلايا الوحيدة، وحظر HG129 البروتين السكري لفيروس نقص المناعة البشرية -1 المرتبط بالجالاكتوسيلسيراميد، وهو مستقبل بديل لفيروس نقص المناعة البشرية -1. توضح هذه النتائج الوظائف المضادة للفيروسات المحتملة للغلوبولين المناعي أ الخاص بغلاف فيروس نقص المناعة البشرية -1 الناتج عن اللقاح والذي قد يعمل على منع اكتساب فيروس نقص المناعة البشرية -1 عند بوابة الدخول عن طريق منع ارتباط فيروس نقص المناعة البشرية -1 بالجالاكتوسيلسيراميد والتوسط في بلعمة الفيروسيون بوساطة مستقبلات الأجسام المضادة Fc. علاوة على ذلك، تسلط هذه النتائج الضوء على التفاعلات المعقدة والمتنوعة للغلوبيولين المناعي أ الناتج عن اللقاح مع مسببات الأمراض التي تعتمد على خصوصية وشكل الغلوبيولين المناعي أ الدقيق (على سبيل المثال، متعدد أو أحادي) في الدورة الدموية الجهازية والمقصورات المخاطية. تتضمن تفاعلات مسببات الأمراض في الجسم الحي العديد من الآليات المناعية التي يمكن أن تؤدي إلى إزالة مسببات الأمراض. يمكن أن يساعد فهم طبيعة آليات المناعة المضادة للفيروسات في تصميم استراتيجيات فعالة للقاح فيروس نقص المناعة البشرية -1. تشير الدلائل إلى أن الأجسام المضادة المحايدة وغير المحايدة يمكن أن تتوسط بعض الحماية ضد فيروس نقص المناعة البشرية في النماذج الحيوانية. على الرغم من أن العديد من الدراسات قد وصفت الخصائص الوظيفية للغلوبيولين المناعي أ الخاص بفيروس نقص المناعة البشرية -1، إلا أن هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات حول السمات الوظيفية للغلوبيولين المناعي أ الخاص بفيروس نقص المناعة البشرية -1، خاصة بالنسبة للغلوبيولين المناعي أ الناتج عن اللقاح. يعد توصيف الخصائص الوظيفية للأجسام المضادة أحادية النسيلة IgA الخاصة بفيروس نقص المناعة البشرية -1 من التجارب السريرية للقاح البشري أمرًا بالغ الأهمية لفهم قدرة الاستجابة المناعية للمضيف على منع اكتساب فيروس نقص المناعة البشرية -1.

Translated Description (French)

Les réponses immunitaires humorales vaccinées comprennent un éventail de formes et de spécificités d'anticorps, avec seulement une fraction contribuant à l'immunité protectrice de l'hôte. L'élucidation des fonctions effectrices des anticorps responsables de l'immunité protectrice contre l'acquisition du virus de l'immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1) est un objectif majeur pour le domaine du vaccin contre le VIH-1. L'immunoglobuline A (IgA) est une partie importante de la défense de l'hôte contre les agents pathogènes ; cependant, on sait peu de choses sur le rôle de l'IgA induite par le vaccin et sa capacité à médier les fonctions antivirales. Pour identifier les fonctions antivirales des IgA spécifiques du VIH-1 induites par la vaccination, nous avons cloné des anticorps monoclonaux IgA spécifiques de l'enveloppe du VIH-1 (MAbs) par des cultures de cellules B mémoires à partir de cellules mononucléées du sang périphérique d'un vacciné RV144 et avons produit deux lignées cellulaires clonales IgA (HG129 et HG130) produisant des MAbs IgA natifs non recombinants. Les HG129 et HG130 MAbs ont médié la phagocytose par les monocytes, et HG129 a bloqué la liaison de la glycoprotéine Env du VIH-1 au galactosylcéramide, un récepteur alternatif du VIH-1. Ces résultats élucident les fonctions antivirales potentielles des IgA spécifiques de l'enveloppe du VIH-1 induite par le vaccin qui peuvent agir pour bloquer l'acquisition du VIH-1 au portail d'entrée en empêchant la liaison du VIH-1 au galactosylcéramide et en médiant la phagocytose du virion médiée par le récepteur Fc. En outre, ces résultats mettent en évidence les interactions complexes et diverses entre les IgA vaccinées et les agents pathogènes qui dépendent de la spécificité et de la forme fines des IgA (par exemple, multimères ou monomères) dans la circulation systémique et les compartiments muqueux. Les interactions hôte-pathogène in vivo impliquent de nombreux mécanismes immunitaires qui peuvent conduire à la clairance des agents pathogènes. Comprendre la nature des mécanismes immunitaires antiviraux peut éclairer la conception de stratégies efficaces de vaccination contre le VIH-1. Les preuves suggèrent que les anticorps neutralisants et non neutralisants peuvent médier une certaine protection contre le VIH dans les modèles animaux. Bien que de nombreuses études aient caractérisé les propriétés fonctionnelles des IgG spécifiques du VIH-1, d'autres études sont nécessaires sur les attributs fonctionnels des IgA spécifiques du VIH-1, en particulier pour les IgA vaccinées. La caractérisation des propriétés fonctionnelles des anticorps monoclonaux IgA spécifiques de l'Env du VIH-1 à partir d'essais cliniques de vaccins humains est essentielle pour comprendre la capacité de la réponse immunitaire de l'hôte à bloquer l'acquisition du VIH-1.

Translated Description (Spanish)

Las respuestas inmunitarias humorales provocadas por la vacuna comprenden una serie de formas y especificidades de anticuerpos, y solo una fracción contribuye a la inmunidad protectora del huésped. La elucidación de las funciones efectoras de los anticuerpos responsables de la inmunidad protectora contra la adquisición del virus de la inmunodeficiencia humana tipo 1 (VIH-1) es un objetivo importante para el campo de la vacuna contra el VIH-1. La inmunoglobulina A (IgA) es una parte importante de la defensa del huésped contra los patógenos; sin embargo, se sabe poco sobre el papel de la IgA provocada por la vacuna y su capacidad para mediar en las funciones antivirales. Para identificar las funciones antivirales de la IgA específica del VIH-1 provocadas por la vacunación, clonamos anticuerpos monoclonales (MAb) de IgA específicos de la envoltura del VIH-1 mediante cultivos de células B de memoria de células mononucleares de sangre periférica de un vacunado con RV144 y produjimos dos líneas celulares clonales de IgA (HG129 y HG130) que producen MAb de IgA nativos no recombinantes. Los MAb HG129 y HG130 mediaron la fagocitosis por monocitos, y HG129 bloqueó la unión de la glicoproteína Env del VIH-1 a la galactosilceramida, un receptor alternativo del VIH-1. Estos hallazgos aclaran las posibles funciones antivirales de la IgA específica de la envoltura del VIH-1 provocada por la vacuna que puede actuar para bloquear la adquisición del VIH-1 en el portal de entrada al prevenir la unión del VIH-1 a la galactosilceramida y mediar en la fagocitosis del virión mediada por el receptor Fc del anticuerpo. Además, estos hallazgos resaltan las interacciones complejas y diversas de la IgA provocada por la vacuna con patógenos que dependen de la especificidad y forma fina de la IgA (por ejemplo, multimérica o monomérica) en la circulación sistémica y los compartimentos de la mucosa. Las interacciones huésped-patógeno in vivo implican numerosos mecanismos inmunitarios que pueden conducir a la eliminación de patógenos. Comprender la naturaleza de los mecanismos inmunitarios antivirales puede informar el diseño de estrategias eficaces de vacunación contra el VIH-1. La evidencia sugiere que tanto los anticuerpos neutralizantes como los no neutralizantes pueden mediar en cierta protección contra el VIH en modelos animales. Aunque numerosos estudios han caracterizado las propiedades funcionales de la IgG específica del VIH-1, se necesitan más estudios sobre los atributos funcionales de la IgA específica del VIH-1, específicamente para la IgA provocada por la vacuna. La caracterización de las propiedades funcionales de los anticuerpos monoclonales IgA específicos de Env del VIH-1 de los ensayos clínicos de vacunas humanas es fundamental para comprender la capacidad de la respuesta inmune del huésped para bloquear la adquisición del VIH-1.

Files

e01552-17.full.pdf.pdf

Files (15.8 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:f68ca2d3d377bb36ab59033c20ea81ac
15.8 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الأجسام المضادة أحادية النسيلة IgA الخاصة بفيروس نقص المناعة البشرية -1 من لقاح فيروس نقص المناعة البشرية -1 تتوسط حجب الجالاكتوسيلسيراميد والبلعمة
Translated title (French)
Anticorps monoclonaux IgA spécifiques du VIH-1 provenant d'un vaccin anti-VIH-1 Intermédiaire Galactosylcéramide Blocage et phagocytose
Translated title (Spanish)
Los anticuerpos monoclonales IgA específicos del VIH-1 de una vacuna contra el VIH-1 median el bloqueo de la galactosilceramida y la fagocitosis

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2784140966
DOI
10.1128/jvi.01552-17

Is supplement to
https://openalex.org/W4245516734 (Other)
https://openalex.org/W4244345790 (Other)
https://openalex.org/W2464262634 (Other)
https://openalex.org/W2416575227 (Other)
https://openalex.org/W2401779655 (Other)
https://openalex.org/W2206000012 (Other)
https://openalex.org/W2145781638 (Other)
https://openalex.org/W2102138626 (Other)
https://openalex.org/W2078748389 (Other)
https://openalex.org/W1964828486 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1525813631
  • https://openalex.org/W1536777415
  • https://openalex.org/W1573359805
  • https://openalex.org/W1623081601
  • https://openalex.org/W1656961899
  • https://openalex.org/W1794879226
  • https://openalex.org/W1846453605
  • https://openalex.org/W1867395634
  • https://openalex.org/W1881967296
  • https://openalex.org/W1930641702
  • https://openalex.org/W1965175217
  • https://openalex.org/W1965439127
  • https://openalex.org/W1972143601
  • https://openalex.org/W1978398372
  • https://openalex.org/W1980696330
  • https://openalex.org/W1985145726
  • https://openalex.org/W1988800320
  • https://openalex.org/W1990372134
  • https://openalex.org/W1999283861
  • https://openalex.org/W2002116074
  • https://openalex.org/W2004803939
  • https://openalex.org/W2006847119
  • https://openalex.org/W2014071844
  • https://openalex.org/W2015567053
  • https://openalex.org/W2024608724
  • https://openalex.org/W2027993940
  • https://openalex.org/W2030129290
  • https://openalex.org/W2030692234
  • https://openalex.org/W2036297695
  • https://openalex.org/W2038299316
  • https://openalex.org/W2054020690
  • https://openalex.org/W2057284833
  • https://openalex.org/W2058669155
  • https://openalex.org/W2060119188
  • https://openalex.org/W2064631561
  • https://openalex.org/W2071372933
  • https://openalex.org/W2072970496
  • https://openalex.org/W2075811752
  • https://openalex.org/W2077494883
  • https://openalex.org/W2082572922
  • https://openalex.org/W2088994809
  • https://openalex.org/W2093437789
  • https://openalex.org/W2101429257
  • https://openalex.org/W2105208620
  • https://openalex.org/W2108096886
  • https://openalex.org/W2108868448
  • https://openalex.org/W2111098506
  • https://openalex.org/W2113822425
  • https://openalex.org/W2114273761
  • https://openalex.org/W2115951500
  • https://openalex.org/W2122210861
  • https://openalex.org/W2131896393
  • https://openalex.org/W2137619501
  • https://openalex.org/W2143421242
  • https://openalex.org/W2143585030
  • https://openalex.org/W2143818994
  • https://openalex.org/W2145699153
  • https://openalex.org/W2152048324
  • https://openalex.org/W2156885603
  • https://openalex.org/W2158439602
  • https://openalex.org/W2163558461
  • https://openalex.org/W2164119431
  • https://openalex.org/W2165692875
  • https://openalex.org/W2174392266
  • https://openalex.org/W2278866275
  • https://openalex.org/W2408760616
  • https://openalex.org/W2465268856
  • https://openalex.org/W2472043225
  • https://openalex.org/W2517860462
  • https://openalex.org/W2555605170
  • https://openalex.org/W2612825267
  • https://openalex.org/W2624564350
  • https://openalex.org/W2740406892
  • https://openalex.org/W3201229602
  • https://openalex.org/W4230654908
  • https://openalex.org/W4255197125
  • https://openalex.org/W46942601
  • https://openalex.org/W62771806