A unique CD8(+) T lymphocyte signature in pediatric type 1 diabetes.
Human type 1 diabetes results from a destructive auto-reactive immune response in which CD8(+) T lymphocytes play a critical role. Given the intense ongoing efforts to develop immune intervention to prevent and/or cure the disease, biomarkers suitable for prediction of disease risk and progress, as well as for monitoring of immunotherapy are required. We undertook separate multi-parameter analyses of single naïve and activated/memory CD8(+) T lymphocytes from pediatric and adult patients, with the objective of identifying cellular profiles associated with onset of type 1 diabetes. We observe global perturbations in gene and protein expression and in the abundance of T cell populations characterizing pediatric but not adult patients, relative to age-matched healthy individuals. Pediatric diabetes is associated with a unique population of CD8(+) T lymphocytes co-expressing effector (perforin, granzyme B) and regulatory (transforming growth factor β, interleukin-10 receptor) molecules. This population persists after metabolic normalization and is especially abundant in children with high titers of auto-antibodies to glutamic acid decarboxylase and with elevated HbA1c values. These findings highlight striking differences between pediatric and adult type 1 diabetes, indicate prolonged large-scale perturbations in the CD8(+) T cell compartment in the former, and suggest that CD8(+)CD45RA(-) T cells co-expressing effector and regulatory factors are of interest as biomarkers in pediatric type 1 diabetes.
Institut National de la Sante et de la Recherche Médicale, Unité 1151, 75015 Paris, France; Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, Faculté de médecine, 75015 Paris, France; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR8253, 75015 Paris, France.
Yamina
Y
Hamel
Institut National de la Sante et de la Recherche Médicale, Unité 1151, 75015 Paris, France; Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, Faculté de médecine, 75015 Paris, France; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR8253, 75015 Paris, France.
François-Xavier
FX
Mauvais
Sorbonne Universités, UPMC Université Paris 6, 75015 Paris, France; Institut National de la Sante et de la Recherche Médicale, UMRS 959, Immunology-Immunopathology-Immunotherapy (i3), 75013 Paris, France.
Hang-Phuong
HP
Pham
Institut National de la Sante et de la Recherche Médicale, Unité 1151, 75015 Paris, France; Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, Faculté de médecine, 75015 Paris, France; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR8253, 75015 Paris, France.
Roland
R
Kratzer
Institut National de la Sante et de la Recherche Médicale, Unité 1151, 75015 Paris, France; Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, Faculté de médecine, 75015 Paris, France; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR8253, 75015 Paris, France.
Christophe
C
Marchi
Institut National de la Sante et de la Recherche Médicale, Unité 1151, 75015 Paris, France; Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, Faculté de médecine, 75015 Paris, France; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR8253, 75015 Paris, France.
Émilie
É
Barilleau
Institut National de la Sante et de la Recherche Médicale, Unité 1151, 75015 Paris, France; Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, Faculté de médecine, 75015 Paris, France; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR8253, 75015 Paris, France.
Emmanuelle
E
Waeckel-Enée
Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, Faculté de médecine, 75015 Paris, France; Centre de référence des Maladies Héréditaires du Métabolisme, Hôpital Necker, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris, 75015 Paris, France.
Jean-Baptiste
JB
Arnoux
Université Pierre & Marie Curie, IHU ICAN, 75013 Paris, France; Service de Diabétologie, Hôpital de la Pitié-Salpétrière, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris, 75013 Paris, France.
Agnès
A
Hartemann
Institut National de la Sante et de la Recherche Médicale, US24, 75015 Paris, France; Centre National de la Recherche Scientifique, UMS3633, 75015 Paris, France.
Corinne
C
Cordier
Institut National de la Sante et de la Recherche Médicale, US24, 75015 Paris, France; Centre National de la Recherche Scientifique, UMS3633, 75015 Paris, France.
Jerome
J
Mégret
Institut National de la Sante et de la Recherche Médicale, Unité 1151, 75015 Paris, France; Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, Faculté de médecine, 75015 Paris, France; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR8253, 75015 Paris, France.
Benedita
B
Rocha
Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, Faculté de médecine, 75015 Paris, France; Centre de référence des Maladies Héréditaires du Métabolisme, Hôpital Necker, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris, 75015 Paris, France; Institut Imagine, Institut National de la Sante et de la Recherche Médicale, Unité 1163, 75015 Paris, France.
Pascale
P
de Lonlay
Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, Faculté de médecine, 75015 Paris, France; Endocrinologie, Gynécologie et Diabétologie Pédiatrique, Hôpital Necker, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris, 75015 Paris, France.
Jacques
J
Beltrand
Sorbonne Universités, UPMC Université Paris 6, 75015 Paris, France; Institut National de la Sante et de la Recherche Médicale, UMRS 959, Immunology-Immunopathology-Immunotherapy (i3), 75013 Paris, France.
Adrien
A
Six
Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, Faculté de médecine, 75015 Paris, France; Endocrinologie, Gynécologie et Diabétologie Pédiatrique, Hôpital Necker, Assistance Publique-Hôpitaux de Paris, 75015 Paris, France.
Jean-Jacques
JJ
Robert
Institut National de la Sante et de la Recherche Médicale, Unité 1151, 75015 Paris, France; Université Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité, Faculté de médecine, 75015 Paris, France; Centre National de la Recherche Scientifique, UMR8253, 75015 Paris, France. Electronic address: peter.van-endert@inserm.fr.
Peter
P
van Endert
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D001323:Autoantibodies; D015415:Biomarkers; D005968:Glutamate Decarboxylase; D006442:Glycated Hemoglobin; D053804:Granzymes; D017493:Leukocyte Common Antigens; D054353:Perforin; D053701:Receptors, Interleukin-10; D016212:Transforming Growth Factor beta; C510468:PRF1 protein, human; C517652:hemoglobin A1c protein, human; C509213:GZMB protein, human
CD8(+) T lymphocyte; Gene expression profile; Protein expression signature; Single cell PCR; Type 1 diabetes