PROGESZTERON-INDUKÁLTA BLOKKOLÓ FAKTOR HATÁSA JELÁTVITELI MECHANIZMUSOKRA

PROGESZTERON-INDUKÁLTA BLOKKOLÓ FAKTOR HATÁSA A JELÁTVITELI MECHANIZMUSOKRA Ph. D. Tézis Dr. Kozma Noémi Program- és Témavezető: Prof. Dr. Szekeres-Barthó Júlia Pécsi Tudományegyetem Általános Orvostudományi Kar Orvosi Mikrobiológiai és Immunitástani Intézet Pécs 2005

PROGESZTERON-INDUKÁLTA BLOKKOLÓ FAKTOR HATÁSA A JELÁTVITELI MECHANIZMUSOKRA Ph. D. Tézis Dr. Kozma Noémi Program- és Témavezető: Prof. Dr. Szekeres-Barthó Júlia Pécsi Tudományegyetem Általános Orvostudományi Kar Orvosi Mikrobiológiai és Immunitástani Intézet Pécs 2005 1

BEVEZETÉS A sikeres kimenetelű terhesség, amely bizonyos korlátozásokkal a transzplantáció természetes modelljének tekinthető, rendkívül érzékeny és komplex, immuno-endokrin szabályozás alatt áll. Emlős szervezetekben a progeszteron feltétlenül szükséges a terhesség fenntartásához. Ez a hormon immunológiai hatásokkal is rendelkezik, és ezek révén részt vesz azon szabályozó mechanizmusok kialakításában, melyek a magzat számára megfelelő immunológiai környezetet megteremtik. Terhes nők aktivált perifériás limphocitái progeszteron receptort (PR) fejeznek ki, melyek progeszteron kötése után egy mediátor fehérje, a Progeszteron-Indukálta Blokkoló Faktor (PIBF), termelődik. A PIBF, részben az NK sejtek degranulációjának gátlásán keresztül egérben anti-abortív hatást fejt ki. A normális terhesség alatt a Th2 citokinek relatív túlsúlya figyelhető meg. Állatkísérletek eredményei szerint, a Th1-es citokinek fokozott termelődése a terhesség megszakadását eredményezi, míg a Th2-es citokinek az erős celluláris válasz gátlása révén, előnyös hatásúak a terhesség zavartalan lefolyása szempontjából. A PIBF fokozza az IL-10, IL-3, IL-4 és gátolja az IL-12 termelődését. STAT (Signal Transducer and Activator of Transcription) fehérjéket a múlt évtizetben azonosították, mint a citokinek fő jelátvivő molekuláit. A citokin receptorhoz kötődését követően, a receptorhoz kapcsolódó Janus-kináz (Jak) enzimek foszforilációja kötőhelyeket teremt SH2-domént tartalmazó, eredetileg citoplazmában, nyugvó állapotban lévő STAT-ok számára, melyek tirozinon foszforilálódnak, dimereket képeznek, majd a sejtmagba transzlokálódnak és a megfelelő enhancer-elemekhez kötődve célgéneket aktiválnak. Th1-es sejtek fejlődésében, jelentős szerepet tulajdonítanak a STAT4 faktornak. STAT4 hiányában az NK sejtek proliferációja és citotoxikus aktivitása zavart szenved. 2

Elsősorban az IL-12 receptor (IL-12R) ligandkötése indukál STAT4 foszforilációt, de INFγ is előidézhet ilyen hatást. STAT6-KO T helper sejtek in vitro és in vivo sem képesek Th2-es irányú differenciálódásra. STAT6 fehérjék elsődleges aktivátora az IL-4 és az IL-13. IL-4 receptor (IL-4R) ligandkötése, heterodimer-képeződést indukál, melyben a nagy affinitású α lánc, egy kis affinitású transz-aktivációs receptor alegységgel: a γ lánccal, vagy az IL-13 receptor α láncával (IL-13Rα1) képez komplexet. Az IL-4Rα Jak1-et, a γ lánc Jak3-at köt és foszforilál. Az IL-12/STAT4 és IL-4/STAT6 jelátviteli utak negatív feedback szabályozói a SOCS (Suppressor of Cytokine Signalling) fehérjék, melyek közül, a SOCS1 és SOCS3 aktivációja a Th1/Th2-es differenciálódásban játszik szerepet. Th2-es sejtekben, gátolt az IL-12 indukálta STAT4 aktiváció, ezzel egyidejűleg a SOCS3 mennyisége 23-szorosára nő. Az IL-4 indukálta SOCS3, intracellulárisan az IL-12R-hoz kötődve, gátolja a STAT4 foszforilációját. Az emlős és humán T sejtek differenciálódásában szerepet játszó másik jelátviteli út az intracelluláris Ca++, - Protein Kináz C (PKC) útvonal. Th2-es sejtekben fokozott PKC aktiváció és alacsony Ca++ szint, míg a Th1-es sejtekben magas intracelluláris Ca++ szint mellett, csökkent PKC foszforiláció figyelhető meg. Jelenleg 11 PKC izoenzimet ismerünk, melyek a következő három csoportba oszthatók.: 1) Ca++ függő, vagy konvencionális PKC (cpkc) α, β, γ, 2) a Ca++ független novel PKC (npkc) δ, ε, η, θ, µ, 3) atípusos, foszfolipáz- és Ca++ független PKC (apkc) ζ, ι, λ izoformák. Kevés az adat PKC egyes izoformáinak funkciójáról. A CD4+ T sejtek Th2-es differenciálódása során, fokozott PKCζ foszforiláció figyelhető meg. PKCζ hiányában csökkent a Th2 citokinek termelése, gátolt a Jak1 foszforilációja és a STAT6 sejtmagba 3

történő transzlokációja. In vivo egérkísérletek igazolják a PKCθ hiányának citokintermelésre gyakorolt hatását. 4

CÉLKITŰZÉSEK Célunk azon mechanizmusok vizsgálata volt, melyek szerepet játszhatnak a PIBFindukálta immunológiai szabályozásban. A PIBF feltételezhető, jelátviteli útvonalait az 1. sz. ábra mutatja be. LIGAND IL-12R JAK1 STAT6 PKC STAT6 dimer STAT4 SOCS3 SEJTMAG DNS Th2 génexpresszió Th2 DNS 1. ábra A Jak/STAT jelátviteli út 1. Kutatócsoportunk korábbi adatai, szerint exogén arachidonsav és ciklooxigenáz gátlók kivédik a PIBF immunológiai hatásait. Ezek alapján arra lehet következtetni, hogy a PIBF interferál az arachidonsav metabolizmussal. Mivel az arachidonsav felszabadulásához foszfolipáz A 2 (PLA 2 ) aktivitás szükséges, megvizsgáltuk, milyen hatással van a PLA 2 gátló quinacrin a limfociták IL-12 termelésére. 2. A PIBF biológiai hatásait a citokinegyensúly befolyásolása révén fejti ki. Tekintve, hogy a citokinek legfontosabb jelátvivő molekulái a STAT fehérjék, megvizsgáltuk a PIBF Jak/STAT rendszerre kifejtett hatását. 5

3. Irodalmi adatok alapján, az IL-12/STAT4 és IL-4/STAT6 út, SOCS1 és SOCS3 mediátorok negatív visszacsatoló kontrollja alatt áll. Felmerült a kérdés, vajon a SOCS faktorok miként felügyelik a PIBF jelátvitelét? 4. Figyelembevéve, hogy STAT6-ot az IL-4 receptor ligandkötése indukálja, megvizsgáltuk, szerepet játszik-e az IL-4Rα a PIBF jelátviteli folyamataiban. 5. RNS interferencia módszerrel, STAT6 deficienssé tett sejteken, vizsgáltuk a STAT6, a PIBF citokintermelésre gyakorolt hatásaiban játszott szerepét. 6. Tekintve, hogy az irodalom kiemeli a Ca++/PKC pályák aktivációjának jelentőségét T helper sejtek proliferációs folyamataiban, megvizsgáltuk a PIBF hatását az intracelluláris Ca++ koncentrációjának változására, valamint aktivált PKC-k foszforilációjára, különös tekintettel az egyes izoformák szerepére. 6

ANYAGOK ÉS MÓDSZEREK 1. Limfociták citokintermelésének meghatározása: 1.1 Immuncitokémia Egészséges terhes nők, quinacrinnal kezelt, perifériás mononukleáris sejtjeit citocentrifugálással tárgylemezre üllepítettük. A metszeteket szobahőmérsékleten szárítottuk, 5 percig jéghideg acetonban fixáltuk, majd mostuk. Valamennyi inkubációs lépést nedves kamrában, szobahőmérsékleten végeztünk. Az endogén peroxidáz aktivitást 1%-os H 2 O 2 -dal, a nem specifikus fehérjekötést 1%-os BSA-val gátoltuk. A sejteket 1 órán keresztül monoklonális anti-il-12-vel inkubáltuk, majd másodlagos ellenanyagként, 30 percig HRPO jelölt anti-egér IgG-t használtunk. Az előhívást diaminobenzidinnel, ezüstreakcióval végeztük, a sejtmagot hematoxylinnal festettük, végül a lemezeket zselatin-glicerinnel fedtük. A sejteket nagy nagyítás mellett vakon számoltuk, a pozitív sejtek arányát, százalékban fejeztük ki. 1.2 Cytometric Bead Array (CBA) Limfocita sejtkultúrák felülúszójában az IL-10, TNFα és IFNγ koncentrációját Cytometric Bead Array technikával mértük flow citométer segítségével. A kapott adatokat CBA Analysis illetve Bender MedSystem Softwarrel analizáltuk. 2. Western blot Transzkripciós faktorok aktivációjának vizsgálata céljából, a különböző módon kezelt, illetve kezeletlen limfocitákból citoplazma frakciót készítettünk. A fehérjéket SDSpolyacrilamid gélelektroforézissel választottuk szét, majd nitrocellulóz filterre blottoltuk 7

őket, végül, foszfo-specifikus ellenanyagokkal reagáltattuk. Kísérleti rendszerünk specificitásának vizsgálatára, valamennyi esetben végeztünk loading- és izotípus kontrollt, valamint a sejteket olyan E-coli lizátummal is kezeltük, mely a rekombináns PIBF gyártásával megegyező, tisztítási folyamaton ment keresztül. 3. EMSA Szupershift Citoplazmában foszforilálódott és dimerizálódott STAT6 fehérjék sejtmagba történő transzlokációját és DNS-hez kötődését EMSA-val vizsgáltuk. Kezelt és kezeletlen sejtekből nukleáris frakciót izoláltunk, majd a minták és a transzkripciós faktorra specifikus bázissorrendű, jelölt, kettős láncú oligonukleotidok elegyét acrilamid gélelektroforézissel szeparáltuk és röntgen filmre exponáltuk. A reakció specificitásának vizsgálatára szupershift assayt végeztünk. Ez azon az elven alapul, hogy az anti-stat6 ellenanyag molekulasúlya a kezelt mintákban aktiválódott STAT6 fehérjével kapcsolódva megnő, ezért a gélben lassabban vándorol. 4. Az IL-4R PIBF kötésének vizsgálata ELISA módszerrel. Az IL-4Rα-val érzékenyített lemezeket, rekombináns PIBF, illetve IL-4 logaritmikus hígításaival (0.01-1µg/ml) inkubáltuk. A specifikus kötődés vizsgálatára biotin-konjugált anti-pibf IgG-t, majd sztreptavidin-biotin-hrpo-t, illetve kecskében termelt anti-il-4 ellenanyagot, és HRPO-jelölt anti-kecske IgG-t használtunk. 5. PIBF receptorához kötődésének vizsgálata áramlási citometriával. Áramlási citometriával vizsgáltuk, hogy az anti-il-4rα antitest képes-e megakadályozni a PIBF receptorához való kötődését. A limfocitákat emelkedő koncentrációjú jelöletlen PIBF és monoklonális anti-human IL-4Rα antitest jelenlétében, FITC-konjugált PIBF-el 8

kezeltük. A mérés FACSCalibur flow citométerrel történt, 488nm-es lézergerjesztési hullámhosszon, az adatokat CellQuest Software programmal analizáltuk. 6. Konfokális mikroszkópia A receptoralegységek egymáshoz való viszonyát konfokális mikroszlóppal vizsgáltuk. Egészséges donorok perifériás limfocitáit, 5 µg FITC-el konjugált PIBF-el inkubáltunk 20 percig 37 C-on, majd poly-l lizinnel bevont tárgylemezre üllepítettük. Paraformaldehides fixálást és mosást követően a sejteket 0.5 µg PE-jelölt monoklonális anti-il-4rα vagy PE-jelölt anti-cd45ra ellenanyagokkal 45 percig inkubáltunk szobahőmérsékleten. Ismételt mosás után, a tárgylemezeket 30 percig, 2 µl PE-anti-egér IgG 2A+B vagy PEanti-egér IgG1 antitesttel szobahőn kezeltük, majd DABCO-val fedtük. Kísérleti rendszerünk specificitásának vizsgálatára, ellenkező irányban és 4 C-os inkubációk mellett is elvégeztük a vizsgálatot. A metszeteket Biorad konfokális mikroszkóppal, 473nm-es lézeres gerjesztés mellett analizáltuk. A PE-hez 580+/-16nm-es, a FITC-hez 522+/-17.5nm-es filtert és x100 objektívet használtunk. Adobe Photoshop 7.0 program segítette az ábrák további elemzését. 7. RNS interferencia (RNSi) STAT6 mrns-el homológ, a sejtekbe kívülről bevitt, sirns-ek segítségével, gátoltuk a STAT6 termelődését, majd vizsgáltuk a PIBF hatását az így nyert STAT6 hiányos sejtek citokintermelésére. 8. Intracelluláris Ca++ koncentráció meghatározása áramlási citometriával A Ca++ intracelluláris koncentrációját Fluo-3 AM festéssel, áramlási citometriával mértük. Pozitív kontrollként a limphocitákat ionomycinnel kezeltük, az elpusztult sejteket 9

7-Aminoactinomycin D jelöléssel zártuk ki a rendszerből. A változó fluoreszcenciát FacsCalibur flow citométerrel, azon adatok ismeretében, hogy a Fluo-3 AM festék átlagos intenzitása 526 nm-en detektálható, az aktiváló ágensek hozzáadását követően azonnal, majd folyamatosan, 400 sec-ig monitoroztuk. Kapott adatainkat CellQuest programmal analizáltuk. 10

EREDMÉNYEK 1. Terhesek limfocitáinak anti-pibf IgG-vel történő kezelése neutralizálja az endogen PIBF biológiai aktivitását és szignifikánsan fokozza a sejtek IL-12 termelését. Utóbbi hatás, a PLA 2 gátló quinacrinkezeléssel kivédhető. 2. Az IL-4-hez hasonlóan, a PIBF fokozta a Jak1 és a STAT6 fehérjék intracelluláris foszforilációját. A hatás idő-és koncentrációfüggést mutatott: már 1 perces IL-4-el, illetve PIBF-el történő alacsony koncentrációjú (200ng/ml) inkubáció, STAT6 tirozinfoszforilációt eredményezett. EMSA Szupershift Assay-vel sikerült igazolnunk, hogy a citoplazmárisan foszforilálódott, dimerizálódott STAT6 fehérjék a sejtmagba transzlokálódnak és a DNS-hez kötődnek. A PIBF egyidejű jelenléte, kivédte az IL-12 indukálta STAT4 foszforilációt. 3. Megállapítottuk, hogy STAT6 deficiens sejtekben a PIBF citokintermelésre gyakorolt hatásai csökkennek. 4. Ezt követően SOCSs fehérjék, STAT faktorokra kifejtett negatív feedback szabályozását vizsgáltuk. Az IL-4-hez hasonlóan, a PIBF is fokozta a SOCS3 és gátolta, az IL-12 indukálta SOCS1 aktivációját. 5. Ismert, hogy STAT6 aktivációjához elengedhetetlen az IL-4Rα ligandkötése, ez felveti az IL-4Rα szerepét, a PIBF indukálta jelátviteli folyamatokban. Kimutattuk, hogy a PIBF nem kapcsolódik az IL-4Rα receptoralegységhez, az anti-il-4rα antitest sem akadályozza meg a PIBF saját receptorához való kötődését. Ezzel szemben, monoklonális anti-il-4rα ellenanyaggal történt IL-4 receptor-blokkolása gátolta a PIBF hatására létrejövő Jak1 és STAT6 foszforilációt, míg az IL-13R blokkolása nem befolyásolta az aktivációt. Konfokális mikroszkóp segítségével megállapítottuk, hogy 11

a FITC-PIBF kötődéssel láthatóvá tett PIBF receptor és a jelölt IL-4Rα megfelelő körülmények között együttes sapkaképződést mutat. A kapott adatok alapján, feltételezhető, hogy ligandját kötő PIBFR az IL-4Rα-val heterodimert képezve aktiválja a STAT6 szignálutat. Felmerül a kérdés hogy miért van szüksége a PIBF-nek az IL-4Rα-ra a jelátvitel elindításához? Számos olyan fehérje ismert, melyek poszttranszlációs lipid módosulattal, glycosylphosphatidylinositollal (GPI) kapcsolódnak a sejtmembránhoz. Ezek a molekulák nem rendelkeznek transzmembrán, ill. intracelluláris domain-nel, ezért önmagukban jelátvitelre képtelenek. Ha azonban, átmenetileg olyan molekulákkal asszociálódnak, melyek rendelkeznek intracelluláris résszel, ennek segítségével megindíthatják a jelátviteli folyamatot. Megvizsgáltuk annak lehetőségét, hogy a PIBF receptora is egy ilyen GPIkötött fehérje. A GPI horgony, phosphatidylinositol-specific phospholipase C (PI- PLC)-vel történő emésztése után, a PIBF STAT6 aktiváló hatása elveszett, az IL-4 hatása azonban változatlan maradt. Ezek az adatok arra utalnak, hogy a PIBF receptor GPI kötött fehérje, mely csak az IL-4 receptorral együttműködve képes jelátvitelre. 6. Fokozott PKC foszforiláció és alacsony intracelluláris Ca++ szint Th2-es, míg magas Ca++ szint és csökkent PKC foszforiláció Th1-es sejtek fejlődésének kedvez. IL-4 és PIBF kezelés hatására, PKCα/β II, PKCθ és PKCζ alformák foszforilálódnak, míg az intracelluláris szabad Ca++ koncentráció alacsony marad. 7. T sejtek Th2-es differenciációjakor Ca++ független: PKCθ és foszfolipáz-, Ca++ független: PKCζ izoformák foszforilálódnak. Tekintve, hogy a PIBF az IL-4Rα láncát használja a STAT6 jelátvitelre, megvizsgáltuk, szükséges-e az IL-4Rα a PKC aktivációhoz is. A sejtek anti-il-4rα blokkoló koncentrációjával történő kezelése, gátolta a PIBF, PKCζ, PKCθ, és PKCα/β foszforiláló hatását, ami arra utal, hogy 12

mind az IL-4 receptor, mind a PIBF közreműködése szükséges a PIBF-indukálta PKC aktivációhoz. 8. Végezetül, összefüggést keresve, a PIBF indukálta Jak1/STAT6 és PKC szignál pályák között, azt találtuk, hogy a PIBF hatására létrejött Jak1 és STAT6 foszforiláció gátolható volt a PKC aktivitás kiiktatásával, az izoformák közül a PKC α/β ΙΙ nem, míg a PKCζ és a PKCθ esszenciális szerepet játszott a szignalizációban. 13

KÖVETKEZTETÉSEK PIBF citokintermelést moduláló hatását, számos jelátviteli pálya befolyásolja. Az arachidonsav metabolizmus gátlásával, a PIBF csökkenti az IL-12 termelődést és az NK citotixikus aktivitást. Fokozott PKC foszforiláció mellett, az alacsony intracelluláris Ca++ szint, a Th2-es sejtek fejlődésének kedvez, míg gátolt STAT4 indukció csökkenti a sejtek Th1-es citokinekkel szembeni érzékenységét. Ezen mechanizmusok együttesen magyarázhatják, a PIBF citokinegyensúlyra gyakorolt hatását. Azon feltételezést, hogy a PIBF indukálta jelátvitelhez, szükséges az IL-4Rα közreműködése is, az alábbiak támasztják alá: 1. A két receptor alegység eltérő mivoltára utal, hogy az anti-il-4rα nem gátolja a PIBF saját receptorához való kötődését. 2. Az a megfigyelés, hogy GPI horgony emésztése, gátolja a PIBF aktiválta jelátvitelt, arra enged következtetni, hogy a PIBF indukálta jelátvitelhez szükség van egy GPI kötött fehérjére. 3. Anti-IL-4Rα ellenanyag gátolja a STAT6, PIBF-indukálta foszforilálódását, ami arra utal, hogy a PIBF nem képes jelátvitelre az IL-4Rα részvétele nélkül, csupán a saját receptora segítségével. Összegezve, a GPI-kötött PIBF receptor szükséges, de nem elégséges feltétele a PIBFindukálta jelátvitel megindulásának. Kapott adataink egy új IL-4R létére utalhatnak, ahol a ligand kötődését követően a PIBFR és az IL-4Rα együttműködése Jak1 és STAT6 intracelluláris foszforilációjához vezet. A PIBF-indukálta SOCS3 az IL-12R-hoz kötődve gátolja a STAT4 foszforilációt, ezáltal, csökketve a Th1-es típusú immunválaszt (2. sz. ábra). 14

PIBF IL-12R IL-4R 4Rα JAK1 STAT6 PIBFR GPI PKC STAT6 dimer STAT4 SOCS3 SEJTMAG DNS Th2 génexpresszió DNS Ábra 2. A PIBF egy új típusú IL-4R-on keresztül megvalósuló jelátviteli folyamatai TÉZISEK 1. PIBF a PLA 2 gátlásával blokkolja az arachidonsav felszabadulást, ezáltal csökkent prosztaglandin és IL-12 termelést, továbbá csökkent citotoxikus NK aktivitást eredményez, mely elősegíti a terhesség sikeres kiviselését. 2. PIBF hatására létrejövő Th2 súlyozott citokintermelés hátterében, meghatározott jelátviteli utak aktiválódása áll. Alacsony koncentrációjú PIBF kezelés, azonnali Jak1 és STAT6 foszforilációt, fokozott SOCS3 aktivációt eredményez, de gátolja az IL-12 indukálta STAT4 és SOCS1 indukciót. Dimerizálódott STAT6 fehérjék a sejtmagba transzlokálódnak, a DNS enhancer elemeihez kötődve, célgéneket aktiválnak és génexpressziót indukálnak. 3. A PIBF nem kötődik az IL-4Rα-hoz, de az utóbbi közreműködése, elengedhetetlen a PIBF jelátviteli folyamatainak megvalósulásához. 4. A sejtek PI-PLC-vel történő emésztése gátolja a PIBF jelátvitelét, ami arra enged következtetni, hogy PIBF receptora GPI horgonyzott molekula. 5. PIBF hatására PKC foszforilálódik, alacsony Ca++ koncentráció mellett, ami a T sejtek Th2 irányú differenciálódásának kedvez. 15

DISSZERTÁCIÓ ALAPJÁT KÉPEZŐ PUBLIKÁCIÓK JEGYZÉKE Progesterone regulates IL-12 expression in pregnancy lymphocytes by inhibiting Phospholipase A2 G. Par, J. Geli, N. Kozma, P. Varga, J. Szekeres-Bartho American Journal of Reproductive Immunology, 2003;49:p:1-5. IP: 2.088 Progesterone-dependent immunomodulation J. Szekeres-Bartho, B. Polgar, N. Kozma, E. Miko, G. Par, L. Szereday, A. Barakonyi, T. Palkovics, O. Papp, P. Varga Chemical Immunology and Allergy, 2005;89:118-125 The Progesterone-Induced Blocking Factor modulates the balance of PKC and intracellular Ca++ N. Kozma, M. Halasz, T. Palkovics, J. Szekeres-Bartho American Journal of Reproductive Immunology (in press) IP: 2.088 Progesterone-Induced Blocking Factor activates STAT6 via binding to a novel IL-4 receptor N. Kozma, M. Halasz, B. Polgar, T. G. Poehlmann, U. R. Markert, T. Palkovics, M. Keszei, G. Par, K. Kiss, J. Szeberényi, L. Grama, J. Szekeres-Bartho The Journal of Immunology (in press) IP: 6.486 KÖZLEMÉNYEK, ELŐADÁSOK, POSZTEREK JEGYZÉKE Poszterprezentációk Arachidonic acid metabolism is involved in the IL-12 expression by pregnancy lymphocytes G. Pár, J. Géli, N. Kozma, J. Szekeres- Barthó Alps Adria Society for Immunology of Reproduction AASIR Hungarian Immunological Society Jun. 27-30, 2000. Pécs, Hungary A progeszteronfüggő immunmoduláció NK aktivitást gátló hatása az arachidonsav metabolizmus befolyásolásán keresztül valósul meg Kozma N., Pár G., Géli J., Szekeres- Barthó J. Magyar Immunológiai Társaság Jubileumi (XXX.) Kongresszusa Budapest, 2000. október 25-27. A Progeszteron-Indukálta Blokkoló Faktor (PIBF) jelátviteli mechanizmusokra kifejtett hatása Kozma N., Pár G., Szekeres-Barthó J. Magyar Immunológiai Társaság (XXXI.) Kongresszusa Eger, 2001. október 17-19. 16

Signal transduction pathways mediating the effects of Progesterone-Induced Blocking Factor (PIBF) N. Kozma, G. Pár, M. Keszei, Cs. Szalai, A. Falus, K. Kiss, J. Szeberényi, J. Szekeres- Barthó European Congress of Reproductive Immunology As the 9th Congress of the Alp-Adriatic Society for Immunology of Reproduction As the 5th Congress of the European Society of Reproductive and Developmental Immunology As the 10th meeting of the Czech Reproductive Immunology (Section of Czech Society of Immunology) Jun. 30 Jul. 3, 2004. Pilsen, Czech Republic The Progesterone-Induced Blocking Factor (PIBF): Focusing on intracellular signal transduction N. Kozma, G. Pár, M. Keszei, Cs. Szalai, A. Falus, K. Kiss, J. Szeberényi, J. Szekeres- Barthó 1 st International Conference on Basic and Clinical Immunogenomics Oct. 3-7, 2004. Budapest, Hungary PIBF effects on the JAK/STAT pathway depend on the IL-4 receptor (IL-4 R) N. Kozma, G. Par, B. Polgar, T. Palkovics, M. Halasz, M. Keszei, Cs. Szalai, A. Falus, J. Szekeres-Bartho Embryo implantation: from basics to clinics The First EMBIC Summer School Jun. 4-10, 2005. Malinska, Croatia Investigations of the receptor T. Palkovics, N. Kozma, J. Szekeres-Bartho Embryo implantation: from basics to clinics The First EMBIC Summer School Jun. 4-10, 2005. Malinska, Croatia PIBF effects on the Jak/Stat pathway depend on the IL-4 receptor. N. Kozma, G. Par, B. Polgar, M. Halasz, M. Keszei, Cs. Szalai, A. Falus, J. Szekeres- Bartho 13 th EFIS Signals and Signal Processing in the Immune System Sept. 7-11, 2005. Balatonöszöd, Hungary Előadások A hisztamin szerepe a reprodukcióban Pár G., Kozma N., Buzás E., Szekeres-Barthó J., Falus A. Magyar Immunológiai Társaság Jubileumi (XXX.) Kongresszusa Budapest, 2000. október 25-27. Intracellular mechanisms involved in PIBF action. J. Szekeres-Barthó, N. Kozma, T. Palkovics, G. Pár, B. Polgár VIII. International Congress of Reproductive Immunology Jul. 2-6, 2001. Opatija, Croatia 17

Signal transduction pathways mediating the effects of Progesterone-Induced Blocking Factor (PIBF) N. Kozma, G. Pár, J. Szekeres-Barthó 11 th EFIS Symposium on Signals and Signal Processing in the Immune System Sept. 2-6, 2001. Pécs, Hungary Mechanisms of immunomodulatory action of progesterone J. Szekeres-Barthó,A. Barakonyi, N. Kozma, T. Palkovics, G. Pár, B. Polgár, L. Szereday 12 th Symposium on Signals and Signal Processing in the Immune System and EFIS symposium Sept. 3-7. 2003. Sopron, Hungary PIBF hatása az intracelluláris jelátviteli mechanizmusokra Kozma N., Pár G., Kiss K., Szeberényi J., Szekeres-Barthó J. Magyar Immunológiai Társaság Jubileumi (XXXIII.) Győr, 2003. október 15-17. Genomic bases of progesterone-dependent immunomodulation J. Szekeres-Bartho, B. Polgar, E. Nagy, E. Miko, N. Kozma, T. Palkovics, O. Papp and M. Halasz Dept. of Medical Microbiology and Immunology, Pecs University, Pecs, Hungary 1 st International Conference on Basic and Clinical Immunogenomics Oct. 3-7, 2004. Budapest, Hungary The Progesterone Induced Blocking Factor (PIBF): Intracellular signal transduction N. Kozma, G. Pár, K. Kiss, J. Szeberényi, M. Keszei, Cs. Szalai, A. Falus, J. Szekeres- Barthó Magyar Immunológiai Társaság Jubileumi (XXXIV.) Szeged, 2004. október 27-29. Role of progesterone in the immuno-endocrine control of successful pregnancy J. Szekeres-Barthó, M. Halasz, N. Kozma, E. Miko, T. Palkovics, B. Polgar, L. Szereday, P. Varga Embryo implantation: from basics to clinics The First EMBIC Summer School Jun. 4-10, 2005. Malinska, Croatia PIBF is a ligand of a novel type of IL-4 receptors M. Halasz, N. Kozma, B. Polgar, T. Palkovics, N. Halidi, L. Grama, M. Nyitrai, B. Somogyi, J. Szekeres-Bartho Embryo implantation: from basics to clinics The First EMBIC Summer School Jun. 4-10, 2005. Malinska, Croatia PIBF is the ligand of a novel type of IL-4-receptors M. Halasz, N. Kozma, B. Polgar, N. Halidi, L. Grama, M. Nyitrai, B. Somogyi, J. Szekeres-Bartho 13 th EFIS Signals and Signal Processing in the Immune System Sept. 7-11, 2005. Balatonoszod, Hungary 18

PIBF hatása a Jak/STAT és PKC/Ca++ jelátviteli utakra. Kozma N., Halász M., Polgár B., Palkovics T., Pár G., Keszei M., Szekeres-Barthó J. Magyar Immunológiai Társaság Jubileumi (XXXV.) Sopron, 2005. október 19-22. A PIBF egy új típusú IL-4-receptor ligand? Halasz M., Kozma N., Polgár B., Halidi N., Grama L., Szekeres-Bartho J. Magyar Immunológiai Társaság Jubileumi (XXXV.) Sopron, 2005. október 19-22. Idézhető absztraktok Intracellular mechanisms involved in PIBF action J. Szekeres-Bartho, N. Kozma, T. Palkovics, G. Par, B. Polgar American Journal of Reproductive Immunology, 2001;46:p:62-63 Signal transduction pathways mediating the effects of Progesterone Induced Blocking Factor (PIBF) N. Kozma, G. Pár, M. Keszei, Cs. Szalai, A. Falus, K. Kiss, J. Szeberényi, J. Szekeres- Barthó American Journal of Reproductive Immunology, 2004;51:p:476-477 The Progesterone Induced Blocking Factor (PIBF): Intracellular signal transduction N. Kozma, G. Pár, K. Kiss, J. Szeberényi, M. Keszei, Cs. Szalai, A. Falus, J. Szekeres- Barthó Tissue Antigens, 2004;64:p:421-422 Genomic bases of progesterone-dependent immunomodulation J. Szekeres-Bartho, B. Polgar, E. Nagy, E. Miko, N. Kozma, T. Palkovics, O. Papp and M. Halasz Tissue Antigens, 2004;64:p:356-357 19

SIGNAL TRANSDUCTION PATHWAYS MEDIATING THE EFFECTS OF PROGESTERONE-INDUCED BLOCKING FACTOR Ph. D. Thesis Noémi Kozma M.D. Program leader & Tutor: Júlia Szekeres-Barthó M.D., Ph.D., D.Sc. Pécs University Medical School Department of Medical Microbiology and Immunology Pécs 2005

SIGNAL TRANSDUCTION PATHWAYS MEDIATING THE EFFECTS OF PROGESTERONE-INDUCED BLOCKING FACTOR Ph. D. Thesis Noémi Kozma M.D. Program leader & Tutor: Júlia Szekeres-Barthó M.D., Ph.D., D.Sc. Pécs University Medical School Department of Medical Microbiology and Immunology Pécs 2005 2

INTRODUCTION Successful pregnancy is a natural model of graft-host relationship, regulated by a bidirectional interaction between the immune and the endocrine systems. Progesterone is essential for the maintenance of pregnancy in most mammalian species. This hormone affects different stages of the immune response and prolongs the survival of xenogenic and allogenic grafts. Peripheral lymphocytes of pregnant women express specific progesterone receptors (PRs). This allows upon progesterone binding the synthesis of a mediator, named Progesterone-Induced Blocking Factor (PIBF). By acting on cytokine production this protein exerts an anti-abortive effect in mice. Normal pregnancy is associated with a relative Th2 dominance. PIBF induces a significant increase in IL-10, IL-3 and IL-4 production by activated murine spleen cells and inhibits the IL-12 synthesis of peripheral mononuclear cells of healthy pregnant women. There are many signalling mechanisms by which cells respond in a specific way to a wide variety of extracellular regulatory substances. The Signal Transducer and Activator of Transcription (STAT) proteins were identified in the last decade as transcription factors critical in mediating virtually all cytokine driven signalling. Latent STATs in the cytoplasm are promptly activated by tyrosine phosphorylation of cytokine receptor associated Janus kinases (Jaks). Phosphorylated STATs from homo- or heterodimers and enter the nucleus, where they bind to specific DNA elements and initiate transcription. STAT4 plays an important role in Th1 cell function and development. Cellular proliferation and NK cytotoxicity are all abrogated in the absence of STAT4. Although IL-12 appears to be the predominant activator of STAT4, in human cells STAT4 can also be phosphorylated in response to INFγ. 3

STAT6-deficient T helper cells are unable to differentiate into Th2 cells either in vitro or in vivo. The primary activators of STAT6 are IL-4 and IL-13. STAT6 is activated by ligation of the IL-4 receptor (IL-4R), which is a heterodimer consisting of the signalling high-affinity α chain and a trans-activating low-affinity chain that can be either the common γ chain or the IL-13 receptor α1 (IL-13Rα1) chain. IL-4Rα and γ chain associate with the Janus kinases, Jak1 and Jak3 respectively. Phosphorylated tyrosine residues of IL-4Rα chain serve as anchor for the SH2 domain of STAT6. IL-12/STAT4 and IL-4/STAT6 pathways are under negative feedback regulation by Suppressor of Cytokine Signalling (SOCS) proteins. SOCS1 and SOCS3 genes are differentially expressed in Th1 and Th2 cells. IL-12-induced STAT4 phosphorylation is inhibited in Th2 cells, which contain 23-fold higher levels of SOCS3 than Th1 cells. SOCS3 is induced by IL-4 signal, and inhibits IL-12 induced STAT4 activation by binding to the IL-12R. When IL-12 and IL-4 are present, murine and human T cell differentiation is regulated by the balance of PKC and Ca++ signalling. High levels of PKC activity combined with low Ca++ signals favour Th2 development, whereas high Ca++ signalling together with low PKC activity favours Th1 development. In this respect little is known about the function of individual PKC isotypes. At least 11 isoenzymes have been described and classified into 3 subfamilies: Ca++ dependent or conventional protein kinase C (cpkc) isoforms; α, β, γ, Ca++ independent, novel protein kinase C (npkc) isoforms; δ, ε, η, θ, µ or atypical phospholipase- and Ca++ independent protein kinase C (apkc) isoforms ζ, ι, λ. According to the latest reports, PKCζ levels are increased during Th2 differentiation of CD4+ T cells. The lack of PKCζ impairs the secretion of Th2 cytokines in vitro and in vivo, as well as Jak1 phosphorylation and the nuclear translocation of STAT6. PKCθ is 4

critical for the development of in vivo Th2- but not of Th1 cell responses. PKCθ-deficient T cells exhibit impaired IL-4, but normal INFγ production and PKCθ-/- mice fail to develop Th2 cell-dependent allergic airway inflammation. 5

AIMS OF THE STUDY The aim of this study was to investigate the mechanisms that play a part in PIBFinduced immunomodulation. The pathways that might be involved in PIBF signalling are shown in Figure 1. LIGAND IL-12R JAK1 STAT6 PKC STAT6 dimer STAT4 SOCS3 NUCLEUS DNA Th2 gene expression Th2. DNA Fig. 1 The Jak/STAT signal transduction pathway 1. Earlier data showed that addition of exogenous arachinodic acid as well as cyclooxygenase inhibitors counteract the immunological effects of PIBF, which suggested that at some point the molecule interferes with arachinodic acid metabolism. Phosholipase A 2 (PLA 2 ) is needed for the liberation of arachinodic acid. Therefore we investigated the effect of PLA 2 inhibition by quinacrine, on IL-12 production by PIBF-treated lymphocytes. 6

2. PIBF acts on the cytokine balance. Cytokine driven signals are mediated by STAT transcription factors. Therefore we aimed at investigating the involvement of the Jak/STAT pathway in the effects of PIBF. 3. Recent data revealed that IL-12/STAT4 and IL-4/STAT6 transcription are under negative control regulation by SOCS1 and SOCS3, which prompted us to examine the effects of PIBF on SOCS induction. 4. Based on the information that STAT6 is activated following ligation of the IL-4R, we tested the involvement of IL-4Rα in PIBF signalling. 5. In order to verify the involvement of the STAT6 pathway in the cytokine effects of PIBF, cytokine production was determined in STAT6 deficient lymphocytes. 6. The development of naive T cells into type 1 or type 2 effector cells is thought to be under the control of PKC/Ca++ pathways. Therefore the role of different PKC isotypes and the level of intracellular Ca++ concentration in PIBF induced signalling were examined. 7

MATERIALS AND METHODS 1. Cytokine production of the lymphocytes was determined by: 1.1 Immunocytochemistry Quinacrine treated peripheral mononuclear cells from healthy pregnant women were centrifuged on glass microscope slides. The slides were dried at room temperature, the cells were fixed for 5 min in ice cold acetone and washed in tris-buffered saline (TBS). All incubations were carried out at room temperature in a humid chamber. After blocking endogenous peroxidase activity with 1% H 2 O 2 the cells were further incubated in TBS containing 1% bovine serum albumin (BSA) for blocking non-specific protein binding. The cells were incubated for 1 hour with anti-il-12 monoclonal antibody. HRPO-labeled anti-mouse IgG were applied for 30 minutes. The reaction was developed by diaminobenzidine followed by silver intensification. The nuclei were counter-stained with hematoxylin and the slides were mounted with gelatin-glycerol. The slides were read blind and the percentage of positive cells was determined after counting 500 lymphocytes in the microscope at high power magnification. 1.2 Cytometric Bead Arrays (CBA) CBA were used to determine the concentrations of IL-10, TNFα and INFγ in the supernatants of lymphocyte cultures. CBA Analysis and Bender MedSystem Softwares were used for analyzing the data. 8

2. Western blotting For the detection of different transcription factors, treated or untreated peripheral human lymphocytes were lysed. The cytoplasmic fractions of the cells were separated on SDS- PAGE and transferred to Hybond ECL membranes, which were reacted with antiphospho-specific antibodies. Controls included the lysate of E. coli that underwent the same purification procedure as the recombinant PIBF, as well as isotype and loading controls for all signalling factors. 3. EMSA Supershift To test whether PIBF induces nuclear translocation of phosphorylated STAT6 dimers, nuclear extracts were subjected to EMSA. The reaction mixture of samples and doublestranded, labeled oligonucleotides were separated on acrylamide gelelectrophoresis, then exposed to X-ray film. The specificity of the reaction was verified with a supershift assay, which is based on the slower migration of anti-stat6 IgG - STAT6 complexes, than STAT6 alone. 4. ELISA for detection of receptor binding Plates were coated with recombinant human IL-4Rα. Logarithmic dilutions (0.01-1 µg/ml) of 48-kDa N-terminal recombinant human PIBF or recombinant human IL-4 were incubated on the plates. For detecting the binding reaction, biotin-conjugated anti-pibf IgG- streptavidin-biotin-hrpo, and goat anti-il-4 antibody anti-goat IgG-HRPO were used respectively. 9

5. Flow cytometry for determination of PIBF-receptor binding To test whether blocking of the IL-4R affects PIBF binding, peripheral lymphocytes were incubated with FITC-conjugated PIBF together with increasing concentrations of unlabelled PIBF or monoclonal anti-human IL-4Rα antibody. FITC-PIBF binding was analyzed using a FACSCalibur flow cytometer, equipped with a 488 nm excitation laser with the CellQuest Software program. 6. Confocal microscopy The relationship of the PIBF and IL-4 receptors was examined by confocal microscopy. Peripheral lymphocytes from healthy volunteers were incubated with 5 µg of FITCconjugated PIBF for 20 min. at 37 C. The cells were plated on poly-l-lysine coated slides and incubated at 37 C for further 10 min, then washed and fixed with freshly prepared 3% paraformaldehyde in PBS for 10 min. at room temperature. After washing the plates were incubated with 0.5 µg of monoclonal anti-il-4rα or 2 µl of PE-labeled mouse anti- CD45RA antibody for 45 min. at room temperature. Cells were washed and incubated with 2 µl PE-labeled rat anti-mouse IgG 2A+B or PE-labeled rat anti-mouse IgG1 for 30 min. at room temperature. Cells were washed and the slides were mounted with DABCO. To control the specificity of the capping formation, all steps were also performed at 4 C. The slides were analyzed with a Biorad confocal microscope with 100x objective, using laser excitation at 473 nm and filters 580+/-16 nm for PE and 522+/-17.5 nm for FITC. Images were analyzed using Adobe Photoshop 7.0 program. 7. RNA interference (RNAi) Oligonucleotides were hand-designed to interfere exclusively with STAT6 mrna. As negative control, the same nucleotides were scrambled to form a non-genomic 10

combination. Lymphocytes culture: intact, control treated with scrambled oligos and after RNAi cultured with PIBF or without PIBF. Lymphocytes were lysed for Western blot analysis. 8. Flow cytometric determination of intracellular Ca++ Intracellular free Ca++ was measured using Fluo-3 AM dye. Activation was carried out with ionomycin as positiv control, and 7-Aminoactinomycin D labelling was used to distinguish dead cells by their higher fluorescence. Increase of fluorescence was measured in a Becton Dickinson FacsCalibur flow cytometer using the CellQuest program. The mean fluorescence intensity of Fluo-3 AM dye was determined at 526 nm. After measuring basal fluorescence the activating agents was added and the measurement continued for further 100 to 400 sec. Gates were created along the time axis of the activation dot plots at definite time points and the mean fluorescence intensity at 526 nm was statistically analyzed from each gate. 11

RESULTS 1. Neutralization of endogenous PIBF by PIBF specific antibody resulted in increased IL-12 production by peripheral mononuclear cells of pregnant women. This was corrected by inhibiting phospholipase A 2 activity (consequently arachidonic acid release). These data suggest that PIBF acts on IL-12 production by limiting the production of arachidonic acid. 2. Similarly to IL-4, PIBF induced phosphorylation of Jak1 and STAT6. The effect of PIBF on STAT6 induction was concentration and time-dependent: tyrosine phosphorylated STAT6 appeared, after 1 min. incubation with PIBF, which acted in low (200 ng/ml) concentrations. By EMSA Supershift assay, we demonstrated PIBF induced nuclear translocation of phosphorylated STAT6 dimers. At the same time, PIBF inhibited IL-12-induced phosphorylation of STAT4. 3. In order to verify the involvement of the STAT6 pathway in the cytokine effects of PIBF, STAT6 was knocked down in peripheral lymphocytes by sirna interfering with STAT6 mrna. In STAT6 deficient cells both the positive (on IL-10 production) and the negative (on TNFα and IFNγ production) effects of PIBF were markedly reduced. 4. Next, we investigated the sensitive feedback regulation by SOCS of PIBF induced STAT activation or inhibition. Similarly to IL-4, PIBF-treatment induced SOCS3 activation, whereas IL-12 induced SOCS1 disappeared after PIBF or IL-4 treatment. 5. Since activation of the STAT6 pathway depends on the ligation of the IL-4R, we tested the involvement of IL-4Rα in PIBF-induced STAT6 activation. We could not demonstrate PIBF binding to IL-4Rα by ELISA, nor did anti-il-4rα treatment prevent PIBF binding to its own receptor. On the other hand, treatment of the cells 12

with blocking concentrations of anti-il-4rα abolished the effects of PIBF both on Jak1 and STATs, whereas blocking of IL-13R had no effect. Confocal microscopy analysis of PE anti-il-4r and FITC-PIBF labeled cells revealed a co-capping of the two receptors. Based on the above data, we hypothetized that upon ligand binding, the PIBF receptor might form a heterodimer with the alpha chain of the IL-4R, and activates STAT6 pathway. These data however raised the question, why PIBFR needs the IL-4Rα for signalling? Several proteins are anchored to membranes via posttranslational lipid modification, the glycosylphosphatidylinositol (GPI) anchor. These molecules have no transmembrane or intracellular domains, thus their signalling capacity is due to association of these molecules with putative transmembrane proteins that can signal. Testing the hypothesis that PIBFR was a GPI anchored protein we digested the putative anchoring region with phosphatidylinositol-specific phospholipase C (PI-PLC). IL-4 was still able to activate STAT6 in PI-PLC digested cells, but PIBF failed to do so, suggesting that the latter was possible a GPI anchored protein. 6. High levels of PKC activity combined with low Ca++ signals favour Th2 development, while predominance of Ca++ signalling with low PKC activity favours Th1 development. Both IL-4 and PIBF treatment induced the phosphorylation of PKCα/β II, PKCθ and PKCζ, without affecting intracellular Ca++ levels. 7. The Ca++ independent, novel PKC isoform PKCθ and the atypical PKC isoform PKCζ are involved in the induction of type 2 development, furthermore PKCζ activity is required for Jak1 phosphorylation during IL-4 signalling. Since PIBF uses the IL- 4Rα chain for STAT6 signalling, we tested, whether a functional IL-4Rα was required for PKC activation. The effect of PIBF on the phosphorylation of PKCζ, PKCθ, and PKCα/β was abrogated by the pre-treatment of the cells with blocking concentrations 13

of anti-il-4rα antibody, suggesting that both PIBF and functional IL-4Rα is needed for PIBF-induced PKC-activation. To test if PKC phosphorylation is needed for the effects of PIBF on Jak/STAT activation, Jak1 and STAT6 induction were tested, when PKC activity was blocked. The results suggest that PKCζ and PKCθ phosphorylation, but not that of PKC α/β ΙΙ. are required for PIBF-induced Jak1 and STAT6 activation. 14

CONCLUSIONS PIBF-induced cytokine modulation is manifested via several pathways. By interfering with arachidonic acid metabolism, PIBF reduces IL-12 production, which results in a lowered cytotoxic NK activity. High PKC activity and low intracellular Ca++ levels favour the development of Th2 cytokine sensitive cells, whereas inhibition of STAT4 phosphorylation decreases the sensitivity of the cell to Th1 cytokines. These together might account for the Th2 biased response induced by PIBF. The concept that both IL-4Rα and PIBFR are required for PIBF signalling is supported by the following: 1. Anti-IL-4Rα does not prevent binding of PIBF to its receptor, suggesting that PIBFR and IL-4Rα are separate entities. 2. Digesting the GPI anchor abolishes PIBF driven signalling, thus a GPI-ancored protein is required for PIBF signalling. 3. Anti-IL-4Rα antibody inhibits PIBF-induced STAT6 phosphorylation in intact cells showing that PIBF can not signal via its own receptor, without the involvement of IL- 4Rα. Taken together, the GPI-ancored PIBFR, is required, but not sufficient for PIBF signalling. Our data suggest the existence of a novel IL-4R, where upon ligation, the PIBFR combines with IL-4Rα, and induces Jak1 phosphorylation, which in turn activates STAT6. PIBF-induced SOCS3 via binding to the IL-12R inhibits STAT4 phosphorylation and Th1 responses (Fig 2.) 15

PIBF IL-12R IL-4R 4Rα JAK1 STAT6 PIBFR GPI PKC STAT6 dimer STAT4 SOCS3 NUCLEUS DNA Th2 gene expression Th2 DNA Fig. 2 PIBF acts on the cytokine balance via a novel type of IL-4R THESES 1. PIBF inhibits arachinodic acid release. The subsequent block of prostaglandin synthesis reduces IL-12 production and results in a lowered cytotoxic NK activity, which may contribute to a normal pregnancy outcome. 2. PIBF induced Th2 shift is explainable by specific signal pathways in the background. Low concentrations of PIBF immediate phosphorylate Jak1, STAT6 and activate SOCS3, but inhibit IL-12 induced STAT4 phosphorylation and SOCS1 induction. Phosphorylated STAT6 dimers translocate into the nucleus. 3. PIBF is not a ligand of IL-4Rα, yet the latter is indispensable for PIBF signalling. 4. The PIBF receptor is a GPI-anchored protein. The STAT6 activating effect of PIBF is abolished after PI-PLC digestion of the cells, whereas that of IL-4 remains intact. 5. PIBF phosphorylates PKC without affecting intracellular Ca++ levels supporting another possible mechanism for explaining the cytokine effects of PIBF. 16

LIST OF PUBLICATIONS Progesterone regulates IL-12 expression in pregnancy lymphocytes by inhibiting Phospholipase A2 G. Par, J. Geli, N. Kozma, P. Varga, J. Szekeres-Bartho American Journal of Reproductive Immunology, 2003;49:p:1-5. IP: 2.088 Progesterone-dependent immunomodulation J. Szekeres-Bartho, B. Polgar, N. Kozma, E. Miko, G. Par, L. Szereday, A. Barakonyi, T. Palkovics, O. Papp, P. Varga Chemical Immunology and Allergy, 2005;89:118-125 The Progesterone-Induced Blocking Factor modulates the balance of PKC and intracellular Ca++ N. Kozma, M. Halasz, T. Palkovics, J. Szekeres-Bartho American Journal of Reproductive Immunology (in press) IP: 2.088 Progesterone-Induced Blocking Factor activates STAT6 via binding to a novel IL-4 receptor N. Kozma, M. Halasz, B. Polgar, T. G. Poehlmann, U. R. Markert, T. Palkovics, M. Keszei, G. Par, K. Kiss, J. Szeberényi, L. Grama, J. Szekeres-Bartho The Journal of Immunology (in press) IP: 6.486 LIST OF PRESENTATIONS Poster presentations Arachidonic acid metabolism is involved in the IL-12 expression by pregnancy lymphocytes G. Pár, J. Géli, N. Kozma, J. Szekeres- Barthó Alps Adria Society for Immunology of Reproduction AASIR Hungarian Immunological Society Jun. 27-30, 2000. Pécs, Hungary Arachidonic acid metabolism is involved in the blocking of NK activity induced by immunomodulation of progesterone N. Kozma, G. Pár, J. Géli, J. Szekeres- Barthó Jubilee (XXX.) Meeting of the Hungarian Society for Immunology Oct. 25-27, 2000. Budapest, Hungary Signal transduction mediating the effects of PIBF N. Kozma, G. Pár, J. Szekeres-Barthó Jubilee (XXXI.) Meeting of the Hungarian Society for Immunology Oct. 17-19, 2001. Eger, Hungary 17

Signal transduction pathways mediating the effects of Progesterone Induced Blocking Factor (PIBF) N. Kozma, G. Pár, M. Keszei, Cs. Szalai, A. Falus, K. Kiss, J. Szeberényi, J. Szekeres- Barthó European Congress of Reproductive Immunology As the 9th Congress of the Alp-Adriatic Society for Immunology of Reproduction As the 5th Congress of the European Society of Reproductive and Developmental Immunology As the 10th meeting of the Czech Reproductive Immunology (Section of Czech Society of Immunology) Jun. 30 Jul. 3, 2004. Pilsen, Czech Republic The Progesterone Induced Blocking Factor (PIBF): Focusing on intracellular signal transduction N. Kozma, G. Pár, M. Keszei, Cs. Szalai, A. Falus, K. Kiss, J. Szeberényi, J. Szekeres- Barthó 1 st International Conference on Basic and Clinical Immunogenomics Oct. 3-7, 2004. Budapest, Hungary PIBF effects on the JAK/STAT pathway depend on the IL-4 receptor (IL-4 R) N. Kozma, G. Par, B. Polgar, T. Palkovics, M. Halasz, M. Keszei, Cs. Szalai, A. Falus, J. Szekeres-Bartho Embryo implantation: from basics to clinics The First EMBIC Summer School Jun. 4-10, 2005. Malinska, Croatia Investigations of the receptor T. Palkovics, N. Kozma, J. Szekeres-Bartho Embryo implantation: from basics to clinics The First EMBIC Summer School Jun. 4-10, 2005. Malinska, Croatia PIBF effects on the Jak/Stat pathway depend on the IL-4 receptor. N. Kozma, G. Par, B. Polgar, M. Halasz, M. Keszei, Cs. Szalai, A. Falus, J. Szekeres- Bartho 13 th EFIS Signals and Signal Processing in the Immune System Sept. 7-11, 2005. Balatonoszod, Hungary Oral presentations The role of histamine in reproduction G. Pár, N. Kozma, É. Buzás, J. Szekeres-Barthó, A. Falus Jubilee (XXX.) Meeting of the Hungarian Society for Immunology Oct. 25-27, 2000. Budapest, Hungary Intracellular mechanisms involved in PIBF action. J. Szekeres-Barthó, N. Kozma, T. Palkovics, G. Pár, B. Polgár VIII. International Congress of Reproductive Immunology Jul. 2-6, 2001. Opatija, Croatia 18

Signal transduction pathways mediating the effects of Progesterone Induced Blocking Factor (PIBF) N. Kozma, G. Pár, J. Szekeres-Barthó 11 th EFIS Symposium on Signals and Signal Processing in the Immune System Sept. 2-6, 2001. Pécs, Hungary Mechanisms of immunomodulatory action of progesterone J. Szekeres-Barthó,A. Barakonyi, N. Kozma, T. Palkovics, G. Pár, B. Polgár, L. Szereday 12 th Symposium on Signals and Signal Processing in the Immune System and EFIS symposium Sept. 3-7. 2003. Sopron, Hungary Intracellular signal mechanisms involved by PIBF N. Kozma, G. Pár, K. Kiss, J. Szeberényi, J. Szekeres-Barthó Jubilee (XXXIII.) Meeting of the Hungarian Society for Immunology Oct. 15-17, 2003. Győr, Hungary Genomic bases of progesterone-dependent immunomodulation J. Szekeres-Bartho, B. Polgar, E. Nagy, E. Miko, N. Kozma, T. Palkovics, O. Papp and M. Halasz Dept. of Medical Microbiology and Immunology, Pecs University, Pecs, Hungary 1 st International Conference on Basic and Clinical Immunogenomics Oct. 3-7, 2004. Budapest, Hungary The Progesterone Induced Blocking Factor (PIBF): Intracellular signal transduction N. Kozma, G. Pár, K. Kiss, J. Szeberényi, M. Keszei, Cs. Szalai, A. Falus, J. Szekeres- Barthó Jubilee (XXXIV.) Meeting of the Hungarian Society for Immunology Oct. 27-29, 2004. Szeged, Hungary Role of progesterone in the immuno-endocrine control of successful pregnancy J. Szekeres-Barthó, M. Halasz, N. Kozma, E. Miko, T. Palkovics, B. Polgar, L. Szereday, P. Varga Embryo implantation: from basics to clinics The First EMBIC Summer School Jun. 4-10, 2005. Malinska, Croatia PIBF is a ligand of a novel type of IL-4 receptors M. Halasz, N. Kozma, B. Polgar, T. Palkovics, N. Halidi, L. Grama, M. Nyitrai, B. Somogyi, J. Szekeres-Bartho Embryo implantation: from basics to clinics The First EMBIC Summer School Jun. 4-10, 2005. Malinska, Croatia PIBF is the ligand of a novel type of IL-4-receptors M. Halasz, N. Kozma, B. Polgar, N. Halidi, L. Grama, M. Nyitrai, B. Somogyi, J. Szekeres-Bartho 13 th EFIS Signals and Signal Processing in the Immune System Sept. 7-11, 2005. Balatonoszod, Hungary 19

Jak/STAT and PKC/Ca++ pathway mediating the effects of PIBF N. Kozma, M. Halasz, B. Polgar, T. Palkovics, G. Par, M. Keszei, J. Szekeres-Bartho Jubilee (XXXV.) Meeting of the Hungarian Society for Immunology Oct. 19-22, 2005. Sopron, Hungary PIBF is the ligand of a novel type of IL-4R? M. Halasz, N. Kozma, B. Polgár, N. Halidi, L. Grama, J. Szekeres-Bartho Jubilee (XXXV.) Meeting of the Hungarian Society for Immunology Oct. 19-22, 2005. Sopron, Hungary Published abstracts Intracellular mechanisms involved in PIBF action J. Szekeres-Bartho, N. Kozma, T. Palkovics, G. Par, B. Polgar American Journal of Reproductive Immunology, 2001;46:p:62-63 Signal transduction pathways mediating the effects of Progesterone Induced Blocking Factor (PIBF) N. Kozma, G. Pár, M. Keszei, Cs. Szalai, A. Falus, K. Kiss, J. Szeberényi, J. Szekeres- Barthó American Journal of Reproductive Immunology, 2004;51:p:476-477 The Progesterone Induced Blocking Factor (PIBF): Intracellular signal transduction N. Kozma, G. Pár, K. Kiss, J. Szeberényi, M. Keszei, Cs. Szalai, A. Falus, J. Szekeres- Barthó Tissue Antigens, 2004;64:p:421-422 Genomic bases of progesterone-dependent immunomodulation J. Szekeres-Bartho, B. Polgar, E. Nagy, E. Miko, N. Kozma, T. Palkovics, O. Papp and M. Halasz Tissue Antigens, 2004;64:p:356-357 20