Abstract Immunodeficiency, Centromeric instability and Facial anomalies (ICF) syndrome is a rare genetic disorder characterized by variable immunodeficiency. More than half of the affected individuals show mild to severe intellectual disability at early onset. This disorder is genetically heterogeneous and ZBTB24 is the causative gene of the subtype 2, accounting for about 30% of the ICF cases. ZBTB24 is a multifaceted transcription factor belonging to the Zinc-finger and BTB domain-containing protein family, which are key regulators of developmental processes. Aberrant DNA methylation is the main molecular hallmark of ICF syndrome. The functional link between ZBTB24 deficiency and DNA methylation errors is still elusive. Here, we generated a novel ICF2 disease model by deriving induced pluripotent stem cells (iPSCs) from peripheral CD34 + -blood cells of a patient homozygous for the p.Cys408Gly mutation, the most frequent missense mutation in ICF2 patients and which is associated with a broad clinical spectrum. The mutation affects a conserved cysteine of the ZBTB24 zinc-finger domain, perturbing its function as transcriptional activator. ICF2-iPSCs recapitulate the methylation defects associated with ZBTB24 deficiency, including centromeric hypomethylation. We validated that the mutated ZBTB24 protein loses its ability to directly activate expression of CDCA7 and other target genes in the patient-derived iPSCs. Upon hematopoietic differentiation, ICF2-iPSCs showed decreased vitality and a lower percentage of CD34 + /CD43 + /CD45 + progenitors. Overall, the ICF2-iPSC model is highly relevant to explore the role of ZBTB24 in DNA methylation homeostasis and provides a tool to investigate the early molecular events linking ZBTB24 deficiency to the ICF2 clinical phenotype.

Abstract Background Common variable immunodeficiency (CVID) is the most frequent primary antibody deficiency. A significant number of CVID patients are affected by various manifestations of immune dysregulation such as autoimmunity. Follicular T cells cells are thought to support the development of CVID by providing inappropriate signals to B cells during the germinal center (GC) response. Objectives We determined the possible role of follicular helper (Tfh) and follicular regulatory T (Tfr) cells in patients with CVID by phenotypic, molecular, and functional studies. Methods We analyzed the frequency, phenotype, transcriptome, and function of circulating Tfh cells in the peripheral blood of 27 CVID patients (11 pediatric and 16 adult) displaying autoimmunity as additional phenotype and compared them to 106 (39 pediatric and 67 adult) age-matched healthy controls. We applied Whole Exome Sequencing (WES) and Sanger sequencing to identify mutations that could account for the development of CVID and associate with Tfh alterations. Results A group of CVID patients ( n=9 ) showed super-physiological frequency of Tfh1 cells and a prominent expression of PD-1 and ICOS, as well as a Tfh RNA signature consistent with highly active, but exhausted and apoptotic cells. Plasmatic CXCL13 levels were elevated in these patients and positively correlated with Tfh1 cell frequency, PD-1 levels, and an elevated frequency of CD21 lo CD38 lo autoreactive B cells. Monoallelic variants in RTEL1 , a telomere length- and DNA repair-related gene, were ideintified in four patients belonging to this group. Lymphocytes with highly shortened telomeres, and a Tfh signature enriched in genes involved in telomere elongation and response to DNA damage were seen. Histopathological analysis of the spleen in one patient showed reduced amount and size of the GC that, unexpectedly, contained an increased number of Tfh cells. Conclusion These data point toward a novel pathogenetic mechanism in a group of patients with CVID, whereby alterations in DNA repair and telomere elongation might be involved in GC B cells, and acquisition of a Th1, highly activated but exhausted and apoptotic phenotype by Tfh cells.