We performed genetic-linkage analysis and candidate-gene sequencing on samples from two unrelated consanguineous families with children who were affected by early-onset inflammatory bowel disease. We screened six additional patients with early-onset colitis for mutations in two candidate genes and carried out functional assays in patients' peripheral-blood mononuclear cells. We performed an allogeneic hematopoietic stem-cell transplantation in one patient.

The Wiskott-Aldrich syndrome (WAS) is an X-linked recessive primary immunodeficiency disorder associated with thrombocytopenia, eczema, and autoimmunity. We treated two patients who had this disorder with a transfusion of autologous, genetically modified hematopoietic stem cells (HSC). We found sustained expression of WAS protein expression in HSC, lymphoid and myeloid cells, and platelets after gene therapy. T and B cells, natural killer (NK) cells, and monocytes were functionally corrected. After treatment, the patients' clinical condition markedly improved, with resolution of hemorrhagic diathesis, eczema, autoimmunity, and predisposition to severe infection. Comprehensive insertion-site analysis showed vector integration that targeted multiple genes controlling growth and immunologic responses in a persistently polyclonal hematopoiesis. (Funded by Deutsche Forschungsgemeinschaft and others; German Clinical Trials Register number, DRKS00000330.).

Wiskott-Aldrich syndrome gene therapy is feasible, but γ-retroviral vectors contribute a substantial risk of leukemogenesis.

Background & Aims

 Homozygous loss of function mutations in interleukin-10 (IL10) and interleukin-10 receptors (IL10R) cause severe infantile (very early onset) inflammatory bowel disease (IBD). Allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) was reported to induce sustained remission in 1 patient with IL-10R deficiency. We investigated heterogeneity among patients with very early onset IBD, its mechanisms, and the use of allogeneic HSCT to treat this disorder. 

Methods

 We analyzed 66 patients with early onset IBD (younger than 5 years of age) for mutations in the genes encoding IL-10, IL-10R1, and IL-10R2. IL-10R deficiency was confirmed by functional assays on patients' peripheral blood mononuclear cells (immunoblot and enzyme-linked immunosorbent assay analyses). We assessed the therapeutic effects of standardized allogeneic HSCT. 

Results

 Using a candidate gene sequencing approach, we identified 16 patients with IL-10 or IL-10R deficiency: 3 patients had mutations in IL-10, 5 had mutations in IL-10R1, and 8 had mutations in IL-10R2. Refractory colitis became manifest in all patients within the first 3 months of life and was associated with perianal disease (16 of 16 patients). Extraintestinal symptoms included folliculitis (11 of 16) and arthritis (4 of 16). Allogeneic HSCT was performed in 5 patients and induced sustained clinical remission with a median follow-up time of 2 years. In vitro experiments confirmed reconstitution of IL-10R−mediated signaling in all patients who received the transplant. 

Conclusions

 We identified loss of function mutations in IL-10 and IL-10R in patients with very early onset IBD. These findings indicate that infantile IBD patients with perianal disease should be screened for IL-10 and IL-10R deficiency and that allogeneic HSCT can induce remission in those with IL-10R deficiency.

The main features of severe congenital neutropenia are the onset of severe bacterial infections early in life, a paucity of mature neutrophils, and an increased risk of leukemia. In many patients, the genetic causes of severe congenital neutropenia are unknown.

Abstract Patients with autoimmune polyendocrinopathy syndrome type 1 (APS-1) caused by autosomal recessive AIRE deficiency produce autoantibodies that neutralize type I interferons (IFNs) 1,2 , conferring a predisposition to life-threatening COVID-19 pneumonia 3 . Here we report that patients with autosomal recessive NIK or RELB deficiency, or a specific type of autosomal-dominant NF-κB2 deficiency, also have neutralizing autoantibodies against type I IFNs and are at higher risk of getting life-threatening COVID-19 pneumonia. In patients with autosomal-dominant NF-κB2 deficiency, these autoantibodies are found only in individuals who are heterozygous for variants associated with both transcription (p52 activity) loss of function (LOF) due to impaired p100 processing to generate p52, and regulatory (IκBδ activity) gain of function (GOF) due to the accumulation of unprocessed p100, therefore increasing the inhibitory activity of IκBδ (hereafter, p52 LOF /IκBδ GOF ). By contrast, neutralizing autoantibodies against type I IFNs are not found in individuals who are heterozygous for NFKB2 variants causing haploinsufficiency of p100 and p52 (hereafter, p52 LOF /IκBδ LOF ) or gain-of-function of p52 (hereafter, p52 GOF /IκBδ LOF ). In contrast to patients with APS-1, patients with disorders of NIK, RELB or NF-κB2 have very few tissue-specific autoantibodies. However, their thymuses have an abnormal structure, with few AIRE-expressing medullary thymic epithelial cells. Human inborn errors of the alternative NF-κB pathway impair the development of AIRE-expressing medullary thymic epithelial cells, thereby underlying the production of autoantibodies against type I IFNs and predisposition to viral diseases.

Secondary lymphoid organs (SLOs) provide the confined microenvironment required for stromal cells to interact with immune cells to initiate adaptive immune responses resulting in B cell differentiation. Here, we studied three patients from two families with functional hyposplenism, absence of tonsils, and complete lymph node aplasia, leading to recurrent bacterial and viral infections. We identified biallelic loss-of-function mutations in LTBR, encoding the lymphotoxin beta receptor (LTβR), primarily expressed on stromal cells. Patients with LTβR deficiency had hypogammaglobulinemia, diminished memory B cells, regulatory and follicular T helper cells, and dysregulated expression of several tumor necrosis factor family members. B cell differentiation in an ex vivo coculture system was intact, implying that the observed B cell defects were not intrinsic in nature and instead resulted from LTβR-dependent stromal cell interaction signaling critical for SLO formation. Collectively, we define a human inborn error of immunity caused primarily by a stromal defect affecting the development and function of SLOs.

he detection and neutralization of infected cells and tumors by cytotoxic lymphocytes is a vital immune defense mechanism. The immunological synapse orchestrates the target recognition process and the subsequent cytotoxic activity. Here, we present an integrated experimental and computational strategy to systematically characterize the morphological properties of the immunological synapse of human cytotoxic lymphocytes. Our approach combines high-content imaging with an unbiased, data-driven identification of high-resolution morphological profiles. Such profiling discriminates with high accuracy immunological synapse perturbations induced by an array of actin drugs in both model cell lines and primary lymphocytes. It reveals inter-individual heterogeneity in lymphocyte morphological traits. Furthermore, it uncovers immunological synapse alterations in functionally defective CD8+ T cells from immunodeficient patients carrying ARPC1B mutations. Our study thus provides a foundation for the application of morphological profiling as a powerful and scalable approach to monitor lymphocyte activation status in experimental and disease settings.

We report two unrelated adults with homozygous (P1) or compound heterozygous (P2) private loss-of-function variants of V-Rel Reticuloendotheliosis Viral Oncogene Homolog B ( RELB). The resulting deficiency of functional RelB impairs the induction of NFKB2 mRNA and NF-κB2 (p100/p52) protein by lymphotoxin in the fibroblasts of the patients. These defects are rescued by transduction with wild-type RELB complementary DNA (cDNA). By contrast, the response of RelB-deficient fibroblasts to Tumor Necrosis Factor (TNF) or IL-1β via the canonical NF-κB pathway remains intact. P1 and P2 have low proportions of naïve CD4 + and CD8 + T cells and of memory B cells. Moreover, their naïve B cells cannot differentiate into immunoglobulin G (IgG)- or immunoglobulin A (IgA)-secreting cells in response to CD40L/IL-21, and the development of IL-17A/F-producing T cells is strongly impaired in vitro. Finally, the patients produce neutralizing autoantibodies against type I interferons (IFNs), even after hematopoietic stem cell transplantation, attesting to a persistent dysfunction of thymic epithelial cells in T cell selection and central tolerance to some autoantigens. Thus, inherited human RelB deficiency disrupts the alternative NF-κB pathway, underlying a T- and B cell immunodeficiency, which, together with neutralizing autoantibodies against type I IFNs, confers a predisposition to viral, bacterial, and fungal infections.