Microbial nucleic acid recognition serves as the major stimulus to an antiviral response, implying a requirement to limit the misrepresentation of self nucleic acids as non-self and the induction of autoinflammation. By systematic screening using a panel of interferon-stimulated genes we identify two siblings and a singleton variably demonstrating severe neonatal anemia, membranoproliferative glomerulonephritis, liver fibrosis, deforming arthropathy and increased anti-DNA antibodies. In both families we identify biallelic mutations in DNASE2, associated with a loss of DNase II endonuclease activity. We record increased interferon alpha protein levels using digital ELISA, enhanced interferon signaling by RNA-Seq analysis and constitutive upregulation of phosphorylated STAT1 and STAT3 in patient lymphocytes and monocytes. A hematological disease transcriptomic signature and increased numbers of erythroblasts are recorded in patient peripheral blood, suggesting that interferon might have a particular effect on hematopoiesis. These data define a type I interferonopathy due to DNase II deficiency in humans.

ABSTRACT Among immune cells, activated monocytes play a detrimental role in chronic and viral-induced inflammatory pathologies. The uncontrolled activation of monocytes and the subsequent excessive production of inflammatory factors damage bone-cartilage joints in Juvenile Idiopathic Arthritis (JIA), a childhood rheumatoid arthritis (RA) disease. Inflammatory monocytes also exert a critical role in the cytokine storm induced by SARS-CoV2 infection in severe COVID-19 patients. The moderate beneficial effect of current therapies and clinical trials highlights the need of alternative strategies targeting monocytes to treat RA and COVID-19 pathologies. Here, we show that targeting CXCR4 with small amino compound such as the histamine analogue clobenpropit (CB) inhibits spontaneous and induced-production of a set of key inflammatory cytokines by monocytes isolated from blood and synovial fluids of JIA patients. Moreover, daily intraperitoneal CB treatment of arthritic mice results in significant decrease in circulating inflammatory cytokine levels, immune cell infiltrates, joints erosion, and bone resorption leading to reduction of disease progression. Finally, we provide the prime evidence that the exposure of whole blood from hospitalized COVID-19 patients to CB significantly reduces levels of key cytokine-storm-associated factors including TNF-α, IL-6 and IL-1β. These overall data show that targeting CXCR4 with CB-like molecules may represent a promising therapeutic option for chronic and viral-induced inflammatory diseases.