X-linked adrenoleukodystrophy (ALD) is a severe brain demyelinating disease in boys that is caused by a deficiency in ALD protein, an adenosine triphosphate–binding cassette transporter encoded by the ABCD1 gene. ALD progression can be halted by allogeneic hematopoietic cell transplantation (HCT). We initiated a gene therapy trial in two ALD patients for whom there were no matched donors. Autologous CD34+ cells were removed from the patients, genetically corrected ex vivo with a lentiviral vector encoding wild-type ABCD1, and then re-infused into the patients after they had received myeloablative treatment. Over a span of 24 to 30 months of follow-up, we detected polyclonal reconstitution, with 9 to 14% of granulocytes, monocytes, and T and B lymphocytes expressing the ALD protein. These results strongly suggest that hematopoietic stem cells were transduced in the patients. Beginning 14 to 16 months after infusion of the genetically corrected cells, progressive cerebral demyelination in the two patients stopped, a clinical outcome comparable to that achieved by allogeneic HCT. Thus, lentiviral-mediated gene therapy of hematopoietic stem cells can provide clinical benefits in ALD.

Blood disorders caused by abnormal β-globin — β-thalassaemia and sickle cell disease — are the most prevalent inherited disorders worldwide, with patients often remaining dependent on blood transfusions throughout their lives. So a report of the successful use of gene therapy in a case of severe β-thalassaemia — using a lentiviral vector expressing the β-globin gene — is an eagerly awaited event. More than two years after gene transfer, the adult male patient has been transfusion-independent for 21 months. The therapeutic benefit seems to result from a dominant, myeloid-biased cell clone that may remain benign, although it could yet develop into leukaemia — a reminder that gene therapy is still at an early stage. Disorders caused by abnormal β-globin, such as β-thalassaemia, are the most prevalent inherited disorders worldwide. For treatment, many patients are dependent on blood transfusions; thus far the only cure has involved matched transplantation of haematopoietic stem cells. Here it is shown that lentiviral β-globin gene transfer can be an effective substitute for regular transfusions in a patient with severe β-thalassaemia. The β-haemoglobinopathies are the most prevalent inherited disorders worldwide. Gene therapy of β-thalassaemia is particularly challenging given the requirement for massive haemoglobin production in a lineage-specific manner and the lack of selective advantage for corrected haematopoietic stem cells. Compound βE/β0-thalassaemia is the most common form of severe thalassaemia in southeast Asian countries and their diasporas1,2. The βE-globin allele bears a point mutation that causes alternative splicing. The abnormally spliced form is non-coding, whereas the correctly spliced messenger RNA expresses a mutated βE-globin with partial instability1,2. When this is compounded with a non-functional β0 allele, a profound decrease in β-globin synthesis results, and approximately half of βE/β0-thalassaemia patients are transfusion-dependent1,2. The only available curative therapy is allogeneic haematopoietic stem cell transplantation, although most patients do not have a human-leukocyte-antigen-matched, geno-identical donor, and those who do still risk rejection or graft-versus-host disease. Here we show that, 33 months after lentiviral β-globin gene transfer, an adult patient with severe βE/β0-thalassaemia dependent on monthly transfusions since early childhood has become transfusion independent for the past 21 months. Blood haemoglobin is maintained between 9 and 10 g dl−1, of which one-third contains vector-encoded β-globin. Most of the therapeutic benefit results from a dominant, myeloid-biased cell clone, in which the integrated vector causes transcriptional activation of HMGA2 in erythroid cells with further increased expression of a truncated HMGA2 mRNA insensitive to degradation by let-7 microRNAs. The clonal dominance that accompanies therapeutic efficacy may be coincidental and stochastic or result from a hitherto benign cell expansion caused by dysregulation of the HMGA2 gene in stem/progenitor cells.

Ataxia-ocular apraxia 2 (AOA2) was recently identified as a new autosomal recessive ataxia. We have now identified causative mutations in 15 families, which allows us to clinically define this entity by onset between 10 and 22 years, cerebellar atrophy, axonal sensorimotor neuropathy, oculomotor apraxia and elevated alpha-fetoprotein (AFP). Ten of the fifteen mutations cause premature termination of a large DEAxQ-box helicase, the human ortholog of yeast Sen1p, involved in RNA maturation and termination.

In X-linked adrenoleukodystrophy, mutations in ABCD1 lead to loss of function of the ALD protein. Cerebral adrenoleukodystrophy is characterized by demyelination and neurodegeneration. Disease progression, which leads to loss of neurologic function and death, can be halted only with allogeneic hematopoietic stem-cell transplantation.

X-linked adrenoleukodystrophy (X-ALD) is the most common peroxisomal disorder. The disease is caused by mutations in the ABCD1 gene that encodes the peroxisomal membrane protein ALDP which is involved in the transmembrane transport of very long-chain fatty acids (VLCFA; ≥C22). A defect in ALDP results in elevated levels of VLCFA in plasma and tissues. The clinical spectrum in males with X-ALD ranges from isolated adrenocortical insufficiency and slowly progressive myelopathy to devastating cerebral demyelination. The majority of heterozygous females will develop symptoms by the age of 60 years. In individual patients the disease course remains unpredictable. This review focuses on the diagnosis and management of patients with X-ALD and provides a guideline for clinicians that encounter patients with this highly complex disorder.

Abstract Cerebral X-linked adrenoleukodystrophy (X-ALD) is a disorder of very-long-chain fatty acid metabolism, adrenal insufficiency, and cerebral demyelination. Death occurs within 2 to 5 years of clinical onset without hematopoietic cell transplantation (HCT). One hundred twenty-six boys with X-ALD received HCT from 1982 to 1999. Survival, engraftment, and acute graft-versus-host disease were studied. Degree of disability associated with neurologic and neuropsychological function and cerebral demyelination were evaluated before and after HCT. Complete data were available and analyzed for 94 boys with cerebral X-ALD. The estimated 5- and 8-year survival was 56%. The leading cause of death was disease progression. Donor-derived engraftment occurred in 86% of patients. Demyelination involved parietal-occipital lobes in 90%, leading to visual and auditory processing deficits in many boys. Overall 5-year survival of 92% in patients with 0 or 1 neurologic deficits and magnetic resonance imaging (MRI) severity score less than 9 before HCT was superior to survival for all others (45%; P < .01). Baseline neurologic and neuropsychological function, degree of disability, and neuroradiologic status predicted outcomes following HCT. In this first comprehensive report of the international HCT experience for X-ALD, we conclude that boys with early-stage disease benefit from HCT, whereas boys with advanced disease may be candidates for experimental therapies.

X-LINKED adrenoleukodystrophy is an inherited peroxisomal disease caused by a defective gene located within the Xq28 region of the X chromosome.1 Childhood adrenoleukodystrophy is characterized by ...