Males with X-linked severe combined immunodeficiency (XSCID) have defects in the common cytokine receptor γ chain (γ c ) gene that encodes a shared, essential component of the receptors for interleukin-2 (IL-2), IL-4, IL-7, IL-9, and IL-15. The Janus family tyrosine kinase Jak3 is the only signaling molecule known to be associated with γ c , so it was hypothesized that defects in Jak3 might cause an XSCID-like phenotype. A girl with immunological features indistinguishable from those of XSCID was therefore selected for analysis. An Epstein-Barr virus (EBV)-transformed cell line derived from her lymphocytes had normal γ c expression but lacked Jak3 protein and had greatly diminished Jak3 messenger RNA. Sequencing revealed a different mutation on each allele: a single nucleotide insertion resulting in a frame shift and premature termination in the Jak3 JH4 domain and a nonsense mutation in the Jak3 JH2 domain. The lack of Jak3 expression correlated with impaired B cell signacrcling, as demonstrated by the inability of IL-4 to activate Stat6 in the EBV-transformed cell line from the patient. These observations indicate that the functions of γ c are dependent on Jak3 and that Jak3 is essential for lymphoid development and signaling.

Since 1968 it has been known that bone marrow transplantation can ameliorate severe combined immunodeficiency, but data on the long-term efficacy of this treatment are limited. We prospectively studied immunologic function in 89 consecutive infants with severe combined immunodeficiency who received hematopoietic stem-cell transplants at Duke University Medical Center between May 1982 and September 1998.Serum immunoglobulin levels and lymphocyte phenotypes and function were assessed and genetic analyses performed according to standard methods. Bone marrow was depleted of T cells by agglutination with soybean lectin and by sheep-erythrocyte rosetting before transplantation.Seventy-seven of the infants received T-cell-depleted, HLA-haploidentical parental marrow, and 12 received HLA-identical marrow from a related donor; 3 of the recipients of haploidentical marrow also received placental-blood transplants from unrelated donors. Except for two patients who received placental blood, none of the recipients received chemotherapy before transplantation or prophylaxis against graft-versus-host disease. Of the 89 infants, 72 (81 percent) were still alive 3 months to 16.5 years after transplantation, including all of the 12 who received HLA-identical marrow, 60 of the 77 (78 percent) who were given haploidentical marrow, and 2 of the 3 (67 percent) who received both haploidentical marrow and placental blood. T-cell function became normal within two weeks after transplantation in the patients who received unfractionated HLA-identical marrow but usually not until three to four months after transplantation in those who received T-cell-depleted marrow. At the time of the most recent evaluation, all but 4 of the 72 survivors had normal T-cell function, and all the T cells in their blood were of donor origin. B-cell function remained abnormal in many of the recipients of haploidentical marrow. In 26 children (5 recipients of HLA-identical marrow and 21 recipients of haploidentical marrow) between 2 percent and 100 percent of B cells were of donor origin. Forty-five of the 72 children were receiving intravenous immune globulin.Transplantation of marrow from a related donor is a life-saving and life-sustaining treatment for patients with any type of severe combined immunodeficiency, even when there is no HLA-identical donor.

BackgroundOral immunotherapy (OIT) has been thought to induce clinical desensitization to allergenic foods, but trials coupling the clinical response and immunologic effects of peanut OIT have not been reported.ObjectiveThe study objective was to investigate the clinical efficacy and immunologic changes associated with OIT.MethodsChildren with peanut allergy underwent an OIT protocol including initial day escalation, buildup, and maintenance phases, and then oral food challenge. Clinical response and immunologic changes were evaluated.ResultsOf 29 subjects who completed the protocol, 27 ingested 3.9 g peanut protein during food challenge. Most symptoms noted during OIT resolved spontaneously or with antihistamines. By 6 months, titrated skin prick tests and activation of basophils significantly declined. Peanut-specific IgE decreased by 12 to 18 months, whereas IgG4 increased significantly. Serum factors inhibited IgE–peanut complex formation in an IgE-facilitated allergen binding assay. Secretion of IL-10, IL-5, IFN-γ, and TNF-α from PBMCs increased over a period of 6 to 12 months. Peanut-specific forkhead box protein 3 T cells increased until 12 months and decreased thereafter. In addition, T-cell microarrays showed downregulation of genes in apoptotic pathways.ConclusionOral immunotherapy induces clinical desensitization to peanut, with significant longer-term humoral and cellular changes. Microarray data suggest a novel role for apoptosis in OIT. Oral immunotherapy (OIT) has been thought to induce clinical desensitization to allergenic foods, but trials coupling the clinical response and immunologic effects of peanut OIT have not been reported. The study objective was to investigate the clinical efficacy and immunologic changes associated with OIT. Children with peanut allergy underwent an OIT protocol including initial day escalation, buildup, and maintenance phases, and then oral food challenge. Clinical response and immunologic changes were evaluated. Of 29 subjects who completed the protocol, 27 ingested 3.9 g peanut protein during food challenge. Most symptoms noted during OIT resolved spontaneously or with antihistamines. By 6 months, titrated skin prick tests and activation of basophils significantly declined. Peanut-specific IgE decreased by 12 to 18 months, whereas IgG4 increased significantly. Serum factors inhibited IgE–peanut complex formation in an IgE-facilitated allergen binding assay. Secretion of IL-10, IL-5, IFN-γ, and TNF-α from PBMCs increased over a period of 6 to 12 months. Peanut-specific forkhead box protein 3 T cells increased until 12 months and decreased thereafter. In addition, T-cell microarrays showed downregulation of genes in apoptotic pathways. Oral immunotherapy induces clinical desensitization to peanut, with significant longer-term humoral and cellular changes. Microarray data suggest a novel role for apoptosis in OIT.

To determine the relative frequencies of the different genetic forms of severe combined immunodeficiency (SCID) and whether there are distinctive characteristics of the particular genotypes.The demographic, genetic, and immunologic features of 108 infants with SCID who were treated consecutively at Duke University Medical Center were analyzed.Eighty-nine subjects were boys and 19 were girls; there were 84 white infants, 16 black infants, and 8 Hispanic infants. Forty-nine had X-linked SCID with mutations of common cytokine receptor gamma chain (gamma c), 16 had adenosine deaminase (ADA) deficiency, 8 had Janus kinase 3 (Jak3) deficiency, 21 had unknown autosomal recessive mutations, 1 had reticular dysgenesis, 1 had cartilage hair hypoplasia, and 12 (all boys) had SCID of undetermined type. Deficiency of ADA caused the most profound lymphopenia; gamma c or Jak3 deficiency resulted in the most B cells and fewest natural killer (NK) cells; NK cells and function were highest in autosomal recessive and unknown types of SCID.Different SCID genotypes are associated with distinctive lymphocyte characteristics. The presence of NK function in ADA-deficient, autosomal recessive, and unknown type SCIDs, and low NK function in a majority of gamma c and Jak3 SCIDs indicates that some molecular lesions affect T, B, and NK cells (gamma c and Jak3), others primarily T cells (ADA deficiency), and others just T and B cells.