Human MCTS1-dependent translation of JAK2 is essential for IFN-γ immunity to mycobacteria.

Human inherited disorders of interferon-gamma (IFN-γ) immunity underlie severe mycobacterial diseases. We report X-linked recessive MCTS1 deficiency in men with mycobacterial disease from kindreds of different ancestries (from China, Finland, Iran, and Saudi Arabia). Complete deficiency of this translation re-initiation factor impairs the translation of a subset of proteins, including the kinase JAK2 in all cell types tested, including T lymphocytes and phagocytes. JAK2 expression is sufficiently low to impair cellular responses to interleukin-23 (IL-23) and partially IL-12, but not other JAK2-dependent cytokines. Defective responses to IL-23 preferentially impair the production of IFN-γ by innate-like adaptive mucosal-associated invariant T cells (MAIT) and γδ T lymphocytes upon mycobacterial challenge. Surprisingly, the lack of MCTS1-dependent translation re-initiation and ribosome recycling seems to be otherwise physiologically redundant in these patients. These findings suggest that X-linked recessive human MCTS1 deficiency underlies isolated mycobacterial disease by impairing JAK2 translation in innate-like adaptive T lymphocytes, thereby impairing the IL-23-dependent induction of IFN-γ

Human OTULIN haploinsufficiency impairs cell-intrinsic immunity to staphylococcal alpha-toxin

The molecular basis of interindividual clinical variability upon infection with Staphylococcus aureus is unclear. We describe patients with haploinsufficiency for the linear deubiquitinase OTULIN, encoded by a gene on chromosome 5p. Patients suffer from episodes of life-threatening necrosis, typically triggered by S. aureus infection. The disorder is phenocopied in patients with the 5p- (Cri-du-Chat) chromosomal deletion syndrome. OTULIN haploinsufficiency causes an accumulation of linear ubiquitin in dermal fibroblasts, but tumor necrosis factor receptor-mediated nuclear factor kappa B signaling remains intact. Blood leukocyte subsets are unaffected. The OTULIN-dependent accumulation of caveolin-1 in dermal fibroblasts, but not leukocytes, facilitates the cytotoxic damage inflicted by the staphylococcal virulence factor alpha-toxin. Naturally elicited antibodies against alpha-toxin contribute to incomplete clinical penetrance. Human OTULIN haploinsufficiency underlies life-threatening staphylococcal disease by disrupting cell-intrinsic immunity to alpha-toxin in nonleukocytic cells.Peer reviewe

The clinical and genetic spectrum of autosomal-recessive TOR1A-related disorders.

In the field of rare diseases, progress in molecular diagnostics led to the recognition that variants linked to autosomal-dominant neurodegenerative diseases of later onset can, in the context of biallelic inheritance, cause devastating neurodevelopmental disorders and infantile or childhood-onset neurodegeneration. TOR1A-associated arthrogryposis multiplex congenita 5 (AMC5) is a rare neurodevelopmental disorder arising from biallelic variants in TOR1A, a gene that in the heterozygous state is associated to torsion dystonia-1 (DYT1 or DYT-TOR1A), an early-onset dystonia with reduced penetrance. While 15 individuals with TOR1A-AMC5 have been reported (less than 10 in detail), a systematic investigation of the full disease-associated spectrum has not been conducted. Here, we assess the clinical, radiological and molecular characteristics of 57 individuals from 40 families with biallelic variants in TOR1A. Median age at last follow-up was 3 years (0-24 years). Most individuals presented with severe congenital flexion contractures (95%) and variable developmental delay (79%). Motor symptoms were reported in 79% and included lower limb spasticity and pyramidal signs, as well as gait disturbances. Facial dysmorphism was an integral part of the phenotype, with key features being a broad/full nasal tip, narrowing of the forehead and full cheeks. Analysis of disease-associated manifestations delineated a phenotypic spectrum ranging from normal cognition and mild gait disturbance to congenital arthrogryposis, global developmental delay, intellectual disability, absent speech and inability to walk. In a subset, the presentation was consistent with fetal akinesia deformation sequence with severe intrauterine abnormalities. Survival was 71% with higher mortality in males. Death occurred at a median age of 1.2 months (1 week - 9 years) due to respiratory failure, cardiac arrest, or sepsis. Analysis of brain MRI studies identified non-specific neuroimaging features, including a hypoplastic corpus callosum (72%), foci of signal abnormality in the subcortical and periventricular white matter (55%), diffuse white matter volume loss (45%), mega cisterna magna (36%) and arachnoid cysts (27%). The molecular spectrum included 22 distinct variants, defining a mutational hotspot in the C-terminal domain of the Torsin-1A protein. Genotype-phenotype analysis revealed an association of missense variants in the 3-helix bundle domain to an attenuated phenotype, while missense variants near the Walker A/B motif as well as biallelic truncating variants were linked to early death. In summary, this systematic cross-sectional analysis of a large cohort of individuals with biallelic TOR1A variants across a wide age-range delineates the clinical and genetic spectrum of TOR1A-related autosomal-recessive disease and highlights potential predictors for disease severity and survival

Human germline heterozygous gain-of-function STAT6 variants cause severe allergic disease

STAT6 (signal transducer and activator of transcription 6) is a transcription factor that plays a central role in the pathophysiology of allergic inflammation. We have identified 16 patients from 10 families spanning three continents with a profound phenotype of early-life onset allergic immune dysregulation, widespread treatment-resistant atopic dermatitis, hypereosinophilia with esosinophilic gastrointestinal disease, asthma, elevated serum IgE, IgE-mediated food allergies, and anaphylaxis. The cases were either sporadic (seven kindreds) or followed an autosomal dominant inheritance pattern (three kindreds). All patients carried monoallelic rare variants in STAT6 and functional studies established their gain-of-function (GOF) phenotype with sustained STAT6 phosphorylation, increased STAT6 target gene expression, and TH2 skewing. Precision treatment with the anti-IL-4Rα antibody, dupilumab, was highly effective improving both clinical manifestations and immunological biomarkers. This study identifies heterozygous GOF variants in STAT6 as a novel autosomal dominant allergic disorder. We anticipate that our discovery of multiple kindreds with germline STAT6 GOF variants will facilitate the recognition of more affected individuals and the full definition of this new primary atopic disorder

Inherited Human ITK Deficiency Impairs IFN-γ Immunity and Underlies Tuberculosis

Inborn errors of IFN-γ immunity can underlie tuberculosis (TB). We report three patients from two kindreds without EBV viremia or disease but with severe TB and inherited complete ITK deficiency, a condition associated with severe EBV disease that renders immunological studies challenging. They have CD4+ αβ T lymphocytopenia with a concomitant expansion of CD4-CD8- double-negative (DN) αβ and Vδ2- γδ T lymphocytes, both displaying a unique CD38+CD45RA+T-bet+EOMES- phenotype. Itk-deficient mice recapitulated an expansion of the γδ T and DN αβ T lymphocyte populations in the thymus and spleen, respectively. Moreover, the patients\u27 T lymphocytes secrete small amounts of IFN-γ in response to TCR crosslinking, mitogens, or forced synapse formation with autologous B lymphocytes. Finally, the patients\u27 total lymphocytes secrete small amounts of IFN-γ, and CD4+, CD8+, DN αβ T, Vδ2+ γδ T, and MAIT cells display impaired IFN-γ production in response to BCG. Inherited ITK deficiency undermines the development and function of various IFN-γ-producing T cell subsets, thereby underlying TB

Identification of potential targets for vaccination against Staphylococcus epidermidis biofilms

Ve rgeleken met Staphylococcus aureus, is S. epidermidis< /&gt; een species die veel minder weefselbeschadigende toxines en exo-en zymen produceert. S. epidermidis infecties zijn ook zelden l evensbedreigend. S. epidermidis geniet recent echter stijgen de belangstelling, omdat deze stafylokok nu wordt beschouwd als de belan grijkste oorzaak van vreemdlichaaminfecties, die wegens het toenemend ge bruik van biomaterialen zijn toegenomen. De mogelijkheid om een biofilm te vormen op medische implantaatoppervlakke n wordt beschouwd als de belangrijkste virulentiefactor van S. epi dermidis. Biofilmen zijn beduidend minder gevoelig voor antibiotic a. De enige echt efficiënte methode om biofilminfecties te genezen, is h et besmette vreemdlichaam te verwijderen, een risicovolle, moeilijke en dure procedure. Ve rschillende strategieën worden gebruikt ter bestrijding van biofilminfec ties. Lokaal of systemisch gebruik van bactericide agentia is de traditi onele aanpak om biofilmvorming te voorkomen of te genezen. In vergelijki ng met hun planktonische tegenhangers, zijn bacteriën in een biofilm ech ter tot duizend keer beter bestand tegen antimicrobiële agentia. Immuunp rofylaxis gericht tegen eiwitten die deel uitmaken van het celoppervlak en die tot expressie komen in vivo en bijgevolg belangrijk zijn voor de vorming van biofilm is een veelbelovende nieuwe benadering voor de preventie en behandeling van biofilmen. Er werd reeds aangetoon d dat antilichamen tegen extracellulaire macromoleculen zoals PIA, teich oïnezuren, Fbe en Aap, die essentieel zijn voor de interactie tussen het bacteriële celoppervlak en het vreemdlichaam en tussen bacteriën in de biofilm onderling, en vaccinatie van ratten met gezuiverde PIA/PNAG, bio filmvorming kunnen voorkomen. Een voordeel van immuuntherapeutische meth oden is het verminderde risico op de ontwikkeling van resistentie. In deze studie hebben we via "reverse vaccinology" geprobeerd nieuwe poten tiële doelen voor immuuntherapie tegen S. epidermidis biofil men te identificeren. De eerste stap in deze reverse vaccinology is de identificatie van het volledige repertoire van antigenen die op het opp ervlak tot expressie worden gebracht. Met behulp van een in silic o procedure, werden 57 eiwitten geïdentificeerd als oppervlakteei witten van S. epidermidis (Ses) waarvan 32 eiwitten geannote erd zijn als eiwitten met ongekende functie. Uit deze groep werden 13 ei witten geselecteerd op basis van grootte, aantal antigene determinanten en de rol in S. epidermidis biofilmvorming en pathogenese va n de eiwitgroep waartoe het kandidaat-eiwit behoort. Na de in silico selectie van potentiële vaccinantigenen, is de volgende stap het valideren van de geselecteerde proteïnen via analys e van de expressie in vitro en in vivo . De a anwezigheid van deze 13 genen in klinische en commensale isolaten van </ &gt;S. epidermidis werd onderzocht en - met onze eerder beschreven in vitro en in vivo ratmodellen voor vreemd lichaaminfecties werd de expressie van deze 13 genen onderzocht in pla nktonische en sessiele bacteriën tijdens de vreemdlichaaminfecties. De expressiepatronen in vitro en in vivo van d e ses genen zijn zeer gevarieerd. Daarom, op basis van de hi erboven genoemde kenmerken, werden 5 van deze 13 eiwitten geselecteerd; 3 eiwitten met een LPXTG sequentie en een niet-gekende rol in biofilmvor ming en de twee grootste ABC transportereiwitten, eveneens met ongekende functie. Het extracellulaire deel van deze 5 geselecteerde Ses eiwitten werd gekloond, tot expressie gebracht en gezuiverd en polyklonale antil ichamen tegen deze eiwitten werden opgewekt in konijnen. De antilichamen werden geïsoleerd uit pre- en hyperimmuun sera en deze werden gebruikt in een semi-kwantitatieve microtiterplaat assay voor het evalueren van h et effect van verschillende anti-Ses-antilichamen op S. epidermidi s biofilmvorming. De hoogste remming van de in vitro biofilmvorming werd gevon den voor de anti-SesC antilichamen. SesC werd daarom voor nader onderzoe k geselecteerd. Specifieke anti-SesC antilichamen werden geïsoleer d uit de totale antilichaamfractie uit hyperimmuun serum van konijnen vi a affiniteitschromatografie met recombinant SesC. Conventionele fluoresc entiemicroscopie werd gebruikt om de expressie van SesC op het oppervlak van sessiele en planktonische S. epidermidis bacteriën in vitro te bevestigen. Het effect van verschillende concentra ties van anti-SesC antilichamen in vitro op primaire aanhechting, biofilmvorming tijdens overnacht incubatie en op mature (1 -dag oude) biofilmen van verschillende S. epidermidis stamme n werd getest. We testten ook het effect van anti-SesC antilichamen<I &gt; op mature biofilmen van S. epidermidis in het in vi vo rat model voor vreemdlichaaminfecties. Tot slot hebben we ook ratten geïmmuniseerd met SesC en het effect van deze immunisatie op vree mdlichaaminfecties bij ratten geëvalueerd. Om de structuur en de functie van SesC te ontrafelen, werden verschillende bio-informatica hulpmiddelen gebruikt en hebben we het effect bestudeer d op biofilmvorming en aanhechting aan gastheermatrixeiwitten van de exp ressie van SesC in de sesC-negatieve S. aureus R N4220 en het effect van overexpressie in de sesC-positieve S. epid ermidis RP62A. Er werd aangetoond dat de S. aureus RN-transf ormanten die SesC tot expressie brengen beter binden aan fibrinogeen maa r niet aan andere extracellulaire matrixproteïnen. Bovendien konden we o bserveren dat anti-SesC antilichamen deze binding significant verm inderden. Ui t onze bevindingen blijkt dat SesC een veelbelovend doelwit is voor prev entie en behandeling van S. epidermidis biofilmen via intera ctie met de primaire aanhechting, accumulatie en loslating. SesC is moge lijk een fibrinogeenbindende MSCRAMM (microbial surface components re cognizing adhesive matrix molecules) en speelt een rol in aanhechting aan zowel biotische als abiotische oppervlakken. Verder onderzoek is ec hter noodzakelijk om de structuur en de precieze rol van SesC in biofilm vorming te karakteriseren alsook het werkingsmechanisme van de anti-SesC antilichamen in vivo.status: publishe

X-linked hyper-IgM syndrome associated with pulmonary manifestations: A very rare case of functional mutation in CD40L gene in Iran

Hyper IgM (HIGM) syndromes are a complex of primary immunodeficiency disorders. A 4-years-old boy with recurrent fever and chills, dyspnea, sort throat for a month was admitted to emergency department. In the current case, whole exome sequencing followed by Sanger sequencing were employed in order to screen probable functional mutations. Molecular analysis revealed a functional mutation across the CD40L gene (NM_000074: exon5: c.T464C) resulted in amino acid change p.L155P attributed to X-linked hyper IgM syndrome. The findings of the current study signify the critical role of microbial infection as well as XHIGM screening, particularly in those children cases with respiratory symptoms.status: publishe

Immunoprophylaxis and immunotherapy of Staphylococcus epidermidis infections: challenges and prospects

Previously considered a human commensal, Staphylococcus epidermidis is a frequent cause of nosocomial infections and the most common cause of device-related infections. Because the expression of toxins and other obvious virulence factors is less in S. epidermidis, the biofilm-forming capacity is its major virulence factor. Biofilm growth is characterized by high resistance to antimicrobial agents and host immune responses, making biofilm eradication tremendously difficult. The increasing prevalence of multidrug-resistant S. epidermidis strains additionally hampers antimicrobial therapy. Therefore, immunoprophylaxis and immunotherapy targeting factors expressed at some point in biofilm formation might offer new tools to combat S. epidermidis infections. So far, a limited number of targets have been examined for their immunotherapeutic potential. In this review, we focus on the already tested and possible targets for vaccine development, discuss the accompanying challenges and speculate on future possibilities with respect to immunotherapeutic solutions to deal with S. epidermidis infections.status: publishe

Detection of Biofilm Phenotype of Isolated Staphylococcus epidermidis from Respiratory Catheters of Hospitalized Patients and Evaluation the Effect of Antibodies against SesC Protein on Biofilm Formation

status: publishe