Klin Padiatr 2010; 222(6): 351-355
DOI: 10.1055/s-0030-1265135
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Successful Long-Term Correction of Autosomal Recessive Hyper-IgE Syndrome due to DOCK8 Deficiency by Hematopoietic Stem Cell Transplantation

Erfolgreiche hämatopoetische Stammzelltransplantation bei autosomal rezessivem Hyper-IgE-Syndrom mit DOCK8-DefizienzT. C. Bittner1 , U. Pannicke2 , E. D. Renner1 , G. Notheis1 , F. Hoffmann1 , B. H. Belohradsky1 , U. Wintergerst1 , 3 , M. Hauser1 , B. Klein1 , K. Schwarz2 , 4 , I. Schmid1 , M. H. Albert1
  • 1Departments for Pediatric Hematology/Oncology and Infection/Immunity, Dr. von Haunersches Kinderspital, Ludwig-Maximilians-University, München, Germany
  • 2Institute for Transfusion Medicine, University of Ulm, Germany
  • 3Krankenhaus St. Josef, Braunau, Austria
  • 4German Red Cross Blood Service Baden-Württemberg-Hessen, Institute for Clinical Transfusion Medicine and Immunogenetics Ulm, Germany
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Publikationsverlauf

Publikationsdatum:
05. November 2010 (online)

Abstract

Autosomal dominant hyper-IgE syndrome (AD-HIES), characterised by eczema, increased susceptibility to skin and lung infections, elevated IgE and skeletal abnormalities is associated with heterozygous STAT3 mutations. The autosomal recessive variant (AR-HIES) has similar immunological findings but mainly lacks extraimmune manifestations. Several AR-HIES patients have recently been shown to harbour mutations in the gene for dedicator of cytokinesis 8 (DOCK8). Here, we present the long-term outcome of a girl having received a hematopoietic stem cell graft for an at that time genetically undefined combined immunodeficiency associated with severe eczema, multiple food allergies, excessively elevated serum IgE levels and eosinophilia. She was recently found to carry a homozygous nonsense mutation in the DOCK8 gene. HSCT resulted in complete immunological correction, even though mixed donor chimerism occurred. Clinically, the outcome was characterised by disappearance of skin manifestations and severe infections, improvement of pulmonary function and constant decline of IgE levels. Outcome in untransplanted DOCK8 deficient patients is poor because of frequent life-threatening infections, CNS bleeding and infarction, and increased susceptibility to malignancy. This argues for early curative therapeutic approaches, supported by this report of successful long-term outcome after HSCT.

Zusammenfassung

Das durch STAT3-Mutationen verursachte autosomal dominante Hyper-IgE-Syndrom (AD-HIES) zeichnet sich durch schweres Ekzem, rezidivierende Haut- und Lungeninfektionen, erhöhtes Serum-IgE sowie Skelettveränderungen aus. Eine autosomal rezessiv vererbte Variante zeigt ein ähnliches klinisches Bild, jedoch ohne die Skelettveränderungen. Vor Kurzem gelang bei einigen Patienten mit klinischen Zeichen eines autosomal-rezessiven HIES der Nachweis von Mutationen im Gen für Dedicator of cytokinesis 8 (DOCK8). In dieser Arbeit wird der Langzeitverlauf eines Mädchens dargestellt, das sich wegen eines damals noch unklassifizierten kombinierten Immundefektes mit schwerem Ekzem, multiplen Nahrungsmittelallergien, hohem Serum-IgE und Eosinophilie einer Stammzelltransplantation (SZT) unterzogen hatte und dessen Gendefekt nun durch Mutationsanalyse im DOCK8-Gen identifiziert werden konnte. Nach SZT kam es bei dieser Patientin trotz gemischtem Chimärismus zur vollständigen immunologischen Rekonstitution mit Abnahme des Serum-IgE, vollständiger Rückbildung des Ekzems und Verschwinden der Infektanfälligkeit. Die Prognose der bislang beschriebenen, nicht transplantierten DOCK8-defizienten Patienten ist aufgrund lebensbedrohlicher Infektionen, ZNS-Blutungen und Infarkten sowie erhöhtem Malignomrisiko ungünstig. Dies spricht für ein kuratives Vorgehen im Management dieser Erkrankung, was durch unseren Bericht mit gutem Langzeitverlauf nach SZT verstärkt wird.

References

  • 1 Albert MH, Bittner TC, Nonoyama S. et al . X-linked thrombocytopenia (XLT) due to WAS mutations: clinical characteristics, long-term outcome, and treatment options.  Blood. 2010;  115 3231-3238
  • 2 Antoine C, Muller S, Cant A. et al . Long-term survival and transplantation of haemopoietic stem cells for immunodeficiencies: report of the European experience 1968–1999.  Lancet. 2003;  361 553-560
  • 3 Davis SD, Schaller J, Wedgwood RJ. Job's Syndrome. Recurrent, “cold”, staphylococcal abscesses.  Lancet. 1966;  1 1013-1015
  • 4 Engelhardt KR, Mcghee S, Winkler S. et al . Large deletions and point mutations involving the dedicator of cytokinesis 8 (DOCK8) in the autosomal-recessive form of hyper-IgE syndrome.  J Allergy Clin Immunol. 2009;  124 1289-1302 e1284
  • 5 Gatz SA, Benninghoff U, Schütz C. et al .Curative treatment of autosomal-recessive hyper-IgE syndrome by hematopoietic cell transplantation.. Bone Marrow Transplantation advance online publication 12 July 2010; . DOI: doi: 10.1038/bmt.2010.169
  • 6 Gennery AR, Flood TJ, Abinun M. et al . Bone marrow transplantation does not correct the hyper IgE syndrome.  Bone Marrow Transplant. 2000;  25 1303-1305
  • 7 Goussetis E, Peristeri I, Kitra V. et al . Successful long-term immunologic reconstitution by allogeneic hematopoietic stem cell transplantation cures patients with autosomal dominant hyper-IgE syndrome.  J Allergy Clin Immunol. 2010; 
  • 8 Griffith LM, Cowan MJ, Notarangelo LD. et al . Improving cellular therapy for primary immune deficiency diseases: recognition, diagnosis, and management.  J Allergy Clin Immunol. 2009;  124 1152-1160 e1112
  • 9 Grimbacher B, Holland SM, Gallin JI. et al . Hyper-IgE syndrome with recurrent infections – an autosomal dominant multisystem disorder.  N Engl J Med. 1999;  340 692-702
  • 10 Grimbacher B, Schaffer AA, Holland SM. et al . Genetic linkage of hyper-IgE syndrome to chromosome 4.  Am J Hum Genet. 1999;  65 735-744
  • 11 Holland SM, Deleo FR, Elloumi HZ. et al . STAT3 mutations in the hyper-IgE syndrome.  N Engl J Med. 2007;  357 1608-1619
  • 12 Minegishi Y. Hyper-IgE syndrome.  Curr Opin Immunol. 2009;  21 487-492
  • 13 Minegishi Y, Saito M, Morio T. et al . Human tyrosine kinase 2 deficiency reveals its requisite roles in multiple cytokine signals involved in innate and acquired immunity.  Immunity. 2006;  25 745-755
  • 14 Minegishi Y, Saito M, Tsuchiya S. et al . Dominant-negative mutations in the DNA-binding domain of STAT3 cause hyper-IgE syndrome.  Nature. 2007;  448 1058-1062
  • 15 Nester TA, Wagnon AH, Reilly WF. et al . Effects of allogeneic peripheral stem cell transplantation in a patient with job syndrome of hyperimmunoglobulinemia E and recurrent infections.  Am J Med. 1998;  105 162-164
  • 16 Randall KL, Lambe T, Johnson AL. et al . Dock8 mutations cripple B cell immunological synapses, germinal centers and long-lived antibody production.  Nat Immunol. 2009;  10 1283-1291
  • 17 Renner ED, Puck JM, Holland SM. et al . Autosomal recessive hyperimmunoglobulin E syndrome: a distinct disease entity.  J Pediatr. 2004;  144 93-99
  • 18 Renner ED, Rylaarsdam S, Anover-Sombke S. et al . Novel signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) mutations, reduced T(H)17 cell numbers, and variably defective STAT3 phosphorylation in hyper-IgE syndrome.  J Allergy Clin Immunol. 2008;  122 181-187
  • 19 Renner ED, Torgerson TR, Rylaarsdam S. et al . STAT3 mutation in the original patient with Job's syndrome.  N Engl J Med. 2007;  357 1667-1668
  • 20 Ruusala A, Aspenstrom P. Isolation and characterisation of DOCK8, a member of the DOCK180-related regulators of cell morphology.  FEBS Lett. 2004;  572 159-166
  • 21 Takahashi K, Kohno T, Ajima R. et al . Homozygous deletion and reduced expression of the DOCK8 gene in human lung cancer.  Int J Oncol. 2006;  28 321-328
  • 22 Woellner C, Schaffer AA, Puck JM. et al. . The hyper IgE syndrome and mutations in TYK2.  Immunity. 2007;  26 535 author reply 536
  • 23 Zhang Q, Davis JC, Lamborn IT. et al . Combined immunodeficiency associated with DOCK8 mutations.  N Engl J Med. 2009;  361 2046-2055

Correspondence

PD Dr. Michael H. Albert

Dr. von Haunersches

Kinderspital der LMU

Pediatric Hematology/Oncology

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