A CASE OF CVID PATIENT: EXOME SEQUENCING REVEALED HETEROZYGOUS MISSENSE MUTATION E1021K IN THE PIK3CD GENE

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

To establish a definitive molecular diagnosis for the case of a 17-Year-Old Boy (NS) with a history of CVID, recurrent pulmonary infections, chronic EBV viremia, lymphadenopathy and a decrease of IgG3 and luck of IgG4 who presented for follow-up in the immunodeficiency clinic whole exome capture and next-generation sequencing were performed. We showed a presence of heterozygous missense mutation E1021K in the PIK3CD gene that encodes p110d (c.3061G > A [p.E1021K]). The mutation was verified by Sanger sequencing and not found in parents genomic DNA, thus classifying this E1021K mutation as de novo. Several additional mutations relevant to immune system pathways were found and confirmed by Sanger sequencing including TLR3 p.L412F, TNFRSF1A p.R121Q (rs4149584), associated with periodic disease.

About the authors

M. A. Gordukova

Moscow City Paediatric Hospital № 9 named by Speransky

Author for correspondence.
Email: ma.gordukova@dgkb-9.ru

biologist of clinical diagnostic laboratory 

123317, Moscow, 29 Shmitovsky

Russian Federation

A. A. Kechin

Novosibirsk State Universiry; Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine SB RAS

Email: fake@neicon.ru

laboratory technician in Laboratory of Pharmacogenomics Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine SB RAS

Novosibirsk

Russian Federation

S. B. Zimin

Moscow City Paediatric Hospital № 9 named by Speransky

Email: fake@neicon.ru

head of the Immunopathology department 

Moscow

Russian Federation

I. Yu. Serpokrylova

Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine SB RAS; BIOSSET Ltd., Novosibirsk

Email: fake@neicon.ru

laboratory technician in Laboratory of Pharmacogenomics Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine SB RAS 

Novosibirsk

Russian Federation

M. L. Filipenko

Novosibirsk State Universiry; Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine SB RAS

Email: fake@neicon.ru

PhD, head of the Laboratory of Pharmacogenomics Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine SB RAS 

Novosibirsk

Russian Federation

A. P. Prodeus

Moscow City Paediatric Hospital № 9 named by Speransky; University Clinic of Children’s Diseases of Pirogov Russian National Research Medical University (RNRMU)

Email: fake@neicon.ru

MD, PhD, professor, pediatrician-immunologist, chief specialist in pediatrics, director of the University Clinic of Children’s Diseases

Moscow

Russian Federation

References

  1. Chapel H., Lucas M., Lee M., Bjorkander J., Webster D., Grimbacher B., Fieschi C., Thon V., Abedi M.R., Hammarstrom L. Common variable immunodeficiency disorders: division into distinct clinical phenotypes, Blood 2008 (112), 277–286.
  2. Abbott J.K., Gelfand E.W. Common Variable Immunodeficiency: Diagnosis, Management, and Treatment. Immunology and Allergy Clinics of North America 2015, 35(4), 637–658.
  3. Bogaert D.J., Dullaers M., Lambrecht B.N., Vermaelen K.Y., De Baere E., Haerynck F. Genes associated with common variable immunodeficiency: one diagnosis to rule them all? Journal of Medical Genetics 2016, 53(9), 575–590.
  4. Ameratunga R., Lehnert K., Woon S.T., Gillis D., Bryant V.L., Slade C.A., Steele R. Review: Diagnosing Common Variable Immunodeficiency Disorder in the Era of Genome Sequencing. Clinical Reviews in Allergy & Immunology 2017, https://doi.org/10.1007/s12016-017-8645-0
  5. Li H., Durbin R. Fast and accurate short read alignment with Burrows–Wheeler transform. Bioinformatics. 2009, 25(14), 1754–1760. doi: 10.1093/bioinformatics/btp324.
  6. McKenna A., Hanna M., Banks E., Sivachenko A., Cibulskis K., Kernytsky A., Garimella K., Altshuler D., Gabriel S., Daly M., DePristo M.A. The Genome Analysis Toolkit: a MapReduce framework for analyzing next-generation DNA sequencing data. Genome Research 2010, 20(9), 1297–1303. doi: 10.1101/gr.107524.110.
  7. Chang X., Wang K. wANNOVAR: annotating genetic variants for personal genomes via the web. Journal of Medical Genetics 2012, 49(7), 433–436. doi: 10.1136/jmedgenet-2012-100918.
  8. Yang H., Wang K. Genomic variant annotation and prioritization with ANNOVAR and wANNOVAR. Nature Protocols 2015, 10(10), 1556–1566. doi: 10.1038/nprot.2015.105.
  9. den Dunnen J.T., Antonarakis S.E. Mutation nomenclature extensions and suggestions to describe complex mutations: a discussion. Human Mutation 2000, 15(1), 7–12.
  10. Гордукова М.А., Оскорбин И.П., Мишукова О.В., Зимин С.Б., Зиновьева Н.В., Давыдова Н.В., Смирнова А.С., Никитина И.А., Корсунский И.А., Филипенко М.Л., Продеус А.П. Разработка набора реагентов для количественного определения молекул ДНК TREC и KREC в цельной крови и сухих пятнах крови методом мультиплексной ПЦР в режиме реального времени. Медицинская иммунология 2015, 17(5), 467–478. doi: 10.15789/1563-0625-2015-5-467-478.
  11. Crank M.C., Grossman J.K., Moir S., Pittaluga S., Buckner C.M., Kardava L., Agharahimi A., Meuwissen H., Stoddard J., Niemela J., Kuehn H., Rosenzweig S.D. Mutations in PIK3CD can cause hyper IgM syndrome (HIGM) associated with increased cancer susceptibility. Journal of Clinical Immunology 2014, 34(3), 272–276. doi: 10.1007/s10875-014-0012-9.
  12. Wentink M., Dalm V., Lankester A.C., van Schouwenburg P.A., Schölvinck L., Kalina T., Zachova R., Sediva A., Lambeck A., Pico-Knijnenburg I., van Dongen J.J., Pac M., Bernatowska E., van Hagen M., Driessen G., van der Burg M. Genetic defects in PI3Kδ affect B-cell differentiation and maturation leading to hypogammaglobulineamia and recurrent infections. Clinical Immunology 2017, 176, 77–86. doi: 10.1016/j.clim.2017.01.004
  13. Elgizouli M., Lowe D.M., Speckmann C., Schubert D., Hülsdünker J., Eskandarian Z., Dudek A., Schmitt-Graeff A., Wanders J., Jørgensen S.F., Fevang B., Salzer U., Nieters A., Burns S., Grimbacher B. Activating PI3Kδ mutations in a cohort of 669 patients with primary immunodeficiency. Clinical & Experimental Immunology 2016, 183(2), 221– 229. doi: 10.1111/cei.12706
  14. Angulo I., Vadas O., Garçon F., Banham-Hall E., Plagnol V., Leahy T.R., Baxendale H., Coulter T., Curtis J., Wu C., Blake-Palmer K., Perisic O., Smyth D., Maes M., Fiddler C., Juss J., Cilliers D., Markelj G., Chandra A., Farmer G., Kielkowska A., Clark J., Kracker S., Debré M., Picard C., Pellier I., Jabado N., Morris J.A., Barcenas-Morales G., Fischer A., Stephens L., Hawkins P., Barrett J.C., Abinun M., Clatworthy M., Durandy A., Doffinger R., Chilvers E.R., Cant A.J., Kumararatne D., Okkenhaug K., Williams R.L., Condliffe A., Nejentsev S. Phosphoinositide 3-kinase δ gene mutation predisposes to respiratory infection and airway damage. Science 2013, 342(6160), 866-871. doi: 10.1126/science.1243292.
  15. Lucas C.L., Kuehn H.S., Zhao F., Niemela J.E., Deenick E.K., Palendira U., Avery D.T., Moens L., Cannons J.L., Biancalana M., Stoddard J., Ouyang W., Frucht D.M., Rao V.K., Atkinson T.P., Agharahimi A., Hussey A.A., Folio L.R., Olivier K.N., Fleisher T.A., Pittaluga S., Holland S.M., Cohen J.I., Oliveira J.B., Tangye S.G., Schwartzberg P.L., Lenardo M.J., Uzel G. Dominant-activating germline mutations in the gene encoding the PI(3) K catalytic subunit p110δ result in T cell senescence and human immunodeficiency. Nature Immunology 2014, 15(1), 88–97. doi: 10.1038/ni.2771.
  16. Coulter T.I., Chandra A., Bacon C.M., Babar J., Curtis J., Screaton N., Goodlad J.R., Farmer G., Steele C.L., Leahy T.R., Doffinger R., Baxendale H., Bernatoniene J., Edgar J.D., Longhurst H.J., Ehl S., Speckmann C., Grimbacher B., Sediva A., Milota T., Faust S.N., Williams A.P., Hayman G., Kucuk Z.Y., Hague R., French P., Brooker R., Forsyth P., Herriot R., Cancrini C., Palma P., Ariganello P., Conlon N., Feighery C., Gavin P.J., Jones A., Imai K., Ibrahim M.A., Markelj G., Abinun M., Rieux-Laucat F., Latour S., Pellier I., Fischer A., Touzot F., Casanova J.L., Durandy A., Burns S.O., Savic S., Kumararatne D.S., Moshous D., Kracker S., Vanhaesebroeck B., Okkenhaug K., Picard C., Nejentsev S., Condliffe A.M., Cant A.J. Clinical spectrum and features of activated phosphoinositide 3-kinase δ syndrome: A large patient cohort study. Journal of Allergy and Clinical Immunology 2017, 139(2), 597–606. e4. doi: 10.1016/j.jaci.2016.06.021.
  17. Kracker S., Curtis J., Ibrahim M.A., Sediva A., Salisbury J., Campr V., Debré M., Edgar J.D., Imai K., Picard C., Casanova J.L., Fischer A., Nejentsev S., Durandy A. Occurrence of B-cell lymphomas in patients with activated phosphoinositide 3-kinase δ syndrome. Journal of Allergy and Clinical Immunology 2014, 134(1), 233–236. doi: 10.1016/j.jaci.2014.02.020.
  18. Simon A., Park H., Maddipati R., Lobito A.A., Bulua A.C., Jackson A.J., Chae J.J., Ettinger R., de Koning H.D., Cruz A.C., Kastner D.L., Komarow H., Siegel R.M. Concerted action of wild-type and mutant TNF receptors enhances inflammation in TNF receptor 1-associated periodic fever syndrome. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 2010, 107(21), 9801–9806. doi: 10.1073/pnas.0914118107
  19. Di Gioia S.A., Bedoni N., von Scheven-Gête A., Vanoni F., Superti-Furga A., Hofer M., Rivolta C. Analysis of the genetic basis of periodic fever with aphthous stomatitis, pharyngitis, and cervical adenitis (PFAPA) syndrome. Scientific Reports – Nature 2015, 5:10200. doi: 10.1038/srep10200.
  20. Grandemange S., Cabasson S., Sarrabay G., Pène J., Rittore C., Sanchez E., Chastang M.C., Guyon G., Pillet P., Touitou I. Clinical dose effect and functional consequences of R92Q in two families presenting with a TRAPS/PFAPA-like phenotype. Molecular Genetics & Genomic Medicine 2017, 5(2), 110–116.
  21. Dornan G.L., Siempelkamp B.D., Jenkins M.L., Vadas O., Lucas C.L., Burke J.E. Conformational disruption of PI3Kδ regulation by immunodeficiency mutations in PIK3CD and PIK3R1. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 2017, 114(8), 1982–1987. doi: 10.1073/pnas.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2018 Gordukova M.A., Kechin A.A., Zimin S.B., Serpokrylova I.Y., Filipenko M.L., Prodeus A.P.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».