Vasculitis with nervous system damage in a patient with adenosine deaminase 2 deficiency

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Deficiency of adenosine deaminase 2 is a rare monogenic disease, inherited in an autosomal recessive manner and caused by a loss-of-function mutation in the ADA2 gene. The disease is manifested by systemic vasculitis, deficiency of bone marrow failure, and/or immunodeficiency. According to international classification of inborn errors of immunity, deficiency of adenosine deaminase 2 is considered to be an autoinflammatory syndrome. Most often, the disease debuts before the age of 18, however, debuts at an older age have been reported. Due to nonspecificity of the symptoms, the correct diagnosis can be quite late, and patients can end up consulting a number of specialists besides a pediatrician or an immunologist. A delay in diagnosis, in turn, delays the start of therapy of the underlying disease, which determines the prognosis of the disease, and affects patients’ quality of life.

In this article, we present a literature review on deficiency of adenosine deaminase 2 and a clinical case with a prevailing clinical picture of vasculitis with nervous system damage, which demonstrates the importance of timely diagnosis and the relevance of knowledge of the disease by doctors of different specialties.

About the authors

Oksana A. Golovina

Clinical City Hospital No. 52

Email: ksan7ch@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7247-545X
SPIN-code: 1538-3632
Russian Federation, Moscow

Anna A. Roppelt

Clinical City Hospital No. 52

Author for correspondence.
Email: roppelt_anna@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5132-1267
SPIN-code: 7249-4423

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Moscow

Ulyana A. Markina

Clinical City Hospital No. 52

Email: itcher.md@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-6646-4233
SPIN-code: 6424-0012
Russian Federation, Moscow

Zinaida Yu. Mutovina

Clinical City Hospital No. 52

Email: zmutovina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5809-6015
SPIN-code: 3943-7930

MD, Cand. Sci. (Medicine), Assistant Professor

Russian Federation, Moscow

Aleksey A. Shishimorov

Clinical City Hospital No. 52

Email: gkb52@zdrav.mos.ru
ORCID iD: 0009-0004-5466-6948
SPIN-code: 6318-3532
Russian Federation, Moscow

Konstantin A. Schukin

Clinical City Hospital No. 52

Email: k_schukin@mail.ru
ORCID iD: 0009-0000-3179-2088
SPIN-code: 7776-1024
Russian Federation, Moscow

Alexander V. Karaulov

The First Sechenov Moscow State Medical University (Sechenov University); LIFT Center

Email: drkaraulov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1930-5424
SPIN-code: 4122-5565

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor, academician of the Russian Academy of Sciences

Russian Federation, Moscow; Moscow

Mariana A. Lysenko

Clinical City Hospital No. 52; The Russian National Research Medical University named after N.I. Pirogov

Email: gkb52@zdrav.mos.ru
ORCID iD: 0000-0001-6010-7975
SPIN-code: 3887-6250

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Moscow; Moscow

Daria S. Fomina

Clinical City Hospital No. 52; The First Sechenov Moscow State Medical University (Sechenov University); Astana Medical University

Email: daria_fomina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5083-6637
SPIN-code: 3023-4538

MD, Cand. Sci. (Medicine), Assistant Professor

Russian Federation, Moscow; Moscow; Astana, Kazakhstan

References

  1. Tangye SG, Al-Herz W, Bousfiha A, et al. Human inborn errors of immunity: 2022 update on the classification from the International Union of Immunological Societies Expert Committee. J Clin Immunol. 2022;42(7):1473–1507. doi: 10.1007/s10875-022-01289-3 EDN: TEUJVD
  2. Zhou Q, Yang D, Ombrello AK, et al. Early-onset stroke and vasculopathy associated with mutations in ADA2. N Engl J Med. 2014;370(10):911–920. doi: 10.1056/NEJMoa1307361
  3. Navon Elkan P, Pierce SB, Segel R, et al. Mutant adenosine deaminase 2 in a polyarteritis nodosa vasculopathy. N Engl J Med. 2014;370(10):921–931. doi: 10.1056/NEJMoa1307362 EDN: UTVDSN
  4. Zavialov AV, Gracia E, Glaichenhaus N, et al. Human adenosine deaminase 2 induces differentiation of monocytes into macrophages and stimulates proliferation of T helper cells and macrophages. J Leukoc Biol. 2010;88(2):279–290. doi: 10.1189/jlb.1109764 EDN: NACJQT
  5. Carmona-Rivera C, Khaznadar SS, Shwin KW, et al. Deficiency of adenosine deaminase 2 triggers adenosine-mediated NETosis and TNF production in patients with DADA2. Blood. 2019;134(4):395–406. doi: 10.1182/blood.2018892752 EDN: ISDPQE
  6. Iwaki-Egawa S, Yamamoto T, Watanabe Y. Human plasma adenosine deaminase 2 is secreted by activated monocytes. Biol Chem. 2006;387(3):319–321. doi: 10.1515/BC.2006.042 EDN: MKLMBX
  7. Kaljas Y, Liu C, Skaldin M, et al. Human adenosine deaminases ADA1 and ADA2 bind to different subsets of immune cells. Cell Mol Life Sci. 2017;74(3):555–570. doi: 10.1007/s00018-016-2357-0 EDN: YWCLBT
  8. Barron K, Aksentijevich I, Deuitch N, et al. The spectrum of the deficiency of adenosine deaminase 2: an observational analysis of a 60 patient cohort. Front Immunol. 2022;12:811473. doi: 10.3389/fimmu.2021.811473 EDN: UPEHIX
  9. Pinto B, Deo P, Sharma S, et al. Expanding spectrum of DADA2: a review of phenotypes, genetics, pathogenesis and treatment. Clin Rheumatol. 2021;40(10):3883–3896. doi: 10.1007/s10067-021-05711-w EDN: HEUHTV
  10. Celikel E, Aydin F, Tekin Z, et al. Deficiency of adenosine deaminase 2 as an unrecognized cause of early-onset stroke and cranial nerve palsy. North Clin Istanb. 2023;10(4):411–417. doi: 10.14744/nci.2022.45380 EDN: SBFHVK
  11. Uettwiller F, Sarrabay G, Rodero M, et al. ADA2 deficiency: case report of a new phenotype and novel mutation in two sisters. RMD Open. 2016;2(1):e000236. doi: 10.1136/rmdopen-2015-000236 EDN: XUEZZR
  12. Van Montfrans JM, Hartman EA, Braun KP, et al. Phenotypic variability in patients with ADA2 deficiency due to identical homozygous R169Q mutations. Rheumatology (Oxford). 2016;55(5):902–910. doi: 10.1093/rheumatology/kev439
  13. Batu E, Karadag O, Taskiran E, et al. A case series of adenosine deaminase 2-deficient patients emphasizing treatment and genotype-phenotype correlations. J Rheumatol. 2015;42(8):1532–1534. doi: 10.3899/jrheum.150024 EDN: VFIYID
  14. Westendorp W, Nederkoorn P, Aksentijevich I, et al. Unexplained early-onset lacunar stroke and inflammatory skin lesions: consider ADA2 deficiency. Neurology. 2015;84(20):2092–2093. doi: 10.1212/WNL.0000000000001581
  15. Caorsi R., Penco F., Grossi A., et al. ADA2 deficiency (DADA2) as an unrecognised cause of early onset polyarteritis nodosa and stroke: a multicentre national study. Ann Rheum Dis. 2017;76(10):1648–1656. doi: 10.1136/annrheumdis-2016-210802 EDN: YFMDZH
  16. Schepp J, Proietti M, Frede N, et al. Screening of 181 patients with antibody deficiency for deficiency of adenosine deaminase 2 sheds new light on the disease in adulthood. Arthritis Rheumatol. 2017;69(8):1689–1700. doi: 10.1002/art.40147
  17. Sahin S, Adrovic A, Barut K, et al. Clinical, imaging and genotypical features of three deceased and five surviving cases with ADA2 deficiency. Rheumatol Int. 2018;38(1):129–136. doi: 10.1007/s00296-017-3740-3 EDN: YDAGCD
  18. Elbracht M, Mull M, Wagner N, et al. Stroke as initial manifestation of adenosine deaminase 2 deficiency. Neuropediatrics. 2017;48(2):111–114. doi: 10.1055/s-0036-1597611
  19. Hsu A, West R, Calvo K, et al. Adenosine deaminase type 2 deficiency masquerading as GATA2 deficiency: successful hematopoietic stem cell transplantation. J Allergy Clin Immunol. 2016;138(2):628–630.e2. doi: 10.1016/j.jaci.2016.03.016
  20. Sharma A, Naidu G, Sharma V, et al. Deficiency of adenosine deaminase 2 in adults and children: experience from India. Arthritis Rheumatol. 2021;73(2):276–285. doi: 10.1002/art.41500 EDN: GJWQRX
  21. Garg N, Kasapcopur O, Foster J, et al. Novel adenosine deaminase 2 mutations in a child with a fatal vasculopathy. Eur J Pediatr. 2014;173(6):827–830. doi: 10.1007/s00431-014-2320-8 EDN: UQFXTY
  22. Lee PY, Kellner ES, Huang Y, et al. Genotype and functional correlates of disease phenotype in deficiency of adenosine deaminase 2 (DADA2). J Allergy Clin Immunol. 2020;145(6):1664–1672.e10. doi: 10.1016/j.jaci.2019.12.908 EDN: YJATNU
  23. Ghurye R, Sundaram K, Smith F, et al. Novel ADA2 mutation presenting with neutropenia, lymphopenia and bone marrow failure in patients with deficiency in adenosine deaminase 2 (DADA2). Br J Haematol. 2019;186(3):e60–e64. doi: 10.1111/bjh.15896
  24. Dzhus M, Ehlers L, Wouters M, et al. Narrative review of the neurological manifestations of human adenosine deaminase 2 deficiency. J Clin Immunol. 2023;43(8):1916–1926. doi: 10.1007/s10875-023-01555-y EDN: RTCGGV
  25. Caratsch L, Schnider C, Moi L, et al. Déficit en adénosine désaminase 2: une maladie aux présentations multiples. Rev Med Suisse. 2022;18(776):669–673. (In French.) doi: 10.53738/REVMED.2022.18.776.669 EDN: WUWHPJ
  26. Schnappauf O, Sampaio Moura N, Aksentijevich I, et al. Sequence-based screening of patients with idiopathic polyarteritis nodosa, granulomatosis with polyangiitis, and microscopic polyangiitis for deleterious genetic variants in ADA2. Arthritis Rheumatol. 2021;73(3):512–519. doi: 10.1002/art.41549 EDN: IQPZIK
  27. Nanthapisal S, Murphy C, Omoyinmi E, et al. Deficiency of adenosine deaminase type 2: a description of phenotype and genotype in fifteen cases. Arthritis Rheumatol. 2016;68(9):2314–2322. doi: 10.1002/art.39699 EDN: WTAJBX
  28. Trotta L, Martelius T, Siitonen T, et al. ADA2 deficiency: clonal lymphoproliferation in a subset of patients. J Allergy Clin Immunol. 2018;141(4):1534–1537.e8. doi: 10.1016/j.jaci.2018.01.012
  29. Özen S, Batu E, Taşkıran E, et al. A monogenic disease with a variety of phenotypes: deficiency of adenosine deaminase 2. J Rheumatol. 2020;47(1):117–125. doi: 10.3899/jrheum.181384 EDN: SRPRZO
  30. Ombrello A, Hoffmann P, Jones A, et al. The deficiency of adenosine deaminase type 2-results of therapeutic intervention. Pediatr Rheumatol. 2015;13(1):O40. doi: 10.1186/1546-0096-13-S1-O40 EDN: GEVUSS
  31. Van Eyck L, Hershfield M, Pombal D, et al. Hematopoietic stem cell transplantation rescues the immunologic phenotype and prevents vasculopathy in patients with adenosine deaminase 2 deficiency. J Allergy Clin Immunol. 2015;135(1):283–287.e5. doi: 10.1016/j.jaci.2014.10.010
  32. Chung SA, Gorelik M, Langford CA, et al. 2021 American College of Rheumatology/Vasculitis Foundation guideline for the management of polyarteritis nodosa. Arthritis Rheumatol. 2021;73(8):1384–1393. doi: 10.1002/art.41776 DN: XULLPZ
  33. Hashem H, Kumar A, Müller I, et al. Hematopoietic stem cell transplantation rescues the hematological, immunological, and vascular phenotype in DADA. Blood. 2017;130(24):2682–2688. doi: 10.1182/blood-2017-07-798660 EDN: YEKUAH
  34. Cipe F, Aydogmus C, Serwas N, et al. Novel mutation in CECR1 leads to deficiency of ADA2 with associated neutropenia. J Clin Immunol. 2018;38(3):273–277. doi: 10.1007/s10875-018-0487-x EDN: YFVYKD
  35. Belot A, Wassmer E, Twilt M, et al. Mutations in CECR1 associated with a neutrophil signature in peripheral blood. Pediatr Rheumatol Online J. 2014;12:44. doi: 10.1186/1546-0096-12-44 EDN: NWRLXW
  36. Skrabl-Baumgartner A, Plecko B, Schmidt W, et al. Autoimmune phenotype with type I interferon signature in two brothers with ADA2 deficiency carrying a novel CECR1 mutation. Pediatr Rheumatol Online J. 2017;15(1):67. doi: 10.1186/s12969-017-0193-x EDN: EBUREM
  37. Kozlova AL, Nesterenko ZA, Egorova KK, et al. The many faces of autoinflammation: adenosine deaminase 2 (DADA2) deficiency in a 12 year old. Pediatria n.a. G.N. Speransky. 2021;100(2):246–253. (In Russ.) doi: 10.24110/0031-403X-2021-100-2-246-253 EDN: BHOESG
  38. Hashem H, Egler R, Dalal J. Refractory pure red cell aplasia manifesting as deficiency of adenosine deaminase 2. J Pediatr Hematol Oncol. 2017;39(5):e293–e296. doi: 10.1097/MPH.0000000000000805

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Magnetic resonance imaging of the brain. Sagittal (a) and horizontal (b) plane. Multiple foci of cystic and scarring changes are visualized sub- and supratentorially at the border of the genu and rostrum of the corpus callosum, in the internal structures of the genu of corpus callosum, internal structures of the right thalamus, internal structures of the pons (arrows). Vermis and brainstem structures are hypoplastic.

Download (261KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 ABV-press

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 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».