Ανοσιακή δυσρύθμιση στη νόσο COVID-19

Δεδομένης της τρέχουσας πανδημίας του 21ου αιώνα εξαιτίας της νόσου COVID-19, η προσπάθεια για κατανόηση και ερμηνεία της παθοφυσιολογίας αυτής φαντάζει επιτακτική, καθώς αποδεικνύεται απειλητική για τη ζωή εκατομμυρίων ανθρώπων. Όπως έχει ήδη μελετηθεί η ανοσολογική απόκριση στους ασθενείς με σήψη βακτηριακής αιτιολογίας, αυτή μπορεί να εκδηλωθεί με τρεις διαφορετικές καταστάσεις. Αρχικά, είτε ως ανοσοπαράλυση η οποία χαρακτηρίζεται από καταστολή του ανοσοποιητικού συστήματος και σχετίζεται με την μειωμένη έκφραση του ανθρώπινου λευκοκυτταρικού αντιγόνου ( HLA-DR) στην επιφάνεια των CD14 μονοκυττάρων που ως συνέπεια έχει την ανεπαρκή αντιγονοπαρουσίαση, είτε ως σύνδρομο ενεργοποίησης μακροφάγων με επαγωγή μιας εκσεσημασμένης προφλεγμονώδους κατάστασης μέσω «καταιγίδας κυτταροκινών», είτε ως ενδιάμεση λειτουργική κατάσταση στην οποία εκδηλώνονται χαρακτηριστικά από τις δύο προηγούμενες καταστάσεις χωρίς φανερή δυσρύθμιση. Στην παρούσα μελέτη πραγματοποιήθηκε σύγκριση της ανοσιακής απόκρισης 54 ασθενών με νόσο COVID-19, 26 με μη σοβαρή νόσο και 28 με εκδήλωση σοβαρής αναπνευστικής δυσχέρειας (ΣΑΔ) μετά από λοίμωξη από τον ιό SARS-CoV-2, 104 ασθενών με βακτηριακής αιτιολογίας πνευμονία της κοινότητας και 21 ιστορικών μαρτύρων με λοίμωξη από H1N1 της πανδημίας του 2009. Οι ασθενείς με COVID-19 και ΣΑΔ παρουσιάζονται λιγότερο βαριά από την αντίστοιχη ομάδα ασθενών με σοβαρή βακτηριακή πνευμονία βάσει κλιμάκων αξιολόγησης της βαρύτητας όπως της σειριακής κλίμακας αξιολόγησης της οργανικής ανεπάρκειας (Serial organ failure assessment SOFA score και της κλίμακας οξείας φυσιολογίας και χρόνιας αξιολόγησης της υγείας ΙΙ (Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II-APACHE ΙΙ ).Οι ασθενείς αυτοί φαίνεται να υφίστανται ανοσιακή δυσρύθμιση με εκδήλωση οξείας κλινικής επιβάρυνσης Κατόπιν διέγερσης των μονοπύρηνων κυττάρων του περιφερικού αίματος των ασθενών από μόρια λιποπολυσακχαρίτη (LPS) του παθογόνου Escherichia coli Ο55:B5 διαπιστώνεται σταθερή παραγωγή του παράγοντα νέκρωσης όγκου-α (Tumor Necrosis Factor-α - TNF-α) στους ασθενείς με νόσο COVID-19 και στις τρεις καταστάσεις ενεργοποίησης του ανοσιακού συστήματος, σε αντίθεση με τους ασθενείς με βακτηριακής αιτιολογίας λοίμωξη στους οποίους παρουσιάζεται σημαντική αύξηση του TNF-α κατά την ενδιάμεση κατάσταση, ενώ στη λοίμωξη από H1N1 η παραγωγή του είναι στατιστικά μικρότερη από αυτή της νόσου COVID-19. Όσον αφορά την παραγωγή της IL-1β από μονοπύρηνα του περιφερικού αίματος αυτή διαπιστώνεται σημαντικά μικρότερη κατά την κατάσταση της ανοσοπαράλυσης σε ασθενείς με σήψη από πνευμονία της κοινότητας βακτηριακής αιτιολογίας, σε αντίθεση με τους ασθενείς με λοίμωξη από SARS-CoV-2 στους οποίους σημαντικά μικρότερη παραγωγή αυτής διαπιστώνεται κατά την ανοσιακή δυσρύθμιση και υψηλότερες τιμές της στο σύνδρομο ενεργοποίησης μακροφάγων. Επιπλέον, σχετικά με την παραγωγή IL-6 στη νόσο COVID-19 σημειώνεται αντίστοιχα σταθερή παραγωγή αυτής σε όλες τις καταστάσεις της ανοσιακής απόκρισης. Σε βακτηριακής αιτιολογίας λοίμωξη σημαντική αύξηση αναδεικνύεται κατά την ενδιάμεση κατάσταση ενεργοποίησης του ανοσοποιητικού, ενώ μικρότερη παραγωγή αυτής διαπιστώνεται σε ασθενείς με λοίμωξη από H1N1. Τέλος, μετά από ενζυμική ανοσολογική δοκιμή (ELISA) στον ορό ασθενών με πνευμονία κοινότητας από SARS-CoV-2 δεν διαπιστώνεται σημαντική μεταβολή της τιμής συγκέντρωσης του TNF-α στις διαφορετικές καταστάσεις ανοσιακής ενεργοποίησης, αντιθέτως, οι τιμές συγκέντρωσης της IL-6 και της C-αντιδρώσας πρωτείνης (CRP) διαπιστώνονται σημαντικά υψηλότερες σε κατάσταση ανοσιακής δυσρύθμισης. Συμπερασματικά, τα αποτελέσματα της ανωτέρω μελέτης αποδεικνύουν πως τα μονοπύρηνα του περιφερικού αίματος παραμένουν ικανά να παράγουν προφλεγμονώδεις κυτταροκίνες όπως TNF-α και IL-6 σε όλες τις καταστάσεις ανοσιακής απόκρισης με υψηλότερες συγκεντρώσεις στην φάση της ανοσιακής δυσρύθμισης, εντούτοις, η παραγωγή IL-1β παρουσιάζεται στατιστικά σημαντικά μειωμένη κατά την φάση αυτή. Όσον αφορά τη σήψη βακτηριακής αιτιολογίας και τη σοβαρή αναπνευστική δυσχέρεια μετά από ιογενή λοίμωξη απο H1N1, τα μονοπύρηνα ανεπαρκούν να παράγουν σταθερά κυτταροκίνες με σημαντική ανεπάρκεια να διαπιστώνεται ιδίως κατά την φάση της ανοσοπαράλυσης.In the era of 21st century when COVID-19 had first appeared, trying to understand and interpret the pathophysiology behind this new threat seems crucial, as million people’s lives are in jeopardize. As it is already proven, the immune response in case of bacterial sepsis can be manifested in three different states. Firstly, either as immunoparalysis in which immune suppression is presented due to reduction of human leukocyte antigen (HLA-DR) expression on the surface of CD14 monocytes, or secondly, as macrophage activation syndrome (MAS) and hyperinflammatory responses provoked by «cytokine storm», or lastly, as an intermediate state in which both of the above immune responses are presented without any dysregulation. In the current study immune responses of 54 patients with COVID-19, 26 of them without symptoms and 28 with severe respiratory failure (SRF), 104 patients with bacterial community acquired pneumonia and 21 historical patients with H1N1 influenza were compared. Patients with COVID-19 and SRF are presented less severe than those with bacterial community acquired pneumonia concerning scores of health severity evaluation such as Serial Organ Failure assessment score (SOFA score) and Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II (APACHE ΙΙ). The above patients seem to undergo a kind of immune dysregulation with vivid clinical deterioration. After exposure of peripheral blood mononuclear cells in Escherichia coli Ο55:B5 lipopolysaccharides (LPS) a steady production of tumor necrosis factor-α (TNF-α) was investigated for patients with COVID-19, contrary to patients with bacterial infection where significant increase was presented in intermediate state. On the other hand, in case of H1N1 infection production of TNF-α was significantly lower than COVID-19. Additionally, the production of IL-1β after the same stimulation proved a significant decrease during immunoparalysis for patients with bacterial infection, during immune dysregulation for patients with COVID-19 whereas higher production was presented during MAS. Moreover, as for ΙL-6 in COVID-19 it seemed to have a steady production in all of the three states of immune response, like TNF-α. In bacterial infection higher production of IL-6 was presented in intermediate state, whereas lower production seemed to be in H1N1 infection. Finally, concentrations of TNF-α were measured in all of the three states of immune response by Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) in serum of patients with SARS-CoV-2 pneumonia where no significant alteration was noticed. Besides, concentrations of IL-6 and C-reactive protein (CRP) proved to be significantly higher in immune dysregulation state. To sum up, the results of the current study depict that mononuclear cells of peripheral blood of patients with infection by SARS-CoV-2 remain potent to produce inflammatory cytokines such as TNF-α and IL-6 in all of the three states of immune response with higher concentrations of them being recognized during immune dysregulation. Nonetheless, a lower production of IL-1β is presented during this state. As for respiratory failure by bacterial as well viral pathogens such as H1N1, mononuclears face a deficit to produce cytokines in a steady manner, with more profound suppression during immunoparalysis

Intratumoral pan-ErbB targeted CAR-T for head and neck squamous cell carcinoma: interim analysis of the T4 immunotherapy study

Background: Locally advanced/recurrent head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) is associated with significant morbidity and mortality. To target upregulated ErbB dimer expression in this cancer, we developed an autologous CD28-based chimeric antigen receptor T-cell (CAR-T) approach named T4 immunotherapy. Patient-derived T-cells are engineered by retroviral transduction to coexpress a panErbB-specific CAR called T1E28ζ and an IL-4-responsive chimeric cytokine receptor, 4αβ, which allows IL-4-mediated enrichment of transduced cells during manufacture. These cells elicit preclinical antitumor activity against HNSCC and other carcinomas. In this trial, we used intratumoral delivery to mitigate significant clinical risk of on-target off-tumor toxicity owing to low-level ErbB expression in healthy tissues. // Methods: We undertook a phase 1 dose-escalation 3+3 trial of intratumoral T4 immunotherapy in HNSCC (NCT01818323). CAR T-cell batches were manufactured from 40 to 130 mL of whole blood using a 2-week semiclosed process. A single CAR T-cell treatment, formulated as a fresh product in 1–4 mL of medium, was injected into one or more target lesions. Dose of CAR T-cells was escalated in 5 cohorts from 1×107−1×109 T4+ T-cells, administered without prior lymphodepletion. // Results: Despite baseline lymphopenia in most enrolled subjects, the target cell dose was successfully manufactured in all cases, yielding up to 7.5 billion T-cells (67.5±11.8% transduced), without any batch failures. Treatment-related adverse events were all grade 2 or less, with no dose-limiting toxicities (Common Terminology Criteria for Adverse Events V.4.0). Frequent treatment-related adverse events were tumor swelling, pain, pyrexias, chills, and fatigue. There was no evidence of leakage of T4+ T-cells into the circulation following intratumoral delivery, and injection of radiolabeled cells demonstrated intratumoral persistence. Despite rapid progression at trial entry, stabilization of disease (Response Evaluation Criteria in Solid Tumors V.1.1) was observed in 9 of 15 subjects (60%) at 6 weeks post-CAR T-cell administration. Subsequent treatment with pembrolizumab and T-VEC oncolytic virus achieved a rapid complete clinical response in one subject, which was durable for over 3 years. Median overall survival was greater than for historical controls. Disease stabilization was associated with the administration of an immunophenotypically fitter, less exhausted, T4 CAR T-cell product. // Conclusions: These data demonstrate the safe intratumoral administration of T4 immunotherapy in advanced HNSCC

Soluble Urokinase Receptor (SuPAR) in COVID-19-Related AKI

BACKGROUND: AKI commonly occurs in patients with coronavirus disease 2019 (COVID-19). Its pathogenesis is poorly understood. The urokinase receptor system is a key regulator of the intersection between inflammation, immunity, and coagulation, and soluble urokinase plasminogen activator receptor (suPAR) has been identified as an immunologic risk factor for AKI. Whether suPAR is associated with COVID-19–related AKI is unknown. METHODS: In a multinational observational study of adult patients hospitalized for COVID-19, we measured suPAR levels in plasma samples from 352 adult patients that had been collected within 48 hours of admission. We examined the association between suPAR levels and incident in-hospital AKI. RESULTS: Of the 352 patients (57.4% were male, 13.9% were black, and mean age was 61 years), 91 (25.9%) developed AKI during their hospitalization, of whom 25 (27.4%) required dialysis. The median suPAR level was 5.61 ng/ml. AKI incidence rose with increasing suPAR tertiles, from a 6.0% incidence in patients with suPAR 6.86 ng/ml (third tertile). None of the patients with suPAR <4.60 ng/ml required dialysis during their hospitalization. In multivariable analysis, the highest suPAR tertile was associated with a 9.15-fold increase in the odds of AKI (95% confidence interval [95% CI], 3.64 to 22.93) and a 22.86-fold increase in the odds of requiring dialysis (95% CI, 2.77 to 188.75). The association was independent of inflammatory markers and persisted across subgroups. CONCLUSIONS: Admission suPAR levels in patients hospitalized for COVID-19 are predictive of in-hospital AKI and the need for dialysis. SuPAR may be a key component of the pathophysiology of AKI in COVID-19