Clinical and virological characteristics of hospitalised COVID-19 patients in a German tertiary care centre during the first wave of the SARS-CoV-2 pandemic: a prospective observational study

Purpose: Adequate patient allocation is pivotal for optimal resource management in strained healthcare systems, and requires detailed knowledge of clinical and virological disease trajectories. The purpose of this work was to identify risk factors associated with need for invasive mechanical ventilation (IMV), to analyse viral kinetics in patients with and without IMV and to provide a comprehensive description of clinical course. Methods: A cohort of 168 hospitalised adult COVID-19 patients enrolled in a prospective observational study at a large European tertiary care centre was analysed. Results: Forty-four per cent (71/161) of patients required invasive mechanical ventilation (IMV). Shorter duration of symptoms before admission (aOR 1.22 per day less, 95% CI 1.10-1.37, p < 0.01) and history of hypertension (aOR 5.55, 95% CI 2.00-16.82, p < 0.01) were associated with need for IMV. Patients on IMV had higher maximal concentrations, slower decline rates, and longer shedding of SARS-CoV-2 than non-IMV patients (33 days, IQR 26-46.75, vs 18 days, IQR 16-46.75, respectively, p < 0.01). Median duration of hospitalisation was 9 days (IQR 6-15.5) for non-IMV and 49.5 days (IQR 36.8-82.5) for IMV patients. Conclusions: Our results indicate a short duration of symptoms before admission as a risk factor for severe disease that merits further investigation and different viral load kinetics in severely affected patients. Median duration of hospitalisation of IMV patients was longer than described for acute respiratory distress syndrome unrelated to COVID-19

Analyse der differentiellen Genexpression im malignen Melanom auf der Basis von cDNA-Array Untersuchungen

Das maligne Melanom ist eine der bösartigsten Tumorerkrankungen des Menschen, deren Inzidenz in den letzten Jahren zunehmend ansteigt. Die Zellen, die dabei maligne entarten, sind die Pigmentzellen des Menschen, die Melanozyten. Im Laufe ihrer äußerst raschen malignen Progression verlieren sie immer mehr ihre ursprünglichen zellulären Eigenschaften. Ursächlich daran beteiligt sind unter anderem Veränderungen und Mutationen im Bereich der DNA sowie Fehlregulierungen von Stoffwechsel- und Signaltransduktionskaskaden innerhalb der Zellen. Im Zuge dessen ändert sich auch die Expression verschiedenster Gene. Dabei kommt es sowohl zur verstärkten als auch zur verminderten Expression im Vergleich zu den benignen Melanozyten. In den letzen Jahren wurde diese Änderung der Genexpression mithilfe von affymetrix arrays anhand eines Großteils der menschlichen Gene unter verschiedenen Fragestellungen untersucht. Diese Daten sind in der Online-Datenbank des NCBI (National Center for Biotechnology Information) frei zugänglich. Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, neue Zielgene zu identifizieren, die in der Entwicklung des malignen Melanoms eine entscheidende Rolle spielen. Gleichzeitig sollte die Frage beantwortet werden, ob die Online-Datenbank des NCBI als Ausgangspunkt für die Suche nach solchen Gene dienen könne. Dazu wurde ein aufwändiger und mehrstufiger Auswahlprozess entwickelt, im Zuge dessen mehrere Tausend Gene untersucht wurden. Für jedes Gen wurden die Ergebnisse von bis zu sieben affymetrix arrays analysiert, und auf diese Weise die Auswahl der Gene immer weiter gefiltert. Die Endauswahl der Gene bestand schließlich aus 60 Genen (36 „überexprimierte“ und 24 „unterexprimierte“), die durch den Auswahlprozess als überaus interessant hinsichtlich ihrer Rolle als potenzielles Zielgen bewertet wurden. Als Kandidatengene für die experimentellen Untersuchungen wurden daraus FHOD3 (formin homology 2 domain containing 3, FHOS2, formactin 2), TNFRSF21 (tumor necrosis factor receptor superfamily, member 21), HEY1 (hairy/enhancer-of-split related with YRPW motif 1) und COBL (Cordon bleu homologue (mouse)) ausgewählt. Die arrays zeigten eine signifikant erhöhte Expression im malignen Melanom im Vergleich zu Melanozyten für FHOD3, TNFRSR21 und HEY1. Für COBL dagegen zeigten die Daten eine signifikant verminderte Expression im Melanom im Vergleich zu Melanozyten. Daraufhin folgte die experimentelle Untersuchung dieser Gene mit Hilfe der quantitativen real time PCR Technik. Die zu quantifizierende mRNA wurde dabei aus NHEMs (normal human epidermal melanocytes) und primären (Mel Ei, Mel Wei, Mel Ho und Mel Juso) sowie metastasierten (Mel Im, Mel Ju, Sk-mel 3, Sk-mel 28, HTZ19d, MV3, HMB2 und 501 Mel) Melanomzelllinien gewonnen. Die Ergebnisse zeigten für FHOD3 keine signifikanten Veränderungen im Laufe der malignen Progression. Für TNFRSF21 konnte ein signifikanter Anstieg der Expression in primären Tumorzellen im Vergleich zu Melanozyten nachgewiesen werden. Auch der Anstieg der Expression in metastasierten Melanomzellen im Vergleich zu Melanozyten und primären Tumorzellen war signifikant. Bei HEY1 zeigte sich ebenfalls ein signifikanter Anstieg der Expression in den primären Melanomzellen im Vergleich zu den Melanozyten. Bei den metastasierten Tumorzelllinien ergab sich der Hinweis auf mindestens zwei verschiedene Subpopulationen. Die größere (bestehend aus Mel Im, Mel Ju, HTZ19d, HMB2 und 501 Mel) zeigte eine signifikante Steigerung der Expression im Vergleich zu den Melanozyten und den primären Tumorzellen. Für COBL konnte die quantitative real time PCR nicht durchgeführt werden, da sich für das Gen kein geeignetes Primerpaar etablieren ließ. Auf diese Art und Weise konnten daher mit TNFRSF21 und HEY1 zwei neue Zielgene für das maligne Melanom identifiziert werden, deren weitere Analyse interessante Einblicke in das Tumorgeschehen verspricht. Außerdem wird es wissenswert sein zu beobachten, ob sich in der Zukunft eine tumorfördernde oder –hemmende Funktion für diese beiden Proteine herausstellen wird. Hinsichtlich ihrer Funktion in benignen Zellen und der Beobachtungen in anderen Tumorprozessen erscheinen beide Alternativen als möglich. Die Frage, ob die Online-Datenbank des NCBI als Ausgangspunkt für die Suche nach Zielgenen allgemein geeignet ist, kann im Rahmen dieser Arbeit positiv beantwortet werden. Dafür spricht einerseits, dass bei zwei der drei experimentell untersuchten Gene die ermittelten Werte und Daten den Erwartungen entsprachen und die Ergebnisse der arrays widerspiegelten. Darüber hinaus konnten auch für einen Großteil der restlichen Gene der Endauswahl gleichlautende Assoziationen mit dem malignen Melanom oder anderen Tumorgeschehen in aktuellen wissenschaftlichen Publikationen gefunden werden

Clinical and virological characteristics of hospitalised COVID-19 patients in a German tertiary care centre during the first wave of the SARS-CoV-2 pandemic: a prospective observational study

Purpose!#!Adequate patient allocation is pivotal for optimal resource management in strained healthcare systems, and requires detailed knowledge of clinical and virological disease trajectories. The purpose of this work was to identify risk factors associated with need for invasive mechanical ventilation (IMV), to analyse viral kinetics in patients with and without IMV and to provide a comprehensive description of clinical course.!##!Methods!#!A cohort of 168 hospitalised adult COVID-19 patients enrolled in a prospective observational study at a large European tertiary care centre was analysed.!##!Results!#!Forty-four per cent (71/161) of patients required invasive mechanical ventilation (IMV). Shorter duration of symptoms before admission (aOR 1.22 per day less, 95% CI 1.10-1.37, p &amp;lt; 0.01) and history of hypertension (aOR 5.55, 95% CI 2.00-16.82, p &amp;lt; 0.01) were associated with need for IMV. Patients on IMV had higher maximal concentrations, slower decline rates, and longer shedding of SARS-CoV-2 than non-IMV patients (33 days, IQR 26-46.75, vs 18 days, IQR 16-46.75, respectively, p &amp;lt; 0.01). Median duration of hospitalisation was 9 days (IQR 6-15.5) for non-IMV and 49.5 days (IQR 36.8-82.5) for IMV patients.!##!Conclusions!#!Our results indicate a short duration of symptoms before admission as a risk factor for severe disease that merits further investigation and different viral load kinetics in severely affected patients. Median duration of hospitalisation of IMV patients was longer than described for acute respiratory distress syndrome unrelated to COVID-19