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縦断的COVID-19プロファイリングでは、IL-1RAとIL-10は疾患の重症度と関連し、RANTESは軽症度と関連している
Longitudinal COVID-19 profiling associates IL-1RA and IL-10 with disease severity and RANTES with mild disease.
PMID: 32501293 DOI: 10.1172/jci.insight.139834.
抄録
背景:
COVID-19の重症度の免疫相関を明らかにすることは、臨床管理、ワクチン評価、および薬剤開発のための緊急の必要性である。ここでは、入院中のCOVID-19患者の血液中の主要な免疫メディエーター、サイトカイン、ケモカインについて、連続サンプリングと4週間の追跡調査から経時的に解析した結果を紹介する。
BACKGROUND: Identifying immune correlates of COVID-19 disease severity is an urgent need for clinical management, vaccine evaluation, and drug development. Here, we present a temporal analysis of key immune mediators, cytokines, and chemokines in blood of hospitalized COVID-19 patients from serial sampling and follow-up over 4 weeks.
方法:
中国の北京陽安病院に入院した軽症（53人）または重症（18人）のCOVID-19と実験室で確認された71人の患者を、18人の健康なボランティアと一緒に登録した。患者ごとに末梢血中の34種類の免疫メディエーター、サイトカイン、ケモカインを1ヶ月間、4～7日ごとにバイオプレックスマルチプレックスイムノアッセイを用いて測定した。
METHODS: A total of 71 patients with laboratory-confirmed COVID-19 admitted to Beijing You'an Hospital in China with either mild (53 patients) or severe (18 patients) disease were enrolled with 18 healthy volunteers. We measured 34 immune mediators, cytokines, and chemokines in peripheral blood every 4-7 days over 1 month per patient using a bioplex multiplex immunoassay.
結果:
ケモカインRANTES（CCL5）は、軽症ではあるが重症ではない患者において、感染の初期段階から有意に上昇していることを明らかにした。また、IL-10 および IL-1RA を含む抑制性メディエーターの早期産生が疾患の重症度と有意に関連しており、1 週目の CCL5、IL-1 受容体拮抗薬（IL-1RA）、IL-10 の組み合わせが患者の転帰を予測する可能性があることも明らかにした。IL-6およびIFN-γのようなウイルス感染におけるサイトカインの嵐に関連することが知られているサイトカインの大部分は、重症COVID-19疾患の後期にのみ有意に上昇した。TNF-αおよびGM-CSFは、重症と軽症の間で有意差を示さなかった。
RESULTS: We found that the chemokine RANTES (CCL5) was significantly elevated, from an early stage of the infection, in patients with mild but not severe disease. We also found that early production of inhibitory mediators including IL-10 and IL-1RA were significantly associated with disease severity, and a combination of CCL5, IL-1 receptor antagonist (IL-1RA), and IL-10 at week 1 may predict patient outcomes. The majority of cytokines that are known to be associated with the cytokine storm in virus infections such as IL-6 and IFN-γ were only significantly elevated in the late stage of severe COVID-19 illness. TNF-α and GM-CSF showed no significant differences between severe and mild cases.
結論:
これらのデータは、CCL5の発現を増加させるための早期介入が患者の重症化を防ぐ可能性を示唆している。我々のデータはまた、血中のCCL5、IL-1RAおよびIL-10のレベルを個別に、または組み合わせて測定することが、治療戦略を導くための有用な予後バイオマーカーとなりうることを示唆している。
CONCLUSION: Together, our data suggest that early intervention to increase expression of CCL5 may prevent patients from developing severe illness. Our data also suggest that measurement of levels of CCL5, as well as IL-1RA and IL-10 in blood individually and in combination, might be useful prognostic biomarkers to guide treatment strategies.