P47 – Högdimensionell fenotypisk profilering påvisar granulocyt heterogenitet och sjukdomsspecifika immunotyper i COVID-19

4. Immunologi

Magda Lourda1, 2, Majda Dzidic1, Laura Hertwig1, Helena Bergsten1, Laura M Palma Medina1, Indranil Sinha2, Egle Kvedaraite1, 2, Puran Chen1, Jagadeeswara R Muvva1, Jean-Baptiste Gorin1, Martin Cornillet1, Johanna Emgård1, Kirsten Moll1, Marina García1, Kimia T Maleki1, Jonas Klingström1, Jakob Michaëlsson1, Malin Flodström-Tullberg1, Susanna Brighenti1, Marcus Buggert1, Jenny Mjösberg1, Karl-Johan Malmberg1, Johan K. Sandberg1, Jan-Inge Henter2, 3, Elin Folkesson4, 5, Sara Gredmark-Russ1, 4, Anders Sönnerborg4, 6, Lars I. Eriksson7, 8, Olav Rooyackers8, 9, Soo Aleman4, 6, Kristoffer Strålin4, 6, Hans-Gustaf Ljunggren1, Niklas K. Björkström1, Mattias Svensson1, Andrea Ponzetta1, Anna Norrby-Teglund1, Benedict J. Chambers1, Karolinska KI/K COVID-19 Study Group1, 4, 8

1 Center for Infectious Medicine, Department of Medicine Huddinge, Karolinska Institutet, Karolinska University Hospital, Stockholm, Sweden
2 Childhood Cancer Research Unit, Department of Women’s and Children’s Health, Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden
3 Theme of Children’s Health, Karolinska University Hospital, Stockholm, Sweden
4 Department of Infectious Diseases, Karolinska University Hospital, Stockholm, Sweden
5 Division of Infectious Diseases, Department of Medicine Solna, Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden
6 Division of Infectious Diseases and Dermatology, Department of Medicine Huddinge, Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden
7 Department of Physiology and Pharmacology, Section for Anesthesiology and Intensive Care, Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden
8 Function Perioperative Medicine and Intensive Care, Karolinska University Hospital, Stockholm, Sweden
9 Department of Clinical Interventions and Technology CLINTEC, Division for Anesthesiology and Intensive Care, Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden

Bakgrund: Studier har visat en tydlig koppling mellan ett dysreglerat immunsvar mot SARS-Cov-2 och kliniska komplikationer vid COVID-19 sjukdom. Flera rapporter har indikerat att granulocyter troligen är centrala för immunsvaret mot SARS-CoV-2. I denna studie har vi karakteriserat fenotypen av granulocyter, inklusive neutrofiler, eosinofiler och basofiler i blod från patienter med olika svårighetsgrad av COVID-19 för att undersöka deras roll i immunmedierad patofysiologi vid COVID-19.

Metod: Vi samlade in och analyserade blodprov från patienter med akut COVID-19 och parade prover under konvalescensfasen fyra månader efter sjukhusvistelse. Vi använde högdimensionella flödescytometri, luminex och OLINK analyser och utförde beräkningsmodeller.

Resultat: Analys med högdimensionell flödescytometri visade att svår COVID-19 var associerad med ökat antal av både mogna och omogna neutrofiler, och minskat antal av eosinofiler och basofiler. Analyserna identifierade distinkta immunotyper av granulocyter hos COVID-19-patienter, med karakteristiskt förändrat uttryck av flera receptorer som är involverade i aktivering, vidhäftning och migration av granulocyter (t.ex. CD62L, CD11a, CD11b, CD69, CD63 och CXCR4). Vid analys av parade prover under konvalescensfasen observerades en normalisering av den granulocytiska signaturen i stor, men inte fullständig, utsträckning. De identifierade granulocytimmunotyperna korrelerade med specifika paneler av inflammatoriska markörer i blod, vilket tyder på patofysiologisk relevans. Vidare analyser påvisade att det kliniska förloppet, såsom multiorgandysfunktion och andningsfunktion, kunde förutsägas med beräkningsmodeller som kombinerade granulocytfenotypiska egenskaper och laboratorieanalyser.

Slutsats: Sammanfattningsvis så bidrar vår studie med en djuplodande karakterisering av granulocyter i COVID-19 och avslöjar specifika skillnader i deras aktiveringsstatus med potentiellt prediktivt värde för viktiga kliniska parametrar associerad med allvarlighetsgraden av COVID-19.