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

4. Immunologi

Magda Lourda^{1, 2}, Majda Dzidic¹, Laura Hertwig¹, Helena Bergsten¹, Laura M Palma Medina¹, Indranil Sinha², Egle Kvedaraite^{1, 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 Henter^{2, 3}, Elin Folkesson^{4, 5}, Sara Gredmark-Russ^{1, 4}, Anders Sönnerborg^{4, 6}, Lars I. Eriksson^{7, 8}, Olav Rooyackers^{8, 9}, Soo Aleman^{4, 6}, Kristoffer Strålin^{4, 6}, Hans-Gustaf Ljunggren¹, Niklas K. Björkström¹, Mattias Svensson¹, Andrea Ponzetta¹, Anna Norrby-Teglund¹, Benedict J. Chambers¹, Karolinska KI/K COVID-19 Study Group^{1, 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.