S'abonner

Distinct cytokine profiles associated with COVID-19 severity and mortality - 03/06/21

Doi : 10.1016/j.jaci.2021.03.047 
Karim Dorgham, PhD a, , Paul Quentric, MD, MSc a, , Mehmet Gökkaya, MSc b, c, , Stéphane Marot, MD d, Christophe Parizot, MSc a, e, Delphine Sauce, PhD a, Amélie Guihot, MD, PhD a, e, Charles-Edouard Luyt, MD, PhD f, g, Matthieu Schmidt, MD, PhD f, g, Julien Mayaux, MD h, Alexandra Beurton, MD, PhD h, i, Loic Le Guennec, MD, PhD j, Sophie Demeret, MD j, Elyes Ben Salah, PharmD, MSc a, e, Alexis Mathian, MD, PhD a, k, Hans Yssel, PhD a, Béhazine Combadiere, PhD a, Christophe Combadiere, PhD a, Claudia Traidl-Hoffmann, MD, PhD b, c, l, Sonia Burrel, PharmD, PhD d, Anne-Geneviève Marcelin, PharmD, PhD d, Zahir Amoura, MD, PhD a, k, Guillaume Voiriot, MD m, Avidan U. Neumann, PhD b, c, n, , Guy Gorochov, MD, PhD a, e, ,
a Sorbonne Université, Inserm, Centre d’Immunologie et des Maladies Infectieuses, CIMI-Paris, Paris, France 
b Department of Environmental Medicine, Faculty of Medicine, University Hospital of Augsburg, Augsburg, Germany 
c Institute of Environmental Medicine (IEM), Technical University of Munich and Helmholtz Zentrum München, Augsburg, Germany 
d Sorbonne Université, Inserm, Institut Pierre Louis d’Epidémiologie et de Santé Publique (iPLESP), Assistance Publique-Hôpitaux de Paris (AP-HP), Hôpital Pitié-Salpêtrière, Département de Virologie, Paris, France 
e AP-HP, Hôpital Pitié-Salpêtrière, Département d’Immunologie, Paris, France 
f AP-HP, Hôpital Pitié-Salpêtrière, Service de Médecine Intensive Réanimation, Institut de Cardiologie, Paris, France 
g Sorbonne Université, Inserm, Institute of Cardiometabolism and Nutrition (ICAN), Paris, France 
h AP-HP, Hôpital Pitié-Salpêtrière, Service de Pneumologie, Médecine Intensive - Réanimation, Paris, France 
i Sorbonne Université, Inserm UMR S 1158, Neurophysiologie respiratoire expérimentale et clinique, Paris, France 
j Sorbonne Université, AP-HP, Hôpital Pitié-Salpêtrière, Département de Neurologie, Unité de Médecine Intensive et Réanimation Neurologique, Paris, France 
k AP-HP, Hôpital Pitié-Salpêtrière, Service de Médecine Interne 2, Institut E3M, Paris, France 
l Christine Kühne Center for Allergy Research and Education (CK-CARE), Davos, Switzerland 
m AP-HP, Hôpital Tenon, Service de Médecine Intensive Réanimation, Paris, France 
n Institute of Experimental Medicine (IEM), Czech Academy of Sciences, Prague, Czech Republic 

Corresponding author: Guy Gorochov, MD, PhD, Département d’Immunologie, Hôpital Pitié-Salpêtrière, 83 bv. de l’Hôpital, 75013 Paris, France.Département d’ImmunologieHôpital Pitié-Salpêtrière83 bv. de l’HôpitalParis75013France

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
Article gratuit.

Connectez-vous pour en bénéficier!

Abstract

Background

Markedly elevated levels of proinflammatory cytokines and defective type-I interferon responses were reported in patients with coronavirus disease 2019 (COVID-19).

Objective

We sought to determine whether particular cytokine profiles are associated with COVID-19 severity and mortality.

Methods

Cytokine concentrations and severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 antigen were measured at hospital admission in serum of symptomatic patients with COVID-19 (N = 115), classified at hospitalization into 3 respiratory severity groups: no need for mechanical ventilatory support (No-MVS), intermediate severity requiring mechanical ventilatory support (MVS), and critical severity requiring extracorporeal membrane oxygenation (ECMO). Principal-component analysis was used to characterize cytokine profiles associated with severity and mortality. The results were thereafter confirmed in an independent validation cohort (N = 86).

Results

At time of hospitalization, ECMO patients presented a dominant proinflammatory response with elevated levels of TNF-α, IL-6, IL-8, and IL-10. In contrast, an elevated type-I interferon response involving IFN-α and IFN-β was characteristic of No-MVS patients, whereas MVS patients exhibited both profiles. Mortality at 1 month was associated with higher levels of proinflammatory cytokines in ECMO patients, higher levels of type-I interferons in No-MVS patients, and their combination in MVS patients, resulting in a combined mortality prediction accuracy of 88.5% (risk ratio, 24.3; P < .0001). Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 antigen levels correlated with type-I interferon levels and were associated with mortality, but not with proinflammatory response or severity.

Conclusions

Distinct cytokine profiles are observed in association with COVID-19 severity and are differentially predictive of mortality according to oxygen support modalities. These results warrant personalized treatment of COVID-19 patients based on cytokine profiling.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Graphical abstract




Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Key words : COVID-19, serum cytokines, type-I interferons, respiratory severity, mortality, principal-component analysis

Abbreviations used : COVID-19, fCC, ECMO, MVS, PCA, SAPS-II, SARS-CoV-2


Plan


 This study was supported by the Fondation de France, “Tous unis contre le virus” framework Alliance (Fondation de France, AP-HP, Institut Pasteur) in collaboration with Agence Nationale de la Recherche (ANR Flash COVID19 program), by the SARS-CoV-2 Program of the Faculty of Medicine from Sorbonne University ICOViD programs, by the Programme Hospitalier de Recherche Clinique PHRC-20-0375 COVID-19 (PI: G.G.), by the Christine Kühne - Center for Allergy Research and Education (M.G., C.T.-H., and A.U.N.), and by the Initiative and Networking Fund (Immunology & Inflammation) of the Helmholtz Association (M.G., C.T.-H., and A.U.N.).
 Disclosure of potential conflict of interest: The authors declare that they have no relevant conflicts of interest.


© 2021  American Academy of Allergy, Asthma & Immunology. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 147 - N° 6

P. 2098-2107 - juin 2021 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • C5aR inhibition of nonimmune cells suppresses inflammation and maintains epithelial integrity in SARS-CoV-2–infected primary human airway epithelia
  • Wilfried Posch, Jonathan Vosper, Asma Noureen, Viktoria Zaderer, Christina Witting, Giulia Bertacchi, Ronald Gstir, Przemyslaw A. Filipek, Günther K. Bonn, Lukas A. Huber, Rosa Bellmann-Weiler, Cornelia Lass-Flörl, Doris Wilflingseder
| Article suivant Article suivant
  • Integrated-omics endotyping of infants with rhinovirus bronchiolitis and risk of childhood asthma
  • Yoshihiko Raita, Carlos A. Camargo, Yury A. Bochkov, Juan C. Celedón, James E. Gern, Jonathan M. Mansbach, Eugene P. Rhee, Robert J. Freishtat, Kohei Hasegawa

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.

Elsevier s'engage à rendre ses eBooks accessibles et à se conformer aux lois applicables. Compte tenu de notre vaste bibliothèque de titres, il existe des cas où rendre un livre électronique entièrement accessible présente des défis uniques et l'inclusion de fonctionnalités complètes pourrait transformer sa nature au point de ne plus servir son objectif principal ou d'entraîner un fardeau disproportionné pour l'éditeur. Par conséquent, l'accessibilité de cet eBook peut être limitée. Voir plus

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2026 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.