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Prolonged SARS-CoV-2 RNA virus shedding and lymphopenia are hallmarks of COVID-19 in cancer patients with poor prognosis
Authors :
Goubet, Anne-Gaëlle Dubuisson, Agathe Geraud, Arthur Danlos, François-Xavier Terrisse, Safae Silva, Carolina Alves Costa Drubay, Damien Touri, Lea Picard, Marion Mazzenga, Marine Silvin, Aymeric Dunsmore, Garett Haddad, Yacine Pizzato, Eugenie Ly, Pierre Flament, Caroline Melenotte, Cléa Solary, Eric Fontenay, Michaela Garcia, Gabriel Balleyguier, Corinne Lassau, Nathalie Maeurer, Markus Grajeda-Iglesias, Claudia Nirmalathasan, Nitharsshini Aprahamian, Fanny Durand, Sylvère Kepp, Oliver Ferrere, Gladys Thelemaque, Cassandra Lahmar, Imran Fahrner, Jean-Eudes Meziani, Lydia Ahmed-Belkacem, Abdelhakim Saïdani, Nadia La Scola, Bernard Raoult, Didier Gentile, Stéphanie Cortaredona, Sébastien Ippolito, Giuseppe Lelouvier, Benjamin Roulet, Alain Andre, Fabrice Barlesi, Fabrice Soria, Jean-Charles Pradon, Caroline Gallois, Emmanuelle Pommeret, Fanny Colomba, Emeline Ginhoux, Florent Kazandjian, Suzanne Elkrief, Arielle Routy, Bertrand Miyara, Makoto Gorochov, Guy Deutsch, Eric Albiges, Laurence Stoclin, Annabelle Gachot, Bertrand Florin, Anne Merad, Mansouria Scotte, Florian Assaad, Souad Kroemer, Guido Blay, Jean-Yves Marabelle, Aurélien Griscelli, Frank Zitvogel, Laurence Derosa, Lisa Immunologie des tumeurs et immunothérapie (UMR 1015) Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Gustave Roussy (IGR)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM) Université Paris-Saclay Institut Gustave Roussy (IGR) Oncostat (U1018 (Équipe 2)) Institut Gustave Roussy (IGR)-Centre de recherche en épidémiologie et santé des populations (CESP) Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpital Paul Brousse-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris-Saclay-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpital Paul Brousse-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris-Saclay Centre de recherche en épidémiologie et santé des populations (CESP) Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpital Paul Brousse-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris-Saclay Biologie et Génétique de la Paroi bactérienne - Biology and Genetics of Bacterial Cell Wall Institut Pasteur [Paris] (IP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Institut Cochin (IC UM3 (UMR 8104 / U1016)) Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité) LaBoratoire d'Imagerie biOmédicale MultimodAle Paris-Saclay (BIOMAPS) Service Hospitalier Frédéric Joliot (SHFJ) Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Champalimaud Centre for the Unknown [Lisbon] Centre de Recherche des Cordeliers (CRC (UMR_S_1138 / U1138)) École Pratique des Hautes Études (EPHE) Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris Cité (UPCité) Radiothérapie Moléculaire et Innovation Thérapeutique (RaMo-IT) Institut Gustave Roussy (IGR)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris-Saclay IMRB - 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LD has received support by the Philanthropia Fondation Gustave Roussy. The Gustave Roussy sponsored clinical study on COVID-19 (ONCOVID NCT NCT04341207 has been supported by the Fondation Gustave Roussy, the Dassault family, Malakoff Humanis, Agnès b., Izipizi, Ralph Lauren and Sanofi). LZ and GK were supported by RHU Torino Lumière (ANR-16-RHUS-0008), ONCOBIOME H2020 network, the Seerave Foundation, the Ligue contre le Cancer (équipe labelisée) Agence Nationale de la Recherche (ANR)—Projets blancs ANR under the frame of E-Rare-2, the ERA-Net for Research on Rare Diseases Association pour la recherche sur le cancer (ARC) Cancéropôle Ile-de-France FRM a donation by Elior the European Research Council (ERC) Fondation Carrefour High-end Foreign Expert Program in China (GDW20171100085 and GDW20181100051), Institut National du Cancer (INCa) Inserm (HTE) Institut Universitaire de France LeDucq Foundation the LabEx Immuno-Oncology the SIRIC Stratified Oncology Cell DNA Repair and Tumor Immune Elimination (SOCRATE) CARE network (directed by Prof. Mariette, Kremlin Bicêtre AP-HP), and the SIRIC Cancer Research and Personalized Medicine (CARPEM). GI was supported by Italian Ministry of Health (grants Ricerca CorrenteLinea 1, 1 'Infezioni Emergenti e Riemergenti', projects COVID-2020-12371675 and COVID‐2020‐12371817). MMy and GG were supported by ANR Flash COVID-19 program and ARS-CoV-2 Program of the Faculty of Medicine from Sorbonne University ICOViD programs (PI: GG). ANR-16-RHUS-0008,LUMIERE,LUMIERE(2016) European Project: 825410,ONCOBIOME École pratique des hautes études (EPHE) Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de Recherche Biomédicale des Armées (IRBA) COMBE, Isabelle LUMIERE - - LUMIERE2016 - ANR-16-RHUS-0008 - RHUS - VALID European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement. - ONCOBIOME - 825410 - INCOMING Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut Gustave Roussy (IGR)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11) Oncostat team [Villejuif] Institut Pasteur [Paris]-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP) Unité BioMaps (BIOMAPS) Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Université de Paris (UP) Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut Paoli-Calmettes Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Fédération nationale des Centres de lutte contre le Cancer (FNCLCC)-Aix Marseille Université (AMU) Centre d'Immunologie et de Maladies Infectieuses (CIMI) Université de Paris (UP) Department of Radiology, Gustave Roussy Cancer Campus, Université Paris-Saclay, Villejuif, France Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPC) Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris Cité (UPC) Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU) Institut de Recherche Biomédicale des Armées (IRBA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU) Université Paris Cité (UPC)
Source :
Cell Death and Differentiation, Cell Death and Differentiation, 2021, ⟨10.1038/s41418-021-00817-9⟩, Cell Death and Differentiation, Nature Publishing Group, 2021, ⟨10.1038/s41418-021-00817-9⟩
Publication Year :
2021
Publisher :
HAL CCSD, 2021.
Abstract
International audience; Patients with cancer are at higher risk of severe coronavirus infectious disease 2019 (COVID-19), but the mechanisms underlying virus–host interactions during cancer therapies remain elusive. When comparing nasopharyngeal swabs from cancer and noncancer patients for RT-qPCR cycle thresholds measuring acute respiratory syndrome coronavirus-2 (SARS-CoV-2) in 1063 patients (58% with cancer), we found that malignant disease favors the magnitude and duration of viral RNA shedding concomitant with prolonged serum elevations of type 1 IFN that anticorrelated with anti-RBD IgG antibodies. Cancer patients with a prolonged SARS-CoV-2 RNA detection exhibited the typical immunopathology of severe COVID-19 at the early phase of infection including circulation of immature neutrophils, depletion of nonconventional monocytes, and a general lymphopenia that, however, was accompanied by a rise in plasmablasts, activated follicular T-helper cells, and non-naive Granzyme B + FasL + , Eomes high TCF-1 high , PD-1 + CD8 + Tc1 cells. Virus-induced lymphopenia worsened cancer-associated lymphocyte loss, and low lymphocyte counts correlated with chronic SARS-CoV-2 RNA shedding, COVID-19 severity, and a higher risk of cancer-related death in the first and second surge of the pandemic. Lymphocyte loss correlated with significant changes in metabolites from the polyamine and biliary salt pathways as well as increased blood DNA from Enterobacteriaceae and Micrococcaceae gut family members in long-term viral carriers. We surmise that cancer therapies may exacerbate the paradoxical association between lymphopenia and COVID-19-related immunopathology, and that the prevention of COVID-19-induced lymphocyte loss may reduce cancer-associated death.
Details
Language :
English
ISSN :
13509047 and 14765403
Database :
OpenAIRE
Journal :
Cell Death and Differentiation, Cell Death and Differentiation, 2021, ⟨10.1038/s41418-021-00817-9⟩, Cell Death and Differentiation, Nature Publishing Group, 2021, ⟨10.1038/s41418-021-00817-9⟩
Accession number :
edsair.pmid.dedup....fd2d4047a5894615628b0dd182455d32
Full Text :
https://doi.org/10.1038/s41418-021-00817-9⟩