Anziana con leucemia e Covid guarita in 4 giorni con plasma iperimmune, studio

Il plasma convalescente (CP) è ampiamente utilizzato per il trattamento di COVID-19, ma le prove di efficacia apparivano contrastanti. un nuovo studio parla di effetti benefici della CP in una paziente COVID-19 gravemente malata con polmonite prolungata e leucemia linfocitica cronica avanzata (CLL), che non era in grado di generare una risposta anticorpale antivirale da sola:

 

Il 33° giorno – riporta lo studio pubblicato su cell.com – dopo essere diventato sintomatico, il paziente ha ricevuto CP contenente titolo elevato (ID 50> 5.000) anticorpi neutralizzanti (NAb), defervesciti e migliorati clinicamente entro 48 he sono stati dimessi il giorno 37. Quindi, quando presenti in quantità sufficienti, NAb per SARS-CoV-2 hanno un beneficio clinico anche se somministrati relativamente tardi nella malattia corso. Tuttavia, l’analisi di ulteriori unità CP ha rivelato titoli di NAb ampiamente variabili, con molti riceventi che mostravano risposte NAb endogene di gran lunga superiori a quelle delle unità somministrate. Per ottenere tutti i benefici terapeutici dell’immunoterapia CP, sarà quindi importante determinare l’attività neutralizzante sia nelle unità CP che nei candidati alla trasfusione. Una strategia per trattare la malattia da coronavirus 2019 (COVID-19) consiste nell’utilizzare plasma convalescente (CP) di individui che hanno eliminato con successo le infezioni da coronavirus 2 (SARS-CoV-2) della sindrome respiratoria acuta grave e stabilito l’immunità umorale.1 Le prove storiche indicano che la CP mitiga le malattie infettive umane,2 compresi quelli causati dai coronavirus correlati SARS-CoV-1 (SARS) e sindrome respiratoria del Medio Oriente (MERS).3,4 La terapia CP è ampiamente utilizzata ed è stata avviata come nuovo farmaco sperimentale (IND) dalla Food and Drug Administration (FDA) statunitense attraverso un protocollo di trattamento di accesso esteso a livello nazionale.5 Considerato sicuro,6,7 è stato approvato per l’autorizzazione all’uso di emergenza (EUA) il 23 agosto 2020.8 Tuttavia, al momento non ci sono prove di efficacia,9, 10, 11, 12 rendendo così controversa questa decisione. 13Ciò può essere dovuto alla mancanza di correlati di protezione immunitaria, il che rende difficile l’identificazione di donatori e riceventi convalescenti appropriati. Un componente chiave di CP sono gli anticorpi neutralizzanti (NAbs) che impediscono l’ingresso di SARS-CoV-2 nelle cellule umane, di solito inibendo le interazioni di affinità nanomolare tra il dominio di legame del recettore (RBD) del picco virale (proteina S) e l’angiotensina -convertitore del recettore dell’enzima 2 (ACE2).14,15 Rapporti recenti indicano, ma non dimostrano, che i CP contenenti titoli elevati di NAb possono essere utili se somministrati entro pochi giorni dal ricovero.9, 10, 11 Somministrati successivamente o in quantità inferiori, i NAb CP potrebbero non essere in grado di integrare in modo significativo NAb endogeni prodotti durante la sieroconversione.
Qui, riportiamo la somministrazione di successo di CP a un paziente COVID-19 che non è stato in grado di generare i propri anticorpi antivirali (Abs) a causa della leucemia linfocitica cronica delle cellule B sottostante (CLL).

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cell.com

Il CP conteneva NAb ad alto titolo (ID 50> 5.000) ed è stato somministrato il giorno 33 dopo l’insorgenza dei sintomi. La sua malattia clinica prolungata e la sua febbre si sono risolte rapidamente ed è stata dimessa 4 giorni dopo, fornendo prove convincenti per un effetto antivirale curativo degli NAb somministrati, anche se sono stati somministrati in ritardo nel corso della malattia. Per inserire questo caso nel contesto, abbiamo quantificato i titoli di NAb in ulteriori unità CP in banca e rimanenti utilizzate per trattare i pazienti COVID-19 presso l’Università dell’Alabama a Birmingham (UAB), così come nei destinatari di CP prima e dopo la trasfusione. Molte unità di PC da donatori convalescenti avevano solo NAb a basso titolo e quindi non erano in grado di integrare utilmente gli Abs prodotti per via endogena dopo la sieroconversione.

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Una donna di 72 anni con una storia di 20 anni di LLC ha sviluppato una tosse secca in seguito all’esposizione a sua figlia (parente 1) che aveva contratto COVID-19 ( Figura 1 ). Il paziente aveva una storia di immunodeficienza umorale con infezioni sinopolmonari croniche che richiedevano infusioni mensili di immunoglobuline endovenose (IVIg) per oltre 4 anni. Data la progressione della sua LLC con la malattia di stadio III di Rai nel dicembre 2019, è stata avviata l’immunoterapia per la deplezione delle cellule B anti-CD20 con obinutuzumab. Il suo ultimo trattamento è stato di 23 giorni prima della comparsa dei sintomi e aveva ricevuto IVIg 9 giorni prima. Il parente 1 ha sviluppato una tosse secca 17 giorni dopo una vacanza a Key West, FL ( Figura S1A), presentato a un ospedale locale con cefalea, ageusia e diarrea, è risultato positivo per SARS-CoV-2 mediante analisi della reazione a catena della polimerasi (PCR) di un tampone respiratorio 11 giorni dopo l’insorgenza dei sintomi (DPO) ed è stato ricoverato con febbre, dispnea e psicatassia. Il suo coniuge (parente 2), che aveva anche viaggiato, ha sviluppato mialgia e mal di testa ed era positivo al virus SARS-CoV-2 al DPO 8 ( Figura S1 B). Con un peggioramento della tosse e della febbre, è stato ricoverato da DPO 10-15. Dopo l’esposizione al parente 1, il paziente con LLC è risultato positivo al virus SARS-CoV-2 su DPO 8 ( Figura 1 ). È stata ricoverata in DPO 19 con dispnea e una saturazione di ossigeno dell’86% nell’aria ambiente. L’angiografia con tomografia computerizzata (CTA) ha mostrato opacità del vetro smerigliato compatibili con la polmonite correlata a COVID-19 ( Figura 2UN). Dopo 24 ore, è stata dimessa con idrossiclorochina. Nonostante abbia ricevuto un’infusione di IVIg al DPO 24, ha sviluppato un peggioramento della dispnea, della febbre e della perdita di appetito con una perdita di peso di 7,2 kg (15,8 lb) ed è stata riammessa con DPO 27. Studi di laboratorio hanno mostrato un albumina di 2,8 g per decilitro (intervallo di riferimento, 3,4-4,8), ferritina di 521,8 ng per millilitro (intervallo di riferimento, 4,6-204), proteina C reattiva ad alta sensibilità di 67,2 mg per litro (intervallo di riferimento, ≤0,6) e fibrinogeno di 729 mg per decilitro (intervallo di riferimento, 200–400). Ripetere la CTA del torace e la radiografia ( Figure 2B e 2C) hanno rivelato un peggioramento degli infiltrati bilaterali relativi alla superinfezione batterica ed è stato avviato piperacillina-tazobactam. Un test PCR SARS-CoV-2 ripetuto è risultato positivo, indicando un’infezione persistente. È rimasta febbrile a 40 ° C, con uno stato nutrizionale scadente, transaminasi elevate e anemia ( Figure 1 B e 1C). Dopo la guarigione, i suoi parenti hanno visitato un centro per la donazione del sangue. Il parente 2 aveva un gruppo sanguigno O Rh positivo complementare. La CP è stata designata per la paziente, che ha ricevuto 218 ml (3,6 ml / kg) con DPO 33. Ha rapidamente defervescito nelle 48 h successive, è diventata negativa al virus SARS-CoV-2 in DPO 36, è stata dimessa a DPO 37, l’ha recuperata peso, e la sua funzione epatica e anemia risolte dalla DPO 119 ( Figure 1A – 1D). La radiografia del torace ripetuta ha mostrato la risoluzione della sua polmonite al DPO 59 ( Figura 2 D).

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Il trasferimento di anticorpi neutralizzanti ad alto titolo ha un potenziale curativo

Campioni di plasma del paziente con leucemia linfatica cronica, parenti convalescenti 1 e 2, un terzo parente non esposto (parente 3) e il CP residuo del parente 2 sono stati testati per SARS-CoV-2 anti-S-proteina IgG legante Abs mediante ELISA. Gli Abs ad alto titolo erano presenti nel plasma dei parenti 1 e 2 così come nel resto della PC dal parente 2 ma erano assenti nel parente 3 ( Tabella 1 ). Come previsto, gli Abs anti-proteina S non erano inizialmente presenti nel paziente immunodeficiente ma sono diventati rilevabili 1 giorno dopo la trasfusione di CP.
Gli stessi campioni di plasma sono stati quindi testati per NAb SARS-CoV-2 utilizzando un sistema di pseudovirus basato su HIV-1.

Un test aggiuntivo per l’inibizione mediata da Ab dell’interazione SARS-CoV-2 RBD / ACE2 ha generato dati altamente concordanti ( Figura S2 ). Coerentemente con i risultati ELISA, NAb ad alto titolo e Abs inibitori ACE2 / RBD erano presenti nel plasma dei parenti 1 e 2 e dell’unità CP residua, ma non nel plasma pretrattamento del paziente con LLC ( Tabella 1 ; Figura S3 ). Tuttavia, i NAb erano chiaramente rilevabili per quattro giorni consecutivi dopo la trasfusione CP con titoli coerenti con una diluizione ∼1: 10. L’analisi della CP per la reattività del dominio di legame del recettore (RBD) ha rivelato principalmente risposte isotipiche IgG e IgM, con IgG1 e IgG3 dominanti tra le sottoclassi IgG ( Figura S4). Il CP conteneva ∼112 μg / mL di IgG1 RBD-specifico, corrispondente a ∼24 mg nell’unità trasfusa. Pertanto, il trasferimento di un’unità CP con un titolo NAb ID 50 di 5.700 da un donatore convalescente a un ricevente immunodeficiente ha provocato la perdita di virus rilevabile nei tamponi nasali, un notevole miglioramento clinico, la dimissione dall’ospedale entro 4 giorni e la risoluzione di una polmonite avanzata ( Figure 1 e 2 ).

 La maggior parte delle unità CP non raggiunge i livelli di anticorpi neutralizzanti pre-trasfusione dei riceventi ospedalizzati

Per valutare come questo caso rispetto ad altre trasfusioni CP, abbiamo misurato i titoli NAb in 38 unità CP residue (RCPU) della Croce Rossa americana e altri servizi sanguigni regionali che sono stati trasfusi presso l’UAB sotto l’indicazione FDA IND per i pazienti COVID-19 ( Figura 3 ).

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 Tutti i donatori CP erano SARS-CoV-2 PCR o Ab positivi e hanno donato plasma almeno 14 giorni dopo la risoluzione dei sintomi.

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Solo il 37% delle RCPU aveva titoli NAb> 250 e solo il 29% ha inibito il legame RBD / ACE2. I NAb non erano rilevabili in quattro RCPU (ID 50 <20). In base al criterio FDA per titoli ID 50 > 250,

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un’alta percentuale di questi plasmi era inadeguata per la trasfusione. Abbiamo anche analizzato un set diverso di 26 unità CP dei LifeSouth Community Blood Centers (LSCP) che sono stati pre-selezionati con un test immunologico a spike SARS-CoV-2 (Ortho-VITROS). Quei CP avevano generalmente un titolo più elevato (mediana NAb ID 50 456), con il 47% che superava il valore soglia> 250 FDA e il 58% inibiva il legame ACE2 / RBD. Tuttavia, solo 8 delle 26 unità LSCP avevano valori ID 50 > 1.000 e nessuno superava i 5.700 titoli del plasma CP somministrato al paziente con LLC.

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Figura miniatura gr3

 

Per esaminare come la trasfusione di CP ha influenzato l’attività della NAb plasmatica, abbiamo analizzato 17 destinatari di CP (CPR) per i quali erano disponibili campioni di sangue pre e / o post-trasfusione. Questi pazienti sono stati ricoverati, principalmente nel reparto di terapia intensiva ( Tabella S1 ). Al basale, il 53% aveva valori ID 50 > 250, con 7 titoli superiori a 3.000. Complessivamente, l’ID 50 medio per questa coorte prima della trasfusione era 10,2 volte superiore a quella dei prodotti RCPU (p <0,001), 3 volte superiore alle unità LSCP (p = 0,003) e 5,2 volte superiore a tutte le unità combinate (p <0,001) ( Figura 3 A). Risultati simili sono stati ottenuti analizzando l’inibizione di ACE2 / RBD ( Figura 3B). Per 16 CPR che abbiamo potuto analizzare, la trasfusione CP non ha avuto un impatto significativo sui titoli NAb preesistenti o sull’inibizione ACE2 / RBD (p = 0,50 ep = 0,25, rispettivamente) ( Figure 3 C e 3D). Al contrario, la trasfusione di CP del nostro paziente con LLC ha determinato un evidente aumento dei titoli di NAb ( Figure 3 A-3D, campioni verdi) a livelli che sono protettivi negli studi sugli animali.

Discussione

Riportiamo qui gli effetti dell’immunoterapia CP in un paziente immunodeficiente COVID-19 incapace di montare una risposta umorale, che ha sofferto di una malattia in peggioramento prolungato con polmonite grave e un alto rischio di morte.

Una singola trasfusione CP (NAb ID 50 5,700) ha portato alla clearance virale, alla sua dimissione dall’ospedale entro 4 giorni e alla risoluzione definitiva della sua patologia polmonare. Un miglioramento così rapido e profondo fornisce prove convincenti per un beneficio causale dei NAb trasferiti. Da notare, non abbiamo visto alcuna indicazione di un’interazione avversa tra Abs infuso e virus circolante che è stato proposto per guidare il miglioramento dipendente dall’AB e la patologia polmonare.

I nostri risultati hanno importanti implicazioni sul modo in cui viene utilizzata la terapia CP e su come può essere migliorata. I bassi titoli di NAb nella maggior parte dei donatori di PC sollevano preoccupazioni. Le linee guida iniziali della FDA per l’uso di CP come IND nel maggio 2020 raccomandavano titoli NAb> 160.

Secondo questo criterio, il 53% dei PC trasfusi all’UAB ha superato questo limite. Tuttavia, l’uso di CP con bassi titoli NAb manca di efficacia dimostrabile.

 Di conseguenza, la guida FDA rivista a seguito dell’approvazione EUA nell’agosto 2020 raccomandava l’uso di CP con titoli> 250,

indicando che solo il 36,8% delle unità soddisfaceva questo criterio. Sebbene la maggior parte dei campioni LSCP (85%) avesse titoli> 160, solo il 47% aveva un’attività> 250. La convalida di individui con NAb ad alto titolo è rara,

 il che sottolinea la necessità di uno sforzo concertato per identificarli, ma pone anche la questione se vi sia un ampio numero di donatori di PC idonei.

I nostri risultati sono coerenti con i dati di altri centri di test a livello nazionale e all’estero. Una recente analisi di 753 donatori di plasma da tre diversi centri di trattamento negli Stati Uniti

hanno trovato metà dei titoli di neutralizzazione massimi (NT 50 ) di> 1: 160 nel 76,4%,> 1: 320 nel 61,6% e> 1: 640 nel 44,9% delle unità CP. Al contrario, un’analisi delle unità CP nel Regno Unito ha rilevato titoli di NAb> 250 solo nel ∼26% dei campioni di plasma (n = 436).

 Pertanto, mentre più della metà delle unità raccolte nello studio statunitense avevano titoli> 250, non è ancora chiaro quanto sia uniforme la distribuzione della PC arricchita con NAb nel paese e, soprattutto, quale soglia del titolo NAb fornisca un’efficacia sufficiente.

I nostri risultati confermano l’ampia disparità nell’attività neutralizzante riscontrata per il plasma donatore in altri studi,

 compresi studi clinici controllati randomizzati internazionali che non sono riusciti a trovare efficacia per l’immunoterapia CP.

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Pertanto, oltre a identificare in modo affidabile donatori di plasma ad alto titolo idonei, gli studi clinici che indagano i correlati della protezione immunitaria saranno fondamentali per definire i titoli con maggiori probabilità di raggiungere l’efficacia clinica. In questo contesto, anche gli studi sulla PC su primati non umani possono essere informativi.

L’evoluzione delle linee guida della FDA e l’implementazione di procedure di screening migliorate che definiscono più accuratamente l’attività neutralizzante dovrebbero migliorare la qualità della fornitura dell’unità CP. Tuttavia, poiché i livelli di NAb diminuiscono gradualmente nel tempo,

 sarà necessario ripetere il test per le donazioni ripetute.

I titoli plasmatici di NAb più forti si trovano nei pazienti più malati e aumentano nel tempo durante i primi ∼20-30 giorni dopo lo sviluppo dei sintomi.

Pertanto, la tempistica delle trasfusioni CP è un’altra considerazione critica dato che questo trattamento è probabilmente più efficace se somministrato prima che si sviluppino NAb endogeni. In effetti, altri studi recenti hanno dimostrato che la terapia CP può essere utile solo quando viene utilizzata molto presto dopo il ricovero ed è arricchita con IgG ad alto titolo.

Idealmente, l’uso di CP dovrebbe considerare i titoli NAb sia nei donatori che nei riceventi, tenendo conto dei sostanziali fattori di diluizione coinvolti. L’incapacità di considerare questi problemi può spiegare il motivo per cui i primi studi sulla CP su piccola scala hanno generato risultati non definitivi

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 e perché il bamlanivimab NAb ricombinante non ha avuto efficacia nei pazienti COVID-19 ospedalizzati, ma può mostrare risultati promettenti riducendo la carica virale nei pazienti ambulatoriali.

Mentre i benefici clinici della trasfusione di CP possono estendersi oltre i NAb, il nostro caso dimostra che i CP con NAb ad alto titolo possono essere particolarmente utili per i pazienti immunocompromessi. L’efficacia del vaccino è inferiore tra gli immunosoppressi, compresi quelli in terapia per il rigetto del trapianto, l’autoimmunità o il cancro.

Risposte umorali inadeguate sono un problema comune nei pazienti con disturbi linfoproliferativi, che sviluppano ipogammaglobulinemia secondaria a disregolazione immunitaria o terapie mirate ai linfociti B. Si stima che il 25% –40% di questi pazienti riceva IVIg.

 Pertanto, l’immunoterapia passiva, compresi i cocktail di NAb monoclonali,

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 può essere particolarmente importante in queste popolazioni se acquisiscono l’infezione da SARS-CoV-2.

In sintesi, il nostro caso clinico dimostra che la trasfusione di un alto titolo di NAb CP in una paziente con deficit di cellule B ha risolto rapidamente la sua grave malattia da COVID-19. La CP è un’opzione terapeutica prontamente disponibile che può potenzialmente fornire un beneficio immediato. Tuttavia, i titoli NAb generalmente bassi nella maggior parte dei donatori, così come NAb basali ad alto titolo in molti riceventi, evidenziano l’importanza di testare prima i CP e anche i riceventi. Ciò dovrebbe ottimizzare il beneficio clinico e ridurre lo sforzo speso quando la terapia CP non è appropriata.

Limitazioni dello studio

Uno dei limiti di questo rapporto è la dimensione del campione di un singolo paziente indice. Un’analisi dell’attività neutralizzante in una serie più ampia di riceventi immunodeficienti trasfusi con unità CP che ospitano titoli NAb ben definiti sarebbe utile per convalidare questi risultati. Tuttavia, sebbene le NAb possano servire come utile correlato della protezione immunitaria, la soglia del titolo NAb richiesta per ottenere l’efficacia clinica rimane ancora sconosciuta. Sebbene il caso indice non fosse in grado di montare una risposta immunitaria umorale, non abbiamo esaminato se la paziente sviluppasse un’immunità cellulo-mediata specifica per SARS-CoV-2 e se ciò contribuisse al suo miglioramento clinico. Un’altra limitazione è che i valori qPCR Ct del caso indice non erano disponibili, precludendo così analisi quantitative delle cariche virali SARS-CoV-2 prima e dopo l’infusione CP. Infine, non siamo stati in grado di esaminare i risultati clinici dei destinatari di CP che hanno ricevuto unità con titoli di NAb bassi. Pertanto, non è chiaro se le trasfusioni CP abbiano effetti benefici oltre a fornire Abs in grado di neutralizzare la SARS-CoV-2. Questi dati saranno infine necessari per determinare i benefici clinici completi dell’immunoterapia CP per COVID-19.
I campioni di sangue sono stati raccolti dopo l’approvazione del comitato di revisione istituzionale (IRB) da parte dell’Università dell’Alabama a Birmingham (IRB # 130821005 e 160125005) e il consenso informato scritto è stato ottenuto da tutti i partecipanti, compreso il paziente indice (donna di 72 anni) e i parenti (Relativo 1 , Femmina di 50 anni; Parente 2, maschio di 58 anni; e Parente 3, femmina di 53 anni) ( Tabella 1 ). La diagnosi di infezione da SARS-CoV-2 è stata determinata mediante analisi in tempo reale della reazione a catena della polimerasi (PCR) di campioni di tampone respiratorio

 e / o rilevamento di anticorpi IgG nucleocapside nel sangue (Abbott)

eseguito in un laboratorio diagnostico clinico. Controlli sani sieronegativi (n = 11) sono stati ottenuti da campioni crioconservati prima del 31 dicembre 2020. Sieri di riceventi CP (n = 16) e unità (n = 38) sono stati ottenuti da campioni di sangue residuo o sacche e tubi di plasma scartati. I dettagli del sesso e dell’età per i destinatari di PC sono forniti nella Tabella S1 . Campioni deidentificati da unità CP donatrici recuperate da SARS-CoV-2 in banca (n = 26) sono stati ottenuti dalla LifeSouth Blood Bank (Gainesville, FL).

 

Fonte: https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(20)30211-1

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