Biomarkers of Cytokine Release Syndrome Predict Disease Severity and Mortality From COVID-19 in Kidney Transplant Recipients

BACKGROUND

Data on coronavirus disease 2019 (COVID-19) in immunocompromised kidney transplant recipients (KTR) remain scanty. Although markers of inflammation, cardiac injury, and coagulopathy have been previously associated with mortality in the general population of patients with COVID-19, their prognostic impact amongst KTR with severe acute respiratory syndrome coronavirus-2 (SARS-CoV-2) infection has not been specifically investigated.

METHODS

We conducted a cohort study of 49 KTR who presented with COVID-19. Clinical and laboratory risk factors for severe disease and mortality were prospectively collected and analyzed with respect to outcomes. The study participants were divided into 3 groups: (1) mild disease manageable in an outpatient setting (n = 8), (2) nonsevere disease requiring hospitalization (n = 21), and (3) severe disease (n = 20).

RESULTS

Gastrointestinal manifestations were common at diagnosis. The 30-day mortality rate in hospitalized patients was 19.5%. Early elevations of C-reactive protein (>100 mg/L) and interleukin-6 (>65 ng/L) followed by increases in high-sensitivity troponin I (>30 ng/L) and D-dimer (>960 ng/mL) were significantly associated with severe disease and mortality. Viral load did not have prognostic significance in our sample, suggesting that outcomes were chiefly driven by a cytokine release syndrome (CRS).

CONCLUSIONS

Regular monitoring of CRS biomarkers in KTR with COVID-19 is paramount to improve clinical outcomes.

In-depth virological assessment of kidney transplant recipients with COVID-19

Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has spread widely, causing coronavirus disease 2019 (COVID-19) and significant mortality. However, data on viral loads and antibody kinetics in immunocompromised populations are lacking. We aimed to determine nasopharyngeal and plasma viral loads via reverse transcription-polymerase chain reaction and SARS-CoV-2 serology via enzyme-linked immunosorbent assay and study their association with severe forms of COVID-19 and death in kidney transplant recipients. In this study, we examined hospitalized kidney transplant recipients with nonsevere (n = 21) and severe (n = 19) COVID-19. SARS-CoV-2 nasopharyngeal and plasma viral load and serological response were evaluated based on outcomes and disease severity. Ten recipients (25%) displayed persistent viral shedding 30 days after symptom onset. The SARS-CoV-2 viral load of the upper respiratory tract was not associated with severe COVID-19, whereas the plasma viral load was associated with COVID-19 severity (P = .010) and mortality (P = .010). All patients harbored antibodies during the second week after symptom onset that persisted for 2 months. We conclude that plasma viral load is associated with COVID-19 morbidity and mortality, whereas nasopharyngeal viral load is not. SARS-CoV-2 shedding is prolonged in kidney transplant recipients and the humoral response to SARS-CoV-2 does not show significant impairment in this series of transplant recipients.

Prédiction de la sévérité de la COVID-19 par les biomarqueurs du syndrome de relargage cytokinique au sein d’une population de transplantés rénaux

Introduction

Les données concernant la coronavirus disease-2019 (COVID-19) dans la population de transplantés rénaux (TR) sont peu nombreuses. Alors que les marqueurs de l’inflammation, d’atteinte myocardique et de coagulopathie sont associés à la gravité et à la mortalité au sein de la population immunocompétente infectée par le severe acute respiratory syndrome coronavirus-2 (SARS-CoV-2), aucune étude n’a évalué ces marqueurs chez des TR atteints de la COVID-19.

Description

Dans cette étude de cohorte portant sur 50 patients TR atteints de la COVID-19, nous avons déterminé les facteurs de risque cliniques et biologiques liés à la gravité et la mortalité de la maladie.

Méthodes

Selon la sévérité de l’atteinte clinique, la cohorte a été divisée en 3 groupes :

– patients avec une atteinte peu sévère ayant bénéficié d’une prise en charge ambulatoire (n = 9) ;

– patients hospitalisés avec une atteinte modérée (n = 21) ;

– des patients hospitalisés avec une atteinte sévère (n = 20).

Résultats

La fièvre, les signes respiratoires et digestifs étaient les trois signes les plus fréquents. Le taux de mortalité à 30 jours des patients hospitalisés était de 19,5 %. L’âge supérieur à 60 ans (85 % vs 43 %, p = 0,01), l’obésité (70 % vs 33,3, p = 0,02) et la dyspnée (100 % vs 42,9 %, p < 0,0001) étaient plus fréquents dans le groupe présentant une atteinte sévère. L’élévation des marqueurs de l’inflammation (CRP > 100 mg/L et Interleukin-6 > 65 ng/L), suivis par une élévation de la troponine I hypersensible (> 30 ng/L) et des D-dimères (> 960 ng/mL), était fortement associée à la sévérité et la mortalité de la COVID-19 (Fig. 1).

Conclusion

Le pronostic de la COVID-19 au sein de la population des TR est lié aux marqueurs du syndrome de relargage cytokinique. Un monitorage de ces marqueurs permettrait de cibler la population à risque de complication et d’améliorer leur prise en charge en utilisant des traitements ciblés.