Prolonged SARS-CoV-2 RNA virus shedding and lymphopenia are hallmarks of COVID-19 in cancer patients with poor prognosis
2 IGR - Institut Gustave Roussy
3 ITIC (U1015) - Immunologie anti-tumorale et immunothérapie des cancers
4 UMR 1015 - Immunologie des tumeurs et immunothérapie
5 U1018 (Équipe 2) - CESP - Oncostat
6 CESP - Centre de recherche en épidémiologie et santé des populations
7 Biologie et Génétique de la Paroi bactérienne - Biology and Genetics of Bacterial Cell Wall
8 CSHMyelo - U1287 Inserm - Cellules souches hématopoïétiques et développement des hémopathies myéloïdes
9 IC UM3 (UMR 8104 / U1016) - Institut Cochin
10 Département d'imagerie médicale [Gustave Roussy]
11 BIOMAPS - LaBoratoire d'Imagerie biOmédicale MultimodAle Paris-Saclay
12 Clinical Center Champalimaud [Lisbon]
13 CRC (UMR_S_1138 / U1138) - Centre de Recherche des Cordeliers
14 RaMo-IT - Radiothérapie Moléculaire et Innovation Thérapeutique
15 U955 Inserm - UPEC - IMRB - "Transfusion et Maladies du Globule Rouge" [Créteil]
16 CHIC - Centre Hospitalier Intercommunal de Cornouaille
17 MEPHI - Microbes Evolution Phylogénie et Infections
18 IHU Marseille - Institut Hospitalier Universitaire Méditerranée Infection
19 CEReSS - Centre d'études et de recherche sur les services de santé et la qualité de vie
20 VITROME - Vecteurs - Infections tropicales et méditerranéennes
21 National Institute for Infectious Diseases "Lazzaro Spallanzani"
22 Vaiomer
23 PMNCO (U981) - Prédicteurs moléculaires et nouvelles cibles en oncologie
24 CRCM - Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille
25 Département de biologie et pathologie médicales [Gustave Roussy]
26 SIgN - Singapore Immunology Network
27 E-institute of Shanghai University Immunology Division
28 Duke-NUS Medical School [Singapore]
29 MUHC - McGill University Health Center [Montreal]
30 CR CHUM - Centre de Recherche du Centre Hospitalier de l’Université de Montréal
31 CIMI - Centre d'Immunologie et des Maladies Infectieuses
32 Centre Léon Bérard [Lyon]
33 UCBL - Université Claude Bernard Lyon 1
34 UNICANCER
35 UPCité - Université Paris Cité
36 Karolinska Institutet = Karolinska Institute [Stockholm]
37 HEGP - Hôpital Européen Georges Pompidou [APHP]
38 China Academy of Chinese Medical Sciences
39 ONCOSTEM - Modèles de Cellules Souches Malignes et Thérapeutiques
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Résumé
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.
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