Proctologie Le microbiote fécal à la récupération des neutrophiles est prédictif de la maladie du greffon contre l’hôte sévère après la greffe de cellules hématopoïétiques

Le microbiote fécal à la récupération des neutrophiles est prédictif de la maladie du greffon contre l’hôte sévère après la greffe de cellules hématopoïétiques

ContexteLa GVHD est fréquente après transplantation de cellules hématopoïétiques allogéniques. HCT Le risque de décès par GVHD a été associé à une faible diversité bactérienne dans le microbiote des selles tôt après la greffe; Cependant, les espèces spécifiques associées au risque de GVH restent mal définies Méthodes Nous avons recueilli prospectivement des échantillons de selles hebdomadaires en série de patients ayant subi une HCT, commençant pré-transplantation et continue hebdomadaire jusqu’à jours post-transplantation, un total d’observations chez les receveurs HCT Nous avons utilisé S ARNr polymérase réaction en chaîne avec des amorces dégénérées suivie d’un séquençage à haut débit pour évaluer l’abondance relative des lectures de séquences de taxons bactériens dans les échantillons de selles au fil du tempsRésultatsLe microbiote intestinal était très dynamique chez les receveurs HCT, avec perte et apparition de taxons communs sur des échelles de temps courtes. Au cours des études antérieures, la GVHD était associée à une plus faible diversité alpha du microbiote des selles. Lors de la récupération des neutrophiles post-HCT, la présence d’Actinobactéries orales et de Firmicutes oraux dans les selles était positivement corrélée avec la GVHD subséquente; Lachnospiraceae étaient négativement corrélés Un gradient de différence d’espèces bactériennes de la somme de l’abondance relative des corrélats positifs moins la somme de l’abondance relative des corrélats négatifs était la zone prédictive la plus prédictive de l’opérateur récepteur sous la courbe des GVHDC aiguës subséquentes sévèresThe microbiota selles autour du temps de récupération des neutrophiles post-HCT est prédictif du développement ultérieur de GVHD aiguë sévère dans cette étude

GVH est une cause majeure de morbidité et de mortalité chez les patients qui subissent une greffe de cellules hématopoïétiques HCT GVHD peut présenter une entérite, une dermatite et une hépatite après transplantation Les traitements de première intention contre la GVH sont les corticostéroïdes glucocorticoïdes, qui sont associés à un risque accru de cytomégalovirus et d’infections fongiques La GVHD dans l’HCT a été précédemment associée à une faible diversité d’espèces bactériennes et à l’absence de Blautia luti dans le microbiote des selles des patients humains. Ces données suggèrent des associations entre une plus grande diversité bactérienne au moment de la prise de greffe. ne pas se concentrer sur le développement du GVHD comme point final L’utilisation d’antibiotiques antianaérobiques pipéracilline-tazobactam et imipen l’em-cilastatine était associé à des taux plus élevés de GVHD et de prolifération d’Akkermansia dans un modèle murin d’HCT . Ces données indiquent un besoin d’une évaluation plus détaillée de la relation entre les membres spécifiques du microbiote intestinal et la GVH. Nous montrons une association entre la diversité des espèces bactériennes inférieures et la GVH aiguë sévère, avec une force prédictive modeste lorsque la transplantation et la transplantation se poursuivent pendant plusieurs jours après la transplantation. testé à la récupération des neutrophiles post-transplantation Nous identifions également plusieurs organismes spécifiques dont l’abondance relative à la récupération des neutrophiles semble prédire la GVHD aiguë sévère de l’intestin

Méthodes

Microbiome Collection d’échantillons

Des kits hebdomadaires contenant des écouvillons en mousse de polyuréthane Epicenter Biotechnologies, Madison, Wisconsin, ont été fournis aux participants pour qu’ils recueillent eux-mêmes des échantillons de selles à la maison; À leur arrivée, les échantillons ont été marqués et conservés à -0 ° C jusqu’à ce qu’ils soient récupérés pour l’extraction de l’ADN. La date de collecte et la date d’arrivée ont été notées; si les échantillons étaient plus longs que les heures entre le prélèvement et le stockage, plusieurs échantillons ont été mis au rebut. Plusieurs études ont démontré que ces conditions de stockage n’influent pas beaucoup sur le microbiote des selles. Les donneurs ayant consenti à l’étude ont recueilli des échantillons de selles

Métadonnées cliniques

Toutes les données cliniques, y compris GVHD grade, date de début et la récupération des neutrophiles ont été déterminées par examen rétrospectif des tableaux cliniques par des personnes aveugles aux résultats du microbiome des participants GVHD sévère a été définie comme grade ≥ Tous les patients ont eu GVHD stade IIb à IV GVHD La GVHD aiguë est définie comme l’apparition de tout symptôme, alors que le stade est déterminé par les pires conditions observées chez le patient, généralement après l’apparition des symptômes. Voir l’annexe supplémentaire pour plus de détailsNeutrophiles la récupération a été définie comme le troisième jour d’un nombre absolu de neutrophiles & gt; neutrophiles / mm Nous avons choisi la récupération des neutrophiles comme principal point temporel car elle est présente chez presque tous les receveurs d’HCT avant ou au début de la GVHD et à un moment où l’on peut envisager des interventions microbiennes comme la greffe de microbiote fécal avec moins de complications infectieuses. antibiotiques prophylactiques reçus, y compris la lévofloxacine lorsque leur nombre absolu de neutrophiles était inférieur à cellules / mm Pour les détails complets des protocoles antibiotiques, voir le supplément Protocoles antibiotiques dans la greffe de cellules hématopoïétiques à la Fred Hutch

Extraction de l’ADN et contrôle de la qualité

L’ADN a été extrait à l’aide du kit d’isolement d’ADN de bactérie bactérienne MoBio, Carlsbad, Californie et élué dans un ul de tampon Tris mM EDTA TE. Des écouvillons de sham ont été extraits de la même manière pour surveiller la contamination des matériaux d’extraction. de la réaction en chaîne de la polymérase Les inhibiteurs de la PCR par dopage de l’ADNg de méduse Les concentrations d’ADN bactérien ont été mesurées à l’aide d’un test PCR quantitatif ciblant la région V-V du gène S rRNA

Réaction en chaîne de la polymérase à large spectre et séquençage à haut débit des amplicons du gène S rRNA

On a réalisé un ciblage PCR à large spectre de la région hypervariable V-V du gène ARNr S voir Matériaux Supplémentaires pour les détails de l’amorce et les conditions PCR. Les amplicons ont été nettoyés en utilisant des billes Agencourt AMPure XP Beekman Coulter, Indianapolis, Indiana par S Metagenomic Sequencing Library Les amplicons nettoyés ont été soumis à l’Index PCR en utilisant des kits d’index NexteraXT v ensemble A, ensemble B, ensemble C et ensemble D aux échantillons multiplex par cycle de séquençage Après PCR, l’ADN a été nettoyé en utilisant des billes Agencourt AMPure XP selon S Metagenomic On a déterminé la concentration d’ADN du tampon TE de chaque échantillon à l’aide du kit d’analyse d’ADNdb Quant-iT – sensibilité élevée Thermo Fisher Scientific, Waltham, Massachusetts, et des quantités équimolaires d’échantillons ont été déterminées. pooledSequencing a été réalisée sur l’instrument Illumina MiSeq Illumina, San Diego, Californie avec le kit de réactifs MiSeq v-cycle pour capturer paired-e La banque combinée a été dénaturée avec de l’hydroxyde de sodium, diluée avec un tampon d’hybridation et dénaturée par la chaleur. La bibliothèque a été séquencée comme PE lit sur le MiSeq en utilisant des amorces standard Illumina. ont été démultiplexés à l’aide du logiciel de conversion bclfastq d’Illumina, v, avec des non-concordances nulles pour transmettre et inverser les indices

Création d’un jeu de référence de classification des espèces bactériennes

Les amplicons du gène de l’ARNr S filtré et apparié ont été utilisés pour recruter des séquences de gènes de l’ARNr de pleine longueur à partir de Ribosomal Database Project Les séquences de référence collectées ont été assemblées dans un arbre phylogénétique en utilisant FastTree; les feuilles avec seulement une séquence représentative ont été utilisées pour recruter des séquences supplémentaires

Classification des séquences en profils taxonomiques

Des séquences d’amplicons filtrées par CQ ont été placées sur l’arbre de référence de classification en utilisant l’outil pplacer, comme décrit précédemment , et validées dans une étude distincte de notre groupe .

Analyses statistiques

La version du paquetage Python a été utilisée pour l’organisation et la normalisation des données. La version de Python statsmodels a été utilisée pour toutes les analyses statistiques. La corrélation entre la diversité alpha et la GVHD aiguë sévère était la suivante: Nous avons utilisé des équations d’estimation généralisées utilisant une corrélation de travail d’indépendance et une famille binomiale avec une fonction de liaison logitique. Lorsque la mesure était utilisée par individu, l’analyse était la plus proche de la récupération des neutrophiles. GVHD aigu: similaire à l’analyse de la composition des microbiomes ANCOM , pour chaque organisme observé identifié au niveau du genre ou de l’espèce et chaque genre identifié, un log ratio du nombre d’espèces plus le genre compte plus a été calculé. , avec ces ratios comme variable indépendante et GVHD aiguë sévère comme variable Le coefficient estimé β a été normalisé à son erreur-type de la moyenne pour générer la statistique de Wald La distribution de la statistique de Wald pour chaque espèce a été considérée, avec la distribution Student T utilisée pour déterminer une valeur P, qui a subi la correction de Bonferroni

RÉSULTATS

Caractéristiques du participant

Les participants avaient une grande variété d’indications pour la transplantation, ainsi que des protocoles de transplantation. Tableau Pour chaque participant, une moyenne d’échantillons hebdomadaires a été évaluée, allant d’avant la transplantation à des jours post-transplantation pour un total de profils de microflore. microbiote a été évalué

Tableau Caractéristiques des participants à l’étude GVHD aiguë Total Aucun Grade – Grade – Nombre Âge, y moyenne – – – Maladie Leucémie lymphoblastique aiguë% Leucémie aiguë myéloïde% Leucémie lymphoblastique chronique% Leucémie myéloïde chronique% Maladie de Hodgkin% Lymphohistiocytose hémophagocytaire% Syndrome myélodysplasique% Myélome multiple % Lymphome non hodgkinien% Lymphome nasopharyngé primaire% Transplanta Relatif% Mini% apparié% GVHD diagnostic jour après transplantation moyenne – – GVHD aiguë Total Aucune Grade – Grade – Nombre Tranche d’âge, y moyenne – – – Maladie Leucémie lymphoblastique aiguë% Leucémie myéloïde aiguë % Leucémie lymphoblastique chronique% Leucémie myéloïde chronique% Maladie de Hodgkin% Lymphohistiocytose hémophagocytaire% Syndrome myélodysplasique% Myélome multiple% Lymphome non hodgkinien% Lymphome naso-pharyngé primaire% Transplanta Relatif% Mini% Matched% GVHD jour diagnostic post-transplantation moyen – – Abréviation: GVHD, disseea greffe-contre-hôteMini : conditionnement nonmyéloablatifView Large

Tabouret Microbiota de donateurs sains

Le microbiote des selles humaines saines varie d’un individu à l’autre, avec seulement environ un tiers des espèces bactériennes communes entre les individus. Les membres des familles Bacteroidaceae et Lachnospiracae sont dominants chez la plupart des individus.

Figure View largeTélécharger le microbiome de la greffe de cellules hématopoïétiques Les donneurs HCT et les receveurs HCT dans le temps La hauteur de chaque barre ou bande colorée est proportionnelle à l’abondance relative d’un organisme spécifique identifié au niveau de l’espèce ou du genre. lisibilité La coloration est liée au phylum de l’organisme: Firmicutes, violet / bleu Lachnospiraceae en violet; Protéobactéries, tan; Bacteroides, orange; et actinobactéries, sarcelle A Le microbiome des selles des donneurs HCT en bonne santé, démontrant une dominance typique de Lachnospiracea ou Bacteroides, avec une codominance occasionnelle avec Enterobacteraceae B-E, le microbiote des receveurs HCT dans le temps L’axe des x est le nombre de jours par rapport à la transplantation. dépeint la date de récupération des neutrophiles Pour les personnes ayant une maladie sévère du greffon contre l’hôte aiguë GVHD D et E, la date du début du GVHD est représentée avec un point noir sur la chronologie C, un patient qui a subi une colectomie partielle avant la greffe E, Trois receveurs d’HCT qui ont développé à la fois une GVHD aiguë sévère et une stéroïde réfractaire aux stéroïdes. Les receveurs HCT ayant le plus d’échantillons ont été inclus dans cette figure; ceux ayant moins d’échantillons ont été omis en tenant compte de l’espace Abréviations: GVHD, maladie du greffon contre l’hôte; HCT, greffe de cellules hématopoïétiquesFigure View largeTélécharger le microbiome de la greffe de cellules hématopoïétiques Les donneurs HCT et les receveurs HCT dans le temps La hauteur de chaque barre ou bande colorée est proportionnelle à l’abondance relative d’un organisme spécifique identifié au niveau de l’espèce ou du genre. le niveau de la famille pour la lisibilité La coloration est liée au phylum de l’organisme: Firmicutes, violet / bleu Lachnospiraceae en violet; Protéobactéries, tan; Bacteroides, orange; et actinobactéries, sarcelle A Le microbiome des selles des donneurs HCT en bonne santé, démontrant une dominance typique de Lachnospiracea ou Bacteroides, avec une codominance occasionnelle avec Enterobacteraceae B-E, le microbiote des receveurs HCT dans le temps L’axe des x est le nombre de jours par rapport à la transplantation. dépeint la date de récupération des neutrophiles Pour les personnes ayant une maladie sévère du greffon contre l’hôte aiguë GVHD D et E, la date du début du GVHD est représentée avec un point noir sur la chronologie C, un patient qui a subi une colectomie partielle avant la greffe E, Trois receveurs d’HCT qui ont développé à la fois une GVHD aiguë sévère et une stéroïde réfractaire aux stéroïdes. Les receveurs HCT ayant le plus d’échantillons ont été inclus dans cette figure; ceux ayant moins d’échantillons ont été omis en tenant compte de l’espace Abréviations: GVHD, maladie du greffon contre l’hôte; HCT, greffe de cellules hématopoïétiques

Microbiota de selles dans les patients de greffe de greffe de cellules hématopoïétiques au fil du temps

En général, les individus sans GVH aiguë aiguë de l’intestin ont maintenu un microbiote de selles largement similaire à ceux observés chez les donneurs sains. Figure B; Il y avait une dominance avec une combinaison d’espèces de Bacteroidaceae et / ou de membres des Lachnospiraceae. Une exception a été un patient ayant subi une colectomie partielle pour une maladie diverticulaire avant la greffe. Figure C Certains des patients atteints de GVHD aiguë ont présenté un déficit en Lachnospiraceae. GVHD aiguë sévère stéroïdienne réfractaire Figure E avait un manque persistant d’espèces Bacteroidaceae et Lachnospiracae après le début de GVHD Nous n’avons pas vu une tendance cohérente dans le taux de changement au fil du temps Figure supplémentaire S avec grade de GVHD Pour les destinataires pour lesquels nous avaient des échantillons de microbiote de selles jumelés de leurs donneurs, nous avons observé une tendance vers une plus grande distance du microbiote entre le donneur et le receveur, un indicateur de dissimilarité des communautés bactériennes à mesure que le grade de GVHD aiguë augmente; le patient d’un grade pour lequel nous avions une paire de donneurs était une valeur aberrante pour cette tendance. La différence entre la GVH aiguë de grade et la GVHD aiguë était significative P & lt; selon la régression GEE

Diversité des selles Microbiotes des receveurs de greffe de cellules hématopoïétiques et des donneurs

La figure A montre la diversité alpha des donneurs HCT et des receveurs HCT stratifiés par grade GVHD aigu Nous avons utilisé les mesures de diversité suivantes: diversité phylogénétique équilibrée BWPD , qui est une mesure qui tient compte des relations phylogénétiques entre organismes dans la communauté lors du calcul En utilisant tous les échantillons pour un patient donné, ou seulement l’échantillon le plus proche de la récupération des neutrophiles, on a observé une tendance à la baisse de la diversité alpha InvSh ou BWPD aux niveaux supérieurs. de la GVHD aiguë Par régression GEE avec une structure de corrélation d ‘indépendance, la diversité BWPD et InvSh alpha était statistiquement significativement plus faible chez les patients avec grade ou GVHD que chez ceux sans GVH aiguë ou GVHD aiguë de grade P & lt; La figure B montre la courbe ROC caractéristique de l’opérateur du récepteur pour la zone BWPD sous la courbe [AUC] et l’AUC de la diversité InvSh de la récupération des neutrophiles comme un prédicteur pour le développement éventuel de grade GVHD aiguë sévère –

Figure Vue largeDiffuserAlpha Diversité et maladie du greffon contre l’hôte GVHD A, Diversité phylogénétique pondérée équilibrée BWPD et inverse Shannon InvSh Diversité des espèces La rangée supérieure correspond à tous les points temporels observés; la rangée du bas ne concerne que les échantillons les plus proches de la récupération des neutrophiles. La diversité alpha était statistiquement significativement plus faible chez ceux dont la GVHD était sévère P & lt; Calculé par des équations générales d’estimation avec indépendance comme structure de corrélation lorsque tous les points temporels sont considérés B, Un opérateur récepteur caractéristique pour BWPD en pointillé bleu et InvSh en orange solide à la greffe de neutrophiles comme test pour le développement ultérieur d’abréviations aiguës de grade GVHD: AUC , zone sous la courbe; BWPD, diversité phylogénétique pondérée équilibrée; GVHD, maladie du greffon contre l’hôte; HCT, greffe de cellules hématopoïétiques; InvSh, inverse Shannon; ROC, recepteur characterFigure View largeTélécharger slideAlpha diversité et maladie du greffon contre l’hôte GVHD A, Diversité phylogénétique pondérée équilibrée BWPD et inverse Shannon InvSh diversité des espèces La rangée supérieure correspond à tous les points temporels observés; la rangée du bas ne concerne que les échantillons les plus proches de la récupération des neutrophiles. La diversité alpha était statistiquement significativement plus faible chez ceux dont la GVHD était sévère P & lt; Calculé par des équations générales d’estimation avec indépendance comme structure de corrélation lorsque tous les points temporels sont considérés B, Un opérateur récepteur caractéristique pour BWPD en pointillé bleu et InvSh en orange solide à la greffe de neutrophiles comme test pour le développement ultérieur d’abréviations aiguës de grade GVHD: AUC , zone sous la courbe; BWPD, diversité phylogénétique pondérée équilibrée; GVHD, maladie du greffon contre l’hôte; HCT, greffe de cellules hématopoïétiques; InvSh, inverse Shannon; ROC, caractéristique de l’opérateur du récepteur

Bactéries spécifiques et développement de la maladie du greffon contre l’hôte aiguë sévère

Pour tester les corrélations entre des bactéries spécifiques identifiées au niveau des espèces ou du genre lors de la récupération des neutrophiles et le développement ultérieur de GVHD aiguë sévère, nous avons utilisé une analyse similaire à ANCOM dans laquelle nous avons calculé le logarithme du nombre de chaque espèce ou genre. Nous avons ensuite sélectionné les organismes qui étaient significativement significativement positivement ou négativement corrélés avec les membres de la GVHD aiguës subséquents du genre Bacteroides B thetaiotaomicron, B ovatus, et B caccae étaient négativement corrélés avec GVHD aiguë sévère subséquente, tandis que d’autres B dorei étaient positivement corrélés Parmi les bactéries gram-positives, les bactéries buccales telles que Rothia mucilaginosa, Solobacterium moorei, et Veillonella parvula étaient positivement corrélés; plusieurs Lachnospiraceae incluant B luti et une espèce Butyricicoccus étaient négativement corrélées

pp – E- Firmicutes; Clostridia; Clostridiales; Lachnospiraceae; Blautia Dorea spp – E- Firmicutes; Clostridia; Clostridiales; Lachnospiraceae Ruminococcus spp – E- Firmicutes; Clostridia; Clostridiales; Ruminococcaceae Clostridium clostridioforme – E- Firmicutes; Clostridia; Clostridiales; Lachnospiraceae; Fusicatenibacter Bacteroides ovatus – groupe E-Bacteroidetes / Chlorobi; Bacteroidetes; Bacteroidia; Bacteroidales; Bacteroidaceae; Bacteroides Bacteroides caccae – groupe E-Bacteroidetes / Chlorobi; Bacteroidetes; Bacteroidia; Bacteroidales; Bacteroidaceae; Bacteroides Roseburia hominis E- Firmicutes; Clostridia; Clostridiales; Lachnospiraceae; Roseburia Eisenbergiella spp E- Firmicutes; Clostridia; Clostridiales; Lachnospiraceae Veillonella parvula E- Firmicutes; Négatifs Selenomonadales; Veillonellaceae; Veillonella Enterococcus faecium ou E- Firmicutes de type hirae; Les bacilles; Les lactobacilles; Enterococcaceae; Enterococcus Lactobacillus salivarius E- Firmicutes; Les bacilles; Les lactobacilles; Les lactobacillaceae; Lactobacillus Lactobacillus fermentum E- Firmicutes; Les bacilles; Les lactobacilles; Les lactobacillaceae; Lactobacillus Bacteroides dorei E- Bacteroidetes / groupe Chlorobi; Bacteroidetes; Bacteroidia; Bacteroidales; Bacteroidaceae; Bacteroides Solobacterium moorei E- Firmicutes; Erysipelotrichia; Erysipelotrichales; Erysipelotrichaceae; Solobacterium Rothia mucilaginosa E- Actinobactéries; Actinobactéries; Actinobacteridae; Actinomycetales; Micrococcineae; Micrococcaceae; Corrélation entre l’organisme de Rothia et la maladie sévère du greffon contre l’hôte sévère β / SEMβ P corr Lignée Erysipelatoclostridium ramosum – E- Firmicutes; Erysipelotrichia; Erysipelotrichales; Erysipelotrichaceae; Erysipelatoclostridium Bacteroides thetaiotaomicron – groupe E-Bacteroidetes / Chlorobi; Bacteroidetes; Bacteroidia; Bacteroidales; Bacteroidaceae; Bacteroides Blautia luti – E- Firmicutes; Clostridia; Clostridiales; Lachnospiraceae; Blautia Candidatus soleaferrea – E- Firmicutes; Clostridia; Clostridiales; Ruminococcaceae Butyricicoccus spp – E- Firmicutes; Clostridia; Clostridiales; Clostridiaceae Blautia spp – E- Firmicutes; Clostridia; Clostridiales; Lachnospiraceae; Blautia Dorea spp – E- Firmicutes; Clostridia; Clostridiales; Lachnospiraceae Ruminococcus spp – E- Firmicutes; Clostridia; Clostridiales; Ruminococcaceae Clostridium clostridioforme – E- Firmicutes; Clostridia; Clostridiales; Lachnospiraceae; Fusicatenibacter Bacteroides ovatus – groupe E-Bacteroidetes / Chlorobi; Bacteroidetes; Bacteroidia; Bacteroidales; Bacteroidaceae; Bacteroides Bacteroides caccae – groupe E-Bacteroidetes / Chlorobi; Bacteroidetes; Bacteroidia; Bacteroidales; Bacteroidaceae; Bacteroides Roseburia hominis E- Firmicutes; Clostridia; Clostridiales; Lachnospiraceae; Roseburia Eisenbergiella spp E- Firmicutes; Clostridia; Clostridiales; Lachnospiraceae Veillonella parvula E- Firmicutes; Négatifs Selenomonadales; Veillonellaceae; Veillonella Enterococcus faecium ou E- Firmicutes de type hirae; Les bacilles; Les lactobacilles; Enterococcaceae; Enterococcus Lactobacillus salivarius E- Firmicutes; Les bacilles; Les lactobacilles; Les lactobacillaceae; Lactobacillus Lactobacillus fermentum E- Firmicutes; Les bacilles; Les lactobacilles; Les lactobacillaceae; Lactobacillus Bacteroides dorei E- Bacteroidetes / groupe Chlorobi; Bacteroidetes; Bacteroidia; Bacteroidales; Bacteroidaceae; Bacteroides Solobacterium moorei E- Firmicutes; Erysipelotrichia; Erysipelotrichales; Erysipelotrichaceae; Solobacterium Rothia mucilaginosa E- Actinobactéries; Actinobactéries; Actinobacteridae; Actinomycetales; Micrococcineae; Micrococcaceae; Rothia Sévère contre l’hôte maladie est de grade -a ANCOM analyse de la composition des microbiomes-style analyse a été effectuée β / SEMβ est la statistique de Wald La correction de Bonferroni a été utilisé pour corriger P La récupération des neutrophiles est le troisième jour consécutif d’un absolu nombre de neutrophiles & gt; Un gradient d’organismes corrélés positivement à négativement à la récupération des neutrophiles peut être utilisé comme mesure pour évaluer le risque de GVHFD aiguë sévère subséquente. Pour chaque communauté microbienne, nous avons calculé un gradient de la somme de l’abondance relative des bactéries positivement corrélées moins la somme des l’abondance relative des corrélats négatifs La Figure A montre le gradient pour tous les échantillons pour nos receveurs stratifiés par grade GVHD aigu; il y a une légère tendance à un gradient plus élevé chez ceux qui ont des niveaux plus élevés de GVH aiguë. La figure B montre le gradient pour les communautés microbiennes les plus proches de la récupération des neutrophiles; la tendance est plus claire vers un gradient plus élevé étant associé à une teneur plus élevée de GVHD aiguë. La figure C est la ROC pour ce gradient en tant que test pour le développement de grade GVHD aigu sévère ou; l’AUC du ROC pour ce test est significativement meilleure que la valeur d’hypothèse nulle de, P & lt; par permutation sur les itérations La Figure D montre la relation entre la spécificité et la sensibilité de cette métrique à différentes valeurs de coupure

Figure Vue largeToile de téléchargement Organismes corrélés et négativement corrélés à la récupération des neutrophiles et à la réaction du greffon contre l’hôte GVHD Un gradient a été calculé en prenant la somme de l’abondance relative de l’organisme corrélé positif et de la somme de l’abondance relative des corrélats négatifs. pour ce gradient est montré pour tous les points temporels dans le panneau A et pour le moment le plus proche de la prise de greffe de cellules hématopoïétiques HCT bénéficiaires C, le récepteur opérateur caractéristique de ce gradient à la récupération des neutrophiles comme un prédicteur pour le développement de grade sévère – GVHD D aiguë, Sensibilité ou spécificité à diverses valeurs seuils pour le gradient, permettant de sélectionner un seuil optimisé pour l’une ou l’autre spécificité, par exemple, pour une intervention à risque plus élevé ou une sensibilité pour l’inclusion dans un essai de prophylaxie GVHD. Abréviations: ASC, aire sous la courbe; GVHD, maladie du greffon contre l’hôte; HCT, greffe de cellules hématopoïétiquesFigure View largeToile de téléchargement Organismes corrélés négativement et négativement à la récupération des neutrophiles et maladie du greffon contre l’hôte GVHD Un gradient a été calculé en prenant la somme de l’abondance relative de l’organisme corrélé positif avec la GVHD moins la somme de l’abondance relative du La valeur de ce gradient est indiquée pour tous les points temporels du panel A et pour le moment le plus proche de la prise de greffe dans le panel B pour les receveurs HCT de cellules hématopoïétiques C, opérateur récepteur caractéristique de ce gradient à la récupération des neutrophiles comme prédicteur du développement GVHD D aiguë, Sensibilité ou spécificité à diverses valeurs seuils pour le gradient, permettant de sélectionner un seuil optimisé pour l’une ou l’autre spécificité, par exemple, pour une intervention ou une sensibilité à plus haut risque, pour une inclusion dans un essai de prophylaxie GVHD Abréviations: AUC, aire sous la courbe; GVHD, maladie du greffon contre l’hôte; HCT, greffe de cellules hématopoïétiques

DISCUSSION

Nous avons décrit plusieurs espèces bactériennes distinctes positivement ou négativement corrélées avec le développement ultérieur de GVHD aiguë sévère lorsqu’elles étaient présentes autour de la récupération des neutrophiles et ont utilisé ces organismes dans une mesure pour prédire la présence de GVHD aiguë. GVHD aiguë sévère subséquente Nos résultats sont globalement comparables aux travaux antérieurs publiés mais pointent sur des espèces spécifiques plutôt que sur la diversité alpha comme facteur prédictif du microbiome pour le développement éventuel de la GVHD aiguë sévèreNotons que l’apparition de la GVHD aiguë peut être hyperacute, Chez les patients qui ont développé une GVH aiguë sévère, l’apparition des symptômes GVHD a été liée à la récupération des neutrophiles, les symptômes GVHD les plus sévères apparaissant plus tard. Ainsi, notre métrique reste utile pour prédire le développement ultérieur. de GVHD grave alors que cette étude est centrée sur les corrélations entre les selles microbiote et la GVHD aiguë et leur potentiel à être utilisé comme biomarqueur du risque de maladie, nos résultats et ceux d’autres groupes indiquent plusieurs mécanismes possibles par lesquels le microbiome intestinal pourrait jouer un rôle direct dans la modulation de la GVH. Dans notre étude, une nouvelle association avec la GVHD n’a pas été publiée auparavant. D’autres ont impliqué la même famille d’organismes avec une inflammation intestinale dans le carcinome colorectal et des dommages intestinaux dans un modèle du système HCT Plusieurs études ont montré une corrélation entre l’exposition aux antibiotiques et le risque de décès par GVHD sévère , en particulier les antibiotiques avec un spectre anaérobie Ces agents peuvent ouvrir de nouvelles niches écologiques pour ces organismes typiquement intestinaux. Le genre Bacteroides était associé à des effets différents, avec B dorei positivement corrélé avec GVHD et B ovatus, B caccae et B Ces différences pourraient s’expliquer par des différences dans la capacité métabolique, la virulence, ou la capacité à promouvoir l’inflammation chez ces organismes dans le même genre. Les métabolites ont également été considérés comme une corrélation avec la GVHD sévère , en particulier avec les changements de mucine. Métabolisme Une meilleure compréhension de la capacité métabolique et de l’activité du microbiome intestinal dans l’HCT pourrait donner un aperçu de la façon dont le microbiome peut affecter la récupération immunitaire après la greffe Nos résultats incluent une relation possible entre le micronome HCT et le microbiote receveur. distance phylogénétique et risque de GVHD La composition du microbiote et sa proximité avec le microbiote du donneur HCT peuvent être des facteurs importants à prendre en compte lors de futures interventions telles que la transplantation de microbiote fécal Cette observation nécessite une confirmation. s suggéré un avantage de l’antibiotique décontamin ation de l’intestin avant la greffe; À la fin des années, après l’introduction de la prophylaxie immunosuppressive, les études cliniques ont révélé un effet plus mitigé de la décontamination intestinale agressive, voire la possibilité d’une augmentation de la GVHD Comprendre les mécanismes par lesquels le microbiote affecte Le risque de GVHD sera nécessaire pour concilier ces résultats avec les études actuelles sur le microbiome et GVHD. Cette étude est limitée par les contraintes intrinsèques des profils S-SSU d’un microbiote où nous évaluons l’abondance relative des lectures de séquences, et non les concentrations absolues de bactéries. des organismes, y compris les Clostridiales et les Enterobacteraceae, peuvent être difficiles à résoudre via le profilage de l’ARN ampli du gène S rRNA ​​Les échantillons étaient conservés à température ambiante sans conservateur pendant des heures avant d’être conservés à -oC. milieu clinique, mais aurait pu entraîner des changements dans la composition des échantillons de microbiote Dans des études futures, nous aimerions explorer l’effet de la nutrition entérale par rapport à la nutrition parentérale, l’utilisation d’antiacides et d’autres facteurs qui pourraient être corrélés avec le passage aux organismes oraux que nous avons observé dans les cas graves de GVH incubation. Comme pour d’autres études publiées, il s’agissait d’une étude monocentrique, et nos résultats pourraient ne pas être généralisés à tous les centres. Nous fournissons une nouvelle mesure pour évaluer le risque de GVH afin que d’autres centres puissent valider ou infirmer cette approche. nous démontrons que le microbiote des selles peut être un prédicteur utile pour le développement ultérieur de GVHD sévère aiguë lorsqu’il est mesuré au moment de la récupération des neutrophiles post-transplantation Déterminer quels patients HCT sont les plus susceptibles de développer une GVHD aiguë sévère permettrait aux cliniciens de cibler ces patients pour plus interventions agressives, y compris l’utilisation d’agents immunomodulateurs préventifs ou des efforts pour modifier les communautés microbiennes intestinales

Données supplémentaires

Les documents supplémentaires sont disponibles sur Clinical Infectious Diseases en ligne. Les données fournies par les auteurs étant destinées au lecteur, les documents publiés ne sont pas copiés et relèvent de la seule responsabilité des auteurs. Les questions ou les commentaires doivent donc être adressés à l’auteur correspondant.

Remarques

Remerciements Les auteurs remercient Noah Hoffman d’avoir fourni le code et les outils pour affiner notre classification et Timothy Randolph pour des conseils sur l’analyse statistique. Soutien financier Ce travail a été financé en partie par une subvention institutionnelle de la division Vaccine and Infectious Disease du Centre de recherche sur le cancer Fred Hutchinson. Grâce à un don généreux, JLG est soutenu par Joel Meyers EndowmentPotentiel Conflits d’intérêts SAP a été consultant et a participé à des essais cliniques avec Merck, Chimerix et Optimer / Cubist Tous les autres auteurs: Aucun conflit signalé Tous les auteurs ont soumis le formulaire ICMJE pour Divulgation des conflits d’intérêts potentiels Les conflits que les éditeurs jugent pertinents pour le contenu du manuscrit ont été divulgués