Characterization of the T helper cells in the different CRS endotypes

Introduction

Primary diffuse chronic rhinosinusitis with/without nasal polyps (CRSw/sNP) can be clinically divided into 2 endotypes: T2 and non-T2. Locally, T2 CRSwNP is characterized by IgE, eosinophilia, Th2 cytokines and downregulation of Treg cytokines. The expression patterns of peripheral blood mononuclear cells (PMBC) in the different CRS endotypes have not yet been characterized.

Materials/Methods

In this proof-of-concept study, patients with primary diffuse, therapy-resistant CRS were included between 2021-2023. Two CRS subgroups were compared: T2 CRSwNP and CRSsNP. Clinical characterization and a two-step in vitro cell stimulation were performed. For the latter, whole blood was stimulated with T-cell mitogens and the release of IFN-γ, IL-4, IL-5, IL-2, IL-10 was quantitatively determined.

Results

A total of 23 patients were included, 13 of whom had T2 CRSwNP. Stimulation of PMBC with Staphylococcus aureus enterotoxin B (SEB) and PMA/ionomycin both induced a very significant increase in all cytokines. The induction of IL-2 (p = 0.003) and IL-10 (p = 0.009) after PMA/ionomycin stimulation was significantly lower in T2 CRSwNP compared to CRSsNP. The eosinophil count in sinonasal tissue also correlated inversely with stimulated IL-2 and IL-10 concentrations (p = 0.01 and 0.03, respectively). SEB did not induce a different cytokine release between T2 CRSwNP and CRSsNP. The release of IL-4 and IL-5 was not significantly higher in patients with T2 CRSwNP and was not associated with local eosinophil count.

Discussion

This is the first study to characterize the expression patterns of PMBC in different CRS endotypes. Our results may suggest that the dysregulation of regulatory T cells plays a central role in the Th2 bias in T2 CRSwNP.

Einleitung

Die primäre diffuse chronische Rhinosinusitis (CRS) mit/ohne Nasenpolypen (CRSw/sNP) lässt sich klinisch in 2 Endotypen unterteilen: T2 und Nicht-T2. Lokal ist T2 CRSwNP durch IgE, Eosinophilie, Th2-Zytokine sowie eine Herabregulierung von Treg-Zytokinen gekennzeichnet. Die Zytokin-Expressionsmuster peripherer mononukleären Blutzellen (PMBC) in den verschiedenen CRS-Endotypen wurden bisher noch nicht charakterisiert.

Methoden

In dieser Proof-of-Concept Studie wurden Patienten mit primärer diffuser, therapieresistenter CRS von 2021-2023 eingeschlossen. Zwei CRS-Subgruppen wurden verglichen: T2 CRSwNP und CRSsNP. Es erfolgte eine klinische Charakterisierung sowie eine zweistufige in-vitro Zellstimulation. Dabei wurde Vollblut mit T-Zell-Mitogenen stimuliert und die Freisetzung von IFN-γ, IL-4, IL-5, IL-2, IL-10 quantitativ bestimmt.

Ergebnisse

Insgesamt wurden 23 Patienten eingeschlossen, 13 davon hatten eine T2 CRSwNP. Die Stimulation der PMBC mit Staphylococcus aureus enterotoxin B (SEB) und mit PMA/Ionomycin haben beide einen sehr signifikanten Anstieg aller Zytokine induziert. Die Induktion von IL-2 (p = 0,003) und IL-10 (p = 0,009) nach PMA/Ionomycin Stimulation war bei T2 CRSwNP signifikant niedriger im Vergleich zu CRSsNP. Die Eosinophilenzahl im sinunasalen Gewebe korrelierte außerdem invers mit der stimulierten IL-2 und IL-10 Konzentration (p = 0,01 bzw. 0,03). SEB induzierte keine unterschiedliche Zytokinfreisetzung zwischen T2 CRSwNP und CRSsNP. Die Freisetzung von IL-4 und IL-5 war nicht signifikant höher bei Patienten mit T2 CRSwNP und war nicht mit der lokalen Eosinophilenzahl assoziiert.

Diskussion

Diese Studie charakterisiert erstmals die Expressionsmuster der PMBC in unterschiedlichen CRS-Endotypen. Unsere Ergebnisse könnten darauf hinweisen, dass die Dysregulation der regulatorischen T-Zellen eine zentrale Rolle in der Th2-Bias bei T2 CRSwNP spielt.

Die Autorinnen/Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.