The efficacy of interleukin-6 receptor antagonists in critically ill patients with coronavirus disease 2019 (Covid-19) is unclear.We evaluated tocilizumab and sarilumab in an ongoing international, multifactorial, adaptive platform trial. Adult patients with Covid-19, within 24 hours after starting organ support in the intensive care unit (ICU), were randomly assigned to receive tocilizumab (8 mg per kilogram of body weight), sarilumab (400 mg), or standard care (control). The primary outcome was respiratory and cardiovascular organ support-free days, on an ordinal scale combining in-hospital death (assigned a value of -1) and days free of organ support to day 21. The trial uses a Bayesian statistical model with predefined criteria for superiority, efficacy, equivalence, or futility. An odds ratio greater than 1 represented improved survival, more organ support-free days, or both.Both tocilizumab and sarilumab met the predefined criteria for efficacy. At that time, 353 patients had been assigned to tocilizumab, 48 to sarilumab, and 402 to control. The median number of organ support-free days was 10 (interquartile range, -1 to 16) in the tocilizumab group, 11 (interquartile range, 0 to 16) in the sarilumab group, and 0 (interquartile range, -1 to 15) in the control group. The median adjusted cumulative odds ratios were 1.64 (95% credible interval, 1.25 to 2.14) for tocilizumab and 1.76 (95% credible interval, 1.17 to 2.91) for sarilumab as compared with control, yielding posterior probabilities of superiority to control of more than 99.9% and of 99.5%, respectively. An analysis of 90-day survival showed improved survival in the pooled interleukin-6 receptor antagonist groups, yielding a hazard ratio for the comparison with the control group of 1.61 (95% credible interval, 1.25 to 2.08) and a posterior probability of superiority of more than 99.9%. All secondary analyses supported efficacy of these interleukin-6 receptor antagonists.In critically ill patients with Covid-19 receiving organ support in ICUs, treatment with the interleukin-6 receptor antagonists tocilizumab and sarilumab improved outcomes, including survival. (REMAP-CAP ClinicalTrials.gov number, NCT02735707.).

Host-mediated lung inflammation is present1, and drives mortality2, in the critical illness caused by coronavirus disease 2019 (COVID-19). Host genetic variants associated with critical illness may identify mechanistic targets for therapeutic development3. Here we report the results of the GenOMICC (Genetics Of Mortality In Critical Care) genome-wide association study in 2,244 critically ill patients with COVID-19 from 208 UK intensive care units. We have identified and replicated the following new genome-wide significant associations: on chromosome 12q24.13 (rs10735079, P = 1.65 × 10-8) in a gene cluster that encodes antiviral restriction enzyme activators (OAS1, OAS2 and OAS3); on chromosome 19p13.2 (rs74956615, P = 2.3 × 10-8) near the gene that encodes tyrosine kinase 2 (TYK2); on chromosome 19p13.3 (rs2109069, P = 3.98 × 10-12) within the gene that encodes dipeptidyl peptidase 9 (DPP9); and on chromosome 21q22.1 (rs2236757, P = 4.99 × 10-8) in the interferon receptor gene IFNAR2. We identified potential targets for repurposing of licensed medications: using Mendelian randomization, we found evidence that low expression of IFNAR2, or high expression of TYK2, are associated with life-threatening disease; and transcriptome-wide association in lung tissue revealed that high expression of the monocyte-macrophage chemotactic receptor CCR2 is associated with severe COVID-19. Our results identify robust genetic signals relating to key host antiviral defence mechanisms and mediators of inflammatory organ damage in COVID-19. Both mechanisms may be amenable to targeted treatment with existing drugs. However, large-scale randomized clinical trials will be essential before any change to clinical practice.

The spike protein of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is critical for virus infection through the engagement of the human ACE2 protein1 and is a major antibody target. Here we show that chronic infection with SARS-CoV-2 leads to viral evolution and reduced sensitivity to neutralizing antibodies in an immunosuppressed individual treated with convalescent plasma, by generating whole-genome ultra-deep sequences for 23 time points that span 101 days and using in vitro techniques to characterize the mutations revealed by sequencing. There was little change in the overall structure of the viral population after two courses of remdesivir during the first 57 days. However, after convalescent plasma therapy, we observed large, dynamic shifts in the viral population, with the emergence of a dominant viral strain that contained a substitution (D796H) in the S2 subunit and a deletion (ΔH69/ΔV70) in the S1 N-terminal domain of the spike protein. As passively transferred serum antibodies diminished, viruses with the escape genotype were reduced in frequency, before returning during a final, unsuccessful course of convalescent plasma treatment. In vitro, the spike double mutant bearing both ΔH69/ΔV70 and D796H conferred modestly decreased sensitivity to convalescent plasma, while maintaining infectivity levels that were similar to the wild-type virus.The spike substitution mutant D796H appeared to be the main contributor to the decreased susceptibility to neutralizing antibodies, but this mutation resulted in an infectivity defect. The spike deletion mutant ΔH69/ΔV70 had a twofold higher level of infectivity than wild-type SARS-CoV-2, possibly compensating for the reduced infectivity of the D796H mutation. These data reveal strong selection on SARS-CoV-2 during convalescent plasma therapy, which is associated with the emergence of viral variants that show evidence of reduced susceptibility to neutralizing antibodies in immunosuppressed individuals. Chronic infection with SARS-CoV-2 leads to the emergence of viral variants that show reduced susceptibility to neutralizing antibodies in an immunosuppressed individual treated with convalescent plasma.

Abstract The SARS-CoV-2 Omicron BA.1 variant emerged in 2021 1 and has multiple mutations in its spike protein 2 . Here we show that the spike protein of Omicron has a higher affinity for ACE2 compared with Delta, and a marked change in its antigenicity increases Omicron’s evasion of therapeutic monoclonal and vaccine-elicited polyclonal neutralizing antibodies after two doses. mRNA vaccination as a third vaccine dose rescues and broadens neutralization. Importantly, the antiviral drugs remdesivir and molnupiravir retain efficacy against Omicron BA.1. Replication was similar for Omicron and Delta virus isolates in human nasal epithelial cultures. However, in lung cells and gut cells, Omicron demonstrated lower replication. Omicron spike protein was less efficiently cleaved compared with Delta. The differences in replication were mapped to the entry efficiency of the virus on the basis of spike-pseudotyped virus assays. The defect in entry of Omicron pseudotyped virus to specific cell types effectively correlated with higher cellular RNA expression of TMPRSS2 , and deletion of TMPRSS2 affected Delta entry to a greater extent than Omicron. Furthermore, drug inhibitors targeting specific entry pathways 3 demonstrated that the Omicron spike inefficiently uses the cellular protease TMPRSS2, which promotes cell entry through plasma membrane fusion, with greater dependency on cell entry through the endocytic pathway. Consistent with suboptimal S1/S2 cleavage and inability to use TMPRSS2, syncytium formation by the Omicron spike was substantially impaired compared with the Delta spike. The less efficient spike cleavage of Omicron at S1/S2 is associated with a shift in cellular tropism away from TMPRSS2-expressing cells, with implications for altered pathogenesis.

Thrombosis and inflammation may contribute to morbidity and mortality among patients with coronavirus disease 2019 (Covid-19). We hypothesized that therapeutic-dose anticoagulation would improve outcomes in critically ill patients with Covid-19.In an open-label, adaptive, multiplatform, randomized clinical trial, critically ill patients with severe Covid-19 were randomly assigned to a pragmatically defined regimen of either therapeutic-dose anticoagulation with heparin or pharmacologic thromboprophylaxis in accordance with local usual care. The primary outcome was organ support-free days, evaluated on an ordinal scale that combined in-hospital death (assigned a value of -1) and the number of days free of cardiovascular or respiratory organ support up to day 21 among patients who survived to hospital discharge.The trial was stopped when the prespecified criterion for futility was met for therapeutic-dose anticoagulation. Data on the primary outcome were available for 1098 patients (534 assigned to therapeutic-dose anticoagulation and 564 assigned to usual-care thromboprophylaxis). The median value for organ support-free days was 1 (interquartile range, -1 to 16) among the patients assigned to therapeutic-dose anticoagulation and was 4 (interquartile range, -1 to 16) among the patients assigned to usual-care thromboprophylaxis (adjusted proportional odds ratio, 0.83; 95% credible interval, 0.67 to 1.03; posterior probability of futility [defined as an odds ratio <1.2], 99.9%). The percentage of patients who survived to hospital discharge was similar in the two groups (62.7% and 64.5%, respectively; adjusted odds ratio, 0.84; 95% credible interval, 0.64 to 1.11). Major bleeding occurred in 3.8% of the patients assigned to therapeutic-dose anticoagulation and in 2.3% of those assigned to usual-care pharmacologic thromboprophylaxis.In critically ill patients with Covid-19, an initial strategy of therapeutic-dose anticoagulation with heparin did not result in a greater probability of survival to hospital discharge or a greater number of days free of cardiovascular or respiratory organ support than did usual-care pharmacologic thromboprophylaxis. (REMAP-CAP, ACTIV-4a, and ATTACC ClinicalTrials.gov numbers, NCT02735707, NCT04505774, NCT04359277, and NCT04372589.).

Evidence regarding corticosteroid use for severe coronavirus disease 2019 (COVID-19) is limited.To determine whether hydrocortisone improves outcome for patients with severe COVID-19.An ongoing adaptive platform trial testing multiple interventions within multiple therapeutic domains, for example, antiviral agents, corticosteroids, or immunoglobulin. Between March 9 and June 17, 2020, 614 adult patients with suspected or confirmed COVID-19 were enrolled and randomized within at least 1 domain following admission to an intensive care unit (ICU) for respiratory or cardiovascular organ support at 121 sites in 8 countries. Of these, 403 were randomized to open-label interventions within the corticosteroid domain. The domain was halted after results from another trial were released. Follow-up ended August 12, 2020.The corticosteroid domain randomized participants to a fixed 7-day course of intravenous hydrocortisone (50 mg or 100 mg every 6 hours) (n = 143), a shock-dependent course (50 mg every 6 hours when shock was clinically evident) (n = 152), or no hydrocortisone (n = 108).The primary end point was organ support-free days (days alive and free of ICU-based respiratory or cardiovascular support) within 21 days, where patients who died were assigned -1 day. The primary analysis was a bayesian cumulative logistic model that included all patients enrolled with severe COVID-19, adjusting for age, sex, site, region, time, assignment to interventions within other domains, and domain and intervention eligibility. Superiority was defined as the posterior probability of an odds ratio greater than 1 (threshold for trial conclusion of superiority >99%).After excluding 19 participants who withdrew consent, there were 384 patients (mean age, 60 years; 29% female) randomized to the fixed-dose (n = 137), shock-dependent (n = 146), and no (n = 101) hydrocortisone groups; 379 (99%) completed the study and were included in the analysis. The mean age for the 3 groups ranged between 59.5 and 60.4 years; most patients were male (range, 70.6%-71.5%); mean body mass index ranged between 29.7 and 30.9; and patients receiving mechanical ventilation ranged between 50.0% and 63.5%. For the fixed-dose, shock-dependent, and no hydrocortisone groups, respectively, the median organ support-free days were 0 (IQR, -1 to 15), 0 (IQR, -1 to 13), and 0 (-1 to 11) days (composed of 30%, 26%, and 33% mortality rates and 11.5, 9.5, and 6 median organ support-free days among survivors). The median adjusted odds ratio and bayesian probability of superiority were 1.43 (95% credible interval, 0.91-2.27) and 93% for fixed-dose hydrocortisone, respectively, and were 1.22 (95% credible interval, 0.76-1.94) and 80% for shock-dependent hydrocortisone compared with no hydrocortisone. Serious adverse events were reported in 4 (3%), 5 (3%), and 1 (1%) patients in the fixed-dose, shock-dependent, and no hydrocortisone groups, respectively.Among patients with severe COVID-19, treatment with a 7-day fixed-dose course of hydrocortisone or shock-dependent dosing of hydrocortisone, compared with no hydrocortisone, resulted in 93% and 80% probabilities of superiority with regard to the odds of improvement in organ support-free days within 21 days. However, the trial was stopped early and no treatment strategy met prespecified criteria for statistical superiority, precluding definitive conclusions.ClinicalTrials.gov Identifier: NCT02735707.

Transmission of SARS-CoV-2 is uncontrolled in many parts of the world; control is compounded in some areas by the higher transmission potential of the B.1.1.7 variant1, which has now been reported in 94 countries. It is unclear whether the response of the virus to vaccines against SARS-CoV-2 on the basis of the prototypic strain will be affected by the mutations found in B.1.1.7. Here we assess the immune responses of individuals after vaccination with the mRNA-based vaccine BNT162b22. We measured neutralizing antibody responses after the first and second immunizations using pseudoviruses that expressed the wild-type spike protein or a mutated spike protein that contained the eight amino acid changes found in the B.1.1.7 variant. The sera from individuals who received the vaccine exhibited a broad range of neutralizing titres against the wild-type pseudoviruses that were modestly reduced against the B.1.1.7 variant. This reduction was also evident in sera from some patients who had recovered from COVID-19. Decreased neutralization of the B.1.1.7 variant was also observed for monoclonal antibodies that target the N-terminal domain (9 out of 10) and the receptor-binding motif (5 out of 31), but not for monoclonal antibodies that recognize the receptor-binding domain that bind outside the receptor-binding motif. Introduction of the mutation that encodes the E484K substitution in the B.1.1.7 background to reflect a newly emerged variant of concern (VOC 202102/02) led to a more-substantial loss of neutralizing activity by vaccine-elicited antibodies and monoclonal antibodies (19 out of 31) compared with the loss of neutralizing activity conferred by the mutations in B.1.1.7 alone. The emergence of the E484K substitution in a B.1.1.7 background represents a threat to the efficacy of the BNT162b2 vaccine. Sera from vaccinated individuals and some monoclonal antibodies show a modest reduction in neutralizing activity against the B.1.1.7 variant of SARS-CoV-2; but the E484K substitution leads to a considerable loss of neutralizing activity.

Abstract Although two-dose mRNA vaccination provides excellent protection against SARS-CoV-2, there is little information about vaccine efficacy against variants of concern (VOC) in individuals above eighty years of age 1 . Here we analysed immune responses following vaccination with the BNT162b2 mRNA vaccine 2 in elderly participants and younger healthcare workers. Serum neutralization and levels of binding IgG or IgA after the first vaccine dose were lower in older individuals, with a marked drop in participants over eighty years old. Sera from participants above eighty showed lower neutralization potency against the B.1.1.7 (Alpha), B.1.351 (Beta) and P.1. (Gamma) VOC than against the wild-type virus and were more likely to lack any neutralization against VOC following the first dose. However, following the second dose, neutralization against VOC was detectable regardless of age. The frequency of SARS-CoV-2 spike-specific memory B cells was higher in elderly responders (whose serum showed neutralization activity) than in non-responders after the first dose. Elderly participants showed a clear reduction in somatic hypermutation of class-switched cells. The production of interferon-γ and interleukin-2 by SARS-CoV-2 spike-specific T cells was lower in older participants, and both cytokines were secreted primarily by CD4 T cells. We conclude that the elderly are a high-risk population and that specific measures to boost vaccine responses in this population are warranted, particularly where variants of concern are circulating.

BackgroundThrombosis and inflammation may contribute to the risk of death and complications among patients with coronavirus disease 2019 (Covid-19). We hypothesized that therapeutic-dose anticoagulation may improve outcomes in noncritically ill patients who are hospitalized with Covid-19.MethodsIn this open-label, adaptive, multiplatform, controlled trial, we randomly assigned patients who were hospitalized with Covid-19 and who were not critically ill (which was defined as an absence of critical care–level organ support at enrollment) to receive pragmatically defined regimens of either therapeutic-dose anticoagulation with heparin or usual-care pharmacologic thromboprophylaxis. The primary outcome was organ support–free days, evaluated on an ordinal scale that combined in-hospital death (assigned a value of −1) and the number of days free of cardiovascular or respiratory organ support up to day 21 among patients who survived to hospital discharge. This outcome was evaluated with the use of a Bayesian statistical model for all patients and according to the baseline d-dimer level.Download a PDF of the Research Summary.ResultsThe trial was stopped when prespecified criteria for the superiority of therapeutic-dose anticoagulation were met. Among 2219 patients in the final analysis, the probability that therapeutic-dose anticoagulation increased organ support–free days as compared with usual-care thromboprophylaxis was 98.6% (adjusted odds ratio, 1.27; 95% credible interval, 1.03 to 1.58). The adjusted absolute between-group difference in survival until hospital discharge without organ support favoring therapeutic-dose anticoagulation was 4.0 percentage points (95% credible interval, 0.5 to 7.2). The final probability of the superiority of therapeutic-dose anticoagulation over usual-care thromboprophylaxis was 97.3% in the high d-dimer cohort, 92.9% in the low d-dimer cohort, and 97.3% in the unknown d-dimer cohort. Major bleeding occurred in 1.9% of the patients receiving therapeutic-dose anticoagulation and in 0.9% of those receiving thromboprophylaxis.ConclusionsIn noncritically ill patients with Covid-19, an initial strategy of therapeutic-dose anticoagulation with heparin increased the probability of survival to hospital discharge with reduced use of cardiovascular or respiratory organ support as compared with usual-care thromboprophylaxis. (ATTACC, ACTIV-4a, and REMAP-CAP ClinicalTrials.gov numbers, NCT04372589, NCT04505774, NCT04359277, and NCT02735707.) Quick Take Therapeutic Anticoagulation in Hospitalized Patients with Covid-19 2m 51s

The aim of these guidelines is to update the 2017 clinical practice guideline (CPG) of the European Society of Intensive Care Medicine (ESICM). The scope of this CPG is limited to adult patients and to non-pharmacological respiratory support strategies across different aspects of acute respiratory distress syndrome (ARDS), including ARDS due to coronavirus disease 2019 (COVID-19). These guidelines were formulated by an international panel of clinical experts, one methodologist and patients' representatives on behalf of the ESICM. The review was conducted in compliance with the Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA) statement recommendations. We followed the Grading of Recommendations Assessment, Development, and Evaluation (GRADE) approach to assess the certainty of evidence and grade recommendations and the quality of reporting of each study based on the EQUATOR (Enhancing the QUAlity and Transparency Of health Research) network guidelines. The CPG addressed 21 questions and formulates 21 recommendations on the following domains: (1) definition; (2) phenotyping, and respiratory support strategies including (3) high-flow nasal cannula oxygen (HFNO); (4) non-invasive ventilation (NIV); (5) tidal volume setting; (6) positive end-expiratory pressure (PEEP) and recruitment maneuvers (RM); (7) prone positioning; (8) neuromuscular blockade, and (9) extracorporeal life support (ECLS). In addition, the CPG includes expert opinion on clinical practice and identifies the areas of future research.