Differential innate immunity gene expression between corticosteroids responsive and non-responsive patients with chronic rhinosinusitis and nasal polyposis

Background: Chronic rhinosinusitis with nasal polyp (CRSwNP) is a multifactorial disease with no single identifiable cause. It is commonly-agreed that CRSwNP is an incurable disease in most patients and therapy is intended mainly to reduce symptoms and improve quality of life. While glucocorticoids (GC) are typically the cornerstone of maintenance treatment, many patients do not show satisfactory treatment response. This study aims to identify biological markers that may contribute to GC resistance and CRS recalcitrance. Methods: In a prospective case-control study, ethmoid mucosa of 20 CRSwNP patients with gram-positive bacteria (S. aureus) on culture were collected and compared to ethmoid mucosa of 10 control patients. Cases were subjectively classified as GC respondent and GC non-respondent using the Adelaide Disease Severity Score. Preoperative paranasal sinus CT scans were used to assess disease severity using the Lund–Mackay scoring system. The tissue explants were treated with dexamethasone and stimulated with S. aureus for six hours. A quantitative polymerase chain reaction (qPCR) array was used to measure expression level of a panel of inflammatory cytokines (TNF-α, IL-1β, MKP-1, HMGB1, IFNγ, IL-6, IL-8, IL-17 family, and IL-33) pre- and post-stimulation.Result: Non-respondent CRSwNP patients showed persistent elevation of TNF-α and IL-1β in response to S. aureus stimulation despite dexamethasone administration, as compared to respondent CRSwNP patients and control group, respectively (P <0.05). No significant trend was noted in other inflammatory markers. Conclusion: Persistent elevation of TNF-α may contribute to CRSwNP recalcitrance and GC therapy resistance. Therefore, TNF-α and its receptors may serve as a novel therapeutic target in CRSwNP .Introduction: La rhinosinusite chronique avec polypose nasale (CRSwNP) est une maladie multifactorielle: une cause unique n'a pu être identifiée. La CRSwNP est une maladie considérée incurable chez la plupart des patients, donc les traitements disponibles ont pour but d'apaiser les symptômes et améliorer la qualité de vie. Bien que les glucocorticoïdes (GC) sont considérés le meilleur traitement pour contrôler les symptômes de la CRSwNP, de nombreux patients démontrent une réponse insatisfaisante. Notre étude cherche à identifier les marqueurs biologiques qui pourraient être impliqués dans la résistance à la GC et dans la récalcitrance de la rhinosinusite chronique. Méthodes: Étude prospective cas-témoins dans laquelle les muqueuses des sinus ethmoïdes ont été recueillies et comparées. Les muqueuses ethmoïdes de 10 patients témoins ont été comparées aux muqueuses ethmoïdes de 20 patients CRSwNP démontrant une croissance de bactéries gram- positives (S. aureus) à la culture. À l'aide du « Adelaide Disease Severity Score », les cas ont été classés subjectivement en deux groupes : les répondants et les non-répondants aux GC. En préopératoire, chaque patient a subi une tomodensitométrie (TDM) des sinus afin d'évaluer la gravité de la maladie à l'aide du score de Lund-Mackay. Les échantillons de tissus ont été traités avec dexaméthasone et stimulés pendant six heures avec S. aureus. Une réaction en chaîne par polymérase quantitative (qPCR) a été utilisée pour mesurer le niveau d'expression de cytokines inflammatoires (TNF-a-, IL-1ß, MKP-1, HMGB1, IFNy, IL-6, IL-8 expression, famille IL-17 et IL-33), avant et après la stimulation. Résultats: Les patients CRSwNP non-répondants ont démontré une élévation soutenue du TNF- α et de l'IL-1β en réponse à la stimulation de S. aureus malgré le traitement avec la dexaméthasone, contrairement aux patients CRSwNP répondants et au groupe témoins, respectivement (P <0,05). Aucune tendance significative n'a été observée avec d'autres marqueurs inflammatoires. Conclusion: Une augmentation soutenue du niveau de TNF-α pourrait contribuer à la récalcitrance de la CRSwNP et à la résistance de la thérapie par GC. La TNF-α et ses récepteurs pourraient être une nouvelle cible thérapeutique dans le traitement de la CRSwNP