An Immune Cell Atlas Reveals Dynamic COVID-19 Specific Neutrophil Programming Amenable to Dexamethasone Therapy
Notice bibliographique
Résumé
Summary SARS-CoV-2 is a novel coronavirus that causes acute respiratory distress syndrome (ARDS), death and long-term sequelae. Innate immune cells are critical for host defense but are also the primary drivers of ARDS. The relationships between innate cellular responses in ARDS resulting from COVID-19 compared to other causes of ARDS, such as bacterial sepsis is unclear. Moreover, the beneficial effects of dexamethasone therapy during severe COVID-19 remain speculative, but understanding the mechanistic effects could improve evidence-based therapeutic interventions. To interrogate these relationships, we developed an scRNA-Seq and plasma proteomics atlas ( biernaskielab.ca/COVID_neutrophil ). We discovered that compared to bacterial ARDS, COVID-19 was associated with distinct neutrophil polarization characterized by either interferon (IFN) or prostaglandin (PG) active states. Neutrophils from bacterial ARDS had higher expression of antibacterial molecules such as PLAC8 and CD83. Dexamethasone therapy in COVID patients rapidly altered the IFN active state, downregulated interferon responsive genes, and activated IL1R2 +ve neutrophils. Dexamethasone also induced the emergence of immature neutrophils expressing immunosuppressive molecules ARG1 and ANXA1, which were not present in healthy controls. Moreover, dexamethasone remodeled global cellular interactions by changing neutrophils from information receivers into information providers. Importantly, male patients had higher proportions of IFN active neutrophils, a greater degree of steroid-induced immature neutrophil expansion, and increased mortality benefit compared to females in the dexamethasone era. Indeed, the highest proportion of IFN active neutrophils was associated with mortality. These results define neutrophil states unique to COVID-19 when contextualized to other life-threatening infections, thereby enhancing the relevance of our findings at the bedside. Furthermore, the molecular benefits of dexamethasone therapy are also defined, and the identified pathways and plasma proteins can now be targeted to develop improved therapeutics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».