Early immune markers of clinical, virological, and immunological outcomes in patients with COVID-19: a multi-omics study
Notice bibliographique
Résumé
Background: The great majority of severe acute respiratory syndrome-related coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infections are mild and uncomplicated, but some individuals with initially mild COVID-19 progressively develop more severe symptoms. Furthermore, there is substantial heterogeneity in SARS-CoV-2-specific memory immune responses following infection. There remains a critical need to identify host immune biomarkers predictive of clinical and immunological outcomes in SARS-CoV-2-infected patients. Methods: Leveraging longitudinal samples and data from a clinical trial (N=108) in SARS-CoV-2-infected outpatients, we used host proteomics and transcriptomics to characterize the trajectory of the immune response in COVID-19 patients. We characterized the association between early immune markers and subsequent disease progression, control of viral shedding, and SARS-CoV-2-specific T cell and antibody responses measured up to 7 months after enrollment. We further compared associations between early immune markers and subsequent T cell and antibody responses following natural infection with those following mRNA vaccination. We developed machine-learning models to predict patient outcomes and validated the predictive model using data from 54 individuals enrolled in an independent clinical trial. Results: We identify early immune signatures, including plasma RIG-I levels, early IFN signaling, and related cytokines (CXCL10, MCP1, MCP-2, and MCP-3) associated with subsequent disease progression, control of viral shedding, and the SARS-CoV-2-specific T cell and antibody response measured up to 7 months after enrollment. We found that several biomarkers for immunological outcomes are shared between individuals receiving BNT162b2 (Pfizer-BioNTech) vaccine and COVID-19 patients. Finally, we demonstrate that machine-learning models using 2-7 plasma protein markers measured early within the course of infection are able to accurately predict disease progression, T cell memory, and the antibody response post-infection in a second, independent dataset. Conclusions: Early immune signatures following infection can accurately predict clinical and immunological outcomes in outpatients with COVID-19 using validated machine-learning models. Funding: Support for the study was provided from National Institute of Health/National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID) (U01 AI150741-01S1 and T32-AI052073), the Stanford's Innovative Medicines Accelerator, National Institutes of Health/National Institute on Drug Abuse (NIH/NIDA) DP1DA046089, and anonymous donors to Stanford University. Peginterferon lambda provided by Eiger BioPharmaceuticals.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».