Long term intrinsic cycling in human life course antibody responses to influenza A(H3N2): an observational and modeling study
Notice bibliographique
Résumé
Background: Over a life course, human adaptive immunity to antigenically mutable pathogens exhibits competitive and facilitative interactions. We hypothesize that such interactions may lead to cyclic dynamics in immune responses over a lifetime. Methods: To investigate the cyclic behavior, we analyzed hemagglutination inhibition titers against 21 historical influenza A(H3N2) strains spanning 47 years from a cohort in Guangzhou, China, and applied Fourier spectrum analysis. To investigate possible biological mechanisms, we simulated individual antibody profiles encompassing known feedbacks and interactions due to generally recognized immunological mechanisms. Results: We demonstrated a long-term periodicity (about 24 years) in individual antibody responses. The reported cycles were robust to analytic and sampling approaches. Simulations suggested that individual-level cross-reaction between antigenically similar strains likely explains the reported cycle. We showed that the reported cycles are predictable at both individual and birth cohort level and that cohorts show a diversity of phases of these cycles. Phase of cycle was associated with the risk of seroconversion to circulating strains, after accounting for age and pre-existing titers of the circulating strains. Conclusions: Our findings reveal the existence of long-term periodicities in individual antibody responses to A(H3N2). We hypothesize that these cycles are driven by preexisting antibody responses blunting responses to antigenically similar pathogens (by preventing infection and/or robust antibody responses upon infection), leading to reductions in antigen-specific responses over time until individual's increasing risk leads to an infection with an antigenically distant enough virus to generate a robust immune response. These findings could help disentangle cohort effects from individual-level exposure histories, improve our understanding of observed heterogeneous antibody responses to immunizations, and inform targeted vaccine strategy. Funding: This study was supported by grants from the NIH R56AG048075 (DATC, JL), NIH R01AI114703 (DATC, BY), the Wellcome Trust 200861/Z/16/Z (SR), and 200187/Z/15/Z (SR). This work was also supported by research grants from Guangdong Government HZQB-KCZYZ-2021014 and 2019B121205009 (YG and HZ). DATC, JMR and SR acknowledge support from the National Institutes of Health Fogarty Institute (R01TW0008246). JMR acknowledges support from the Medical Research Council (MR/S004793/1) and the Engineering and Physical Sciences Research Council (EP/N014499/1). The funders had no role in the study design, data collection and analysis, decision to publish, or preparation of the manuscript.
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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 | 0,002 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 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 ».