The intestinal microbiome and metabolome discern disease severity in cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4 deficiency
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4 deficiency (CTLA4-D) is an inborn error of immunity (IEI) caused by heterozygous mutations, and characterized by immune cell infiltration into the gut and other organs, leading to intestinal disease, immune dysregulation and autoimmunity. While regulatory T-cell dysfunction remains central to CTLA4-D immunopathogenesis, mechanisms driving disease severity and intestinal pathology are unknown but likely involve intestinal dysbiosis. We determined whether the intestinal microbiome and metabolome could distinguish individuals with severe CTLA4-D and identify biomarkers of disease severity. RESULTS: The genera Veillonella and Streptococcus emerged as biomarkers that distinguished CTLA4-D from healthy cohorts from both the National Institutes of Health (NIH) Clinical Center, USA (NIH; CTLA-D, n = 32; healthy controls, n = 16), and a geographically distinct cohort from the Center for Chronic Immunodeficiency (CCI) of the Medical Center - University of Freiburg, Germany (CCI; CTLA4-D, n = 25; healthy controls, n = 24). Since IEIs in general may be associated with perturbations of the microbiota, a disease control cohort of individuals with common variable immunodeficiency (CVID, n = 20) was included to evaluate for a CTLA4-D-specific microbial signature. Despite common IEI-associated microbiome changes, the two bacterial genera retained their specificity as biomarkers for CTLA4-D. We further identified intestinal microbiome and metabolomic signatures that distinguished patients with CTLA4-D having severe vs. mild disease. Microbiome changes were associated with distinct stool metabolomic profiles and predicted changes in metabolic pathways. These differences were impacted by the presence of gastrointestinal manifestations and were partially reversed by treatment with abatacept and/or sirolimus. CONCLUSIONS: Loss of intestinal microbial diversity and dysbiosis causing metabolomic changes was observed in CTLA4-D. Albeit some of these features were shared with CVID, the distinct changes associated with CTLA4-D highlight the fact that IEI-associated microbiome changes likely reflect the underlying immune dysregulation. Identified candidate intestinal microbial and metabolic biomarkers distinguishing individuals with CTLA4-D based on severity should be studied prospectively to determine their predictive value, and investigated as potential therapeutic ta. Video Abstract.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».