Seroproilingul multifactorial disecează contribuția răspunsurilor preexistente ale coronavirusurilor umane la imunitatea SARS-CoV-2 (Partea 2)

Pentru a afla mai multe informații, vă rugăm să contactațidavid.wan@wecistanche.com

Rezoluţie de temporal anticorp dinamica de ABCORA ser-oprofiling.  Cruce-secționalăanaliză de reactivitatea anticorpilor post-SARS-CoV-2diagnostic prin RT-PCR (N = 369) șipost-debut desimptome (N = 333) subliniat cel capacitate de ABCORA ser- oprofilung pentru a diseca debutul, vârful și scăderea SARS-CoV-2 anticorp răspunsuri (Smochin. 5a, b, Fig. 11 suplimentară). La indivizi cu a cunoscut Data de fiîn primul rând Diagnosticul SARS-CoV-2 RT-PCR sau debutul simptomelor, detectează ABCORA 2.3ed din timp seroconvertit-sion în 98 la sută (48de 49) și100 la sută (9de 9) de indivizii în7 zile post-RT-PCR și, respectiv, debutul simptomelor. in afara de asta IgM și Reactivitatea IgA, răspunsurile IgG au fost ușor detectabile în ABCORA 2.0 după câteva zile de infecție (SuplimentntarăSmochin. 11a).

Evaluarea longitudinală a unei cohortede convalescent pacientii susla  11  luni după infecție (251 măsurători pe 120 pacientii)  evidențiatceltemporaldinamicade SARS-CoV-2 anticorpi de legare. Am estimat dezintegrarea of legare reactivitate angajând aputere-lege model mixt și a identificat un semnificativ reducțiune în RBD, S1, și N în toate IG subtipuri (Smochin. 5b) cutimpii de înjumătățire variind din 67 la 404 zile, cu titruri de IgG N care descompun cel mai rapid,înliniacuanterior   rapoarte10.   Jumătate-viețidecel neutruizarea relevante IgG răspunsuri la RBD și S1 au fost 125 și, respectiv, 404 zile. În mod intrigant, cinetica neutralizării anticorpi făcut nu oglindă cel descompunere ratele observat pentru legare anticorpi. Activitatea de neutralizare a scăzut pesteall la a Mai lentrată, cu a jumătate-viata de 991 de zile (Fig.5c). Acest lucru s-a datorat parțial unuiamestecatreactivitatemodelcunisteindiviziiarătânduncrește în neutralizare activitate post pozitiv SARS-CoV-2 RT- PCR5, în timp ce activitatea de neutralizare în altele a scăzut rapid (Suplimentar Fig. 11c).

Efecte de HCV imunitate pe SARS-CoV-2 achiziţie. La

permite o investigare a interdependențelor dintre pre-existeng immunitate la HCoV și SARS-CoV-2 infecţie, noi extins celABCORA şirag de mărgele antigen matrice la include S1 proteine de toate patru circuland  HCoV-uri  (HCV-NL63,  HCV-229E, HCV-HKU1,HCV-OC43) (Dumcomplementară Smochin. 12a). In conformitate la estecapacitate la monitor anticorpi la five coronavirusuri, noi numit testul ABCORA 5.0 și antrenat și validat aceasta pe cel la felcohorte la fel de ABCORA 2.0 (Smochin. 1). Pentru a permite compararea directă cu ABCORA 2.0 șicelutilizare dintre modelele de predicție a neutralizării, noifolosit cel prag-/Setări de analiză bazate pe SOC ale ABCORA 2.0 de asemenea pentru ABCORA 5.0. Bazat pe ABCORA 5.0 măsurători ale Instruire cohorte I–III, noi conceput Două Aleatoriu pădure-analiza bazata modele. ANCORA 5.4 inclus numai cel 12 SARS-CoV-2 parametrii, iar ABCORA 5.5 included înplus cel  S1  HCoV măsurători adăugând până la 24 de parametri în total. În analogie cuABCORA 2.3, încorporare de HCV reactivitate în cel modela fost avantajos. ANCORA 5.5 a oferit cea mai mare sensibilitate șispecifioraș între cel analiză algoritmi sondat ABCORA 5.0 (Suplimentar Fig. 12b, Tabelul suplimentar 10).

Interdependenţe întreanticorp  reactivitate  la  cel  patru HCoV și SARS-CoV-2 oglindită ce noi anterior observat

pentru HKU1 cu a în special înalt corelație de IgM reactivitate de

SARS-CoV-2 și HCoV-uri în pre-pandemic indivizii, în special înacesteacuRecent  HCV  infecţie  (SuplimentarFig. 13). Infecțiile cu VHC sunt frecvente, dar supuse sezonalitățiișicelprevalență de individual HCV infectii luctuează41,42. In linie cu aceasta, prevalența răspunsurilor VHC măsurată de ABCORA 5.0 în local sânge donatori în ianuarie 2019 (N = 285), Mai  2019   (N=288) și ianuarie 2020 (N=252) au variatconsiderabil  (Smochin. 6). La permite a timp-controlat in comparatie cu HCV reactivitate între SARS-CoV-2-infectat și donatori sanatosi, noi ecranat sânge donatori din Mai 2020  (N = 672), când SARS-CoV-2 prevalență a fost estimat sub 2 la sută în Zurich, Elveţia43, de ABCORA 2.{{0}}/5.0 și a exclus toate mostrele cu SARS-CoV-2 reactivitate. The rezidual Mai 2020cohortă (N=653)format a pandemic, sănătos donator Control grup. Interesant,Modele de reactivitate HCV în 2019 și 2020 difered substanţial la fel de evaluat de unu-cale ANOVA, cu ianuarie 2020 care aratăcomparativ cel mai jos și Mai 2020 cel cel mai inalt IgA și IgGreactivity, care Mai indica a mai tarziu debut de un HCV epidemic în 2020 comparativ cu 2019 (testele t din mai 2020 față de alte grupuri scum în Smochin. 6).

Cel mai intrigant este că o analiză potrivită în timpparing MaiDonatorii sănătoși din 2020 cu mostre de pacienți cu SARS-CoV-2-pozitiveledîn April, Mai, și iunie 2020 (N = 65) dezvăluit semnificantly inferiorHCV reactivitate în SARS-CoV-2 pozitiv pacientii (Smochin. 7a). Acest model a fost de asemenea evident când noi a extins analiza pentru a include celdeplincohortăde SARS-CoV-2  indivizi infectați măsurațicu  ABCORA  5.0 (N=389, eșantionat din martie 2020 pânăfebruarie  2021,  Suplimentar  Smochin. 14). În general, aceste rezultate îndicată acea pre-existent imun răspunsuri la HCoV-uri Mai la a protejează într-un anumit grad împotriva infectării cu SARS-CoV-2ipe.

Click aici pentru a afla mai multe despre Cistanche

Smochin. 5 Monitorizarea temporal evoluţie de anticorp răspunsuri. un ABCORA 2.3 definiție de seropozitivitatea în donatori cu pozitiv RT-PCR confirmat SARS- Infecția cu CoV-2 și data RT-PCR cunoscută (N = 369). Seropozitivitatea ratingdespre plasmă prelevarea de probe timp punctpost-diagnostic este înfățișat. gri zona umbrită evidențiază cel primul Șapte zile de cand pozitiv RT-PCR detectare. bPuterea-lege model, cu timp de cand RT-PCR la fel de fix efect și individual ca efect aleatoriu, estimarea cel descompunere de activitatea de legare a anticorpilor bazată pe măsurători ABCORA 2.0 la 1-4 puncte de timp longitudinale la 120 de indivizi, în total251 masuraments. Violet linii corespund la cel ale modelului estimare șinuanțat de violet zone la cel95 la sutăîncredere intervale. Anticorp jumătate-vieți (t1/2 în zile) din semnificativ modele sunteți înfățișat. Semnificaţie a fost evaluat folosind Satterthwaite apropiere pentru a Două-lateral t-Test pe cel pantă parametrii. c Legea puterii model, cu timp de cand RT-PCR la fel de fix efect și individual la fel de a Aleatoriu efect, estimarea cel descompunere de neutralizant capacitate pe 251măsurători din 120 indivizii. Numai indivizii cu NT50 > 100la al lor primul măsurare au fost folosit la estima cel jumătate-viaţă. The Violet linia corespunde la cel model estimare și cel Violet umbrite zonă la cel95 la sutăîncredere intervale. Semnificaţie a fost evaluat folosind Aproximație Satterthwaite pentru a Două-lateral t-Test pe cel pantă parametrii.

Smochin. 6 Sezonier și anual fluctuație în HCV reactivitate. Reactivitate la uman coronavirusuri (HCV-NL63, HCV-229E, HCV-HKU1, HCV-OC43)a fost comparat de ABCORA 5.0. Reactivitate în sănătos sânge donatori din 2019 și 2020 a fost comparat. Pre-pandemic mostre inclus: ianuarie 2019 (N = 285), Mai 2019 (N = 288), ianuarie 2020 (N = 252). Mostre din Mai 2020 (N = 672) au fost colectate pe parcursul cel pandemic în Elveţia. Doar mostre fără SARS-CoV-2 specific reactivitate la fel de definit de ABCORA au fost inclus (N = 653). Stele corespund la niveluri de semnificaţie de Două-lat t-teste comparând cel indicat grupuri. Niveluri de semnificaţie sunteți corectat de cel Bonferroni metodă pentru multiplu testarea și indicat la fel de urmează:        *p< 0.05/36, **p < 0.01/36,="">p< 0.001/36.Boxploturi reprezinta cel ca urmare a: median cu cel mijloc linia, superior și inferior quartile cu cel cutie limite, 1.5x intercuartil intervale cu cel mustati, și valori aberante cu puncte.

Efecte de  HCV  imunitate în  SARS-CoV-2  infecţie.  La

explorați în continuare interdependențele cu imunitatea HCV, noi nextinvestigat dacă HCV răspunsuri sunteți legat la evolutiede SARS-CoV-2 anticorpi. La acest la final, am analizat anticorpirăspunsurile în plasmă a 204 indivizi prelevați cuîn 60 zile după SARS-CoV-2diagnostic folosind un model de regresie liniară ajustat pentru vârstă, sex și timp de la RT-PCR pozitiv și HCVreactivitate. La stratifica HCoV reactivitate în înalt și scăzut Activitatea HCoV, medianjurnal IMF-DUŞMAN au fost defined pentru fiecare HCV șianticorpclasă. LogMFI-FOE mai mare decât cel corespunzătormediană pentru cel puțint Trei HCoV-uri (HKU1, OC43, NL63, sau 229E) într-un anumec IG clasă au fost clasat la fel de având înalt HCV activitateîn cadrul acestei clase. În primul rând, doar reactivități între același antibodyclasa were explorat în cel model (i.e., HCV IgG înalt pe SARS- CoV-2 IgG). Am observat excepțiillyputernicinterdependente pentru IgA și IgM răspunsuri la SARS-CoV-2, caretoateau fostsemnificantlysuperiorînindiviziicuînalt HCVreactivitate (Smochin. 7b). Acest sugerează cu tărie că VHC preexistent imunitatea poate oferie un avantaj în montare SARS-CoV-2 răspunsuri.Interdependențe între IgG HCV și SARS- CoV-2  IgG specifice au fost observate doar pentru răspunsul S2. În mod intrigant, susținând această constatare, HCV S2 helper răspunsuriau fost recent găsite la boost SARS-CoV-2 imunitate, înspecial Activitatea anticorpului S231. Pentru a explora dacă SARS-CoV-2 IgG poateconstrui pe Recent HCV IgA și IgM răspunsuri noi Următorul sondatdacă IgM și IgA HCV sunt legate de elevated SARS-CoV-2 specific  IgGniveluri.Deși nu a fost evident niciun efect pentru IgM, noi a observat un semnificant asociere de înalt HCV IgA activitate petoatepatrumăsurat  SARS-CoV-2  răspunsuri  (Smochin.  7c,  d). Acest sugerează cu tărieaceaRecent  HCV  infecţie area beneficial efect asupra creșterii răspunsului anticorpului SARS-CoV-2ses.

În cel Următorul analiză, noi sondat dacă pre-existent HCV imunitateare un impactul asupra severității bolii în COVID- 19. În acest scop, noisondat HCoV imunitate în 80 spitalizate și nespitalizateindivizii infectat pentru mai puțin de 30 de zile (fig.8A). Controlul pentru vârsta și sexul, am constatat că indivizii cu high pre-existent Reactivitatea HCV a fost semnificativăfurnicarinferior  DDSlacerespitalizare  (logisticăregresie  SAU = 0.16, 95% CI (0,04, 0.67), Fig.8b, Fig. 15 suplimentară). O altă stratification deppacienti de dacă ei necesar tratament la un UTI a aratat a probabilitatea scăzută că pacientults cu înalt HCoV raspuns tarifele necesare spitalizare cu intens îngrijire (ordinal regresieSAU {{0}},36, 95% CI (0. 13, 0,96), Fig.8b, suplimentarFIG. 15). Prin urmare, indivizii cu înalt HCoV niveluri a avut a 64% cote reduse de a necesita internare conform ordinal rang analiza regresiei comparând spitalizat în regulat saloane, în UTI, șinonspitalizared indivizii   (Smochin.  8a,  b).   În mod colectiv,  aceste observațiile sugerează cu tărie un efect de protecție încrucișatăof HCVimunitatea asupra modelării apărării imune împotriva SARS-CoV-2.

Smochin. 7 Efecte de pre-existent HCV imunitate pe parcursul SARS-CoV-2 achiziţie. a Timp-potrivite comparaţie de ABCORA 5.0 reactivitate pentru SARS-CoV-2și HCoV-uri în sănătos și SARS-CoV-2 infectat indivizii. Sănătos donatori au fost prelevate în Mai 2020 (N = 653; albastru). Plasma din SARS-CoV-2     individ infectats a fost colectate între Aprilie–iunie 2020 (N = 65; roșu). Vedea Suplimentar Smochin. 14 pentruunanaliză de cel deplin SARS-CoV-2 pozitiv cohortă(N = 389). gri cutii indica valorile de mai sus cel individual IMF-DUŞMAN a tăia-offs pentru SARS-CoV-2 specific răspunsuri pentru fiecare antigen. Stele corespund la niveluri de semnificaţie de Două-lateral t-teste comparând negativ impotriva pozitiv pacientii. Niveluri de semnificaţie sunteți corectat de cel Bonferroni metodă pentru multiple testarea și indicat la fel de urmează: *p< 0.05/12, **p< 0.01/12, ***p< 0.001/12 (IgG HKU1: p = 0.66, IgG OC43: p = 0.45, IgG NL63: p=3.3 × 10−04, IgG 229E: p = 1.6 × 10−05, IgA HKU1: p=1,8 × 10−03, IgA OC43: p=1,3 × 10−05, IgA NL63: p=1.4 × 10−07, IgA 229E: p=3.0 × 10−05, IgM HKU1: p = 3.3 × 10−08, IgM OC43: p = 4.3 × 10−03, IgM NL63: p = 1.1 × 10−07, IgM 229E: p = 2.7 × 10−02). Boxploturi reprezinta cel ca urmare a: median cu mijlocul linia, superior și inferior quartile cu cel cutie limite, 1.5x intercuartil intervale cu cel mustati, și valori aberante cu puncte. b Liniar regresie modele prezentate cel asociere între SARS-CoV-2 și HCV semnale în 204 SARS-CoV-2 pozitiv pacientii cu cunoscut datele de în primul rând pozitiv RT-Detectare PCR. Influențe în cel la fel anticorp clasă sunteți investigat. The modele au fost ajustat pe vârstă (splina cu 3 grade de libertate), gen, timp de atunci pozitiv RT-PCR (splina cu 3 grade de libertate), și nivel de HCoV reactivitate. Mostre sunteți proiectat la port înalt HCV reactivitate dacă ei arată ABCORA 5.0 HCVjurnal IMF-DUŞMAN valorile superior decât cel corespunzător median în la cel mai puţin 3 HCoV măsurători (HKU1, OC43, NL63, sau 229E). Curbele corespund la cel ale modelului estimare și umbrite zone la cel95 la sutăîncredere intervale. p-valorile au fost obținut de alergare a Două-lateral Student t-Test pe parametru asociate cu HCV reactivitate în cel liniar regresie. c Liniar regresie model arătând cel asociere între SARS-CoV-2 IgG și VHC IgA semnale. Curbe corespund la cel ale modelului estimare și umbrite zone la cel95 la sutăîncredere intervale. p-valorile au fost obținut de alergare un doi-lateral Student t-Test pe cel parametru asociate cu HCV reactivitate în cel liniar regresie. d Liniar regresie model arătând cel asociereîntre semnalele SARS-CoV-2 IgG și HCV IgM. Curbele corespund estimării modelului și zonelor umbrite intervalelor de încredere de 95%. valoarea ps au fost obținut de alergare a Două-lateral Student t-Test pe cel parametru asociate cu HCV reactivitate în cel liniar regresie.

Discutaion

Definiţie de  SARS-CoV-2  imunitate post-vaccinare șiinfecția are o importanță imediată44–46. Descifrare anticorpse coreleazăde SARS-CoV-2  protecţieșimonitorizarea vaccin receptivitatea sunt sarcini provocatoare pe viitor. Mărimea ași longevitatea de de protecţie anticorp răspunsuri la natural infectie si diferit vaccinuri nevoie la fi examinat la a intelegeparametrii acea formă de protecţie răspunsuri și ghidarea deciziilor privind revaccinarea la nonresponders și imunizarea againSfroman ivit SARS-CoV-2 variante47. La fel, a crea înseamnă a distinge serologic între infecția de novo, reinfecţie,și vaccin răspunsuri, al lor durabilitate și eșecuri voi rămânecritic pentru clinic diagnostic.

Aici noi demonstra cel înalt utilitate de multi-parametru ser- oprofilarea în abordarea problemelor cheie în defining  SARS-CoV-2 imunitate.  Simultandetectarede răspunsurile anticorpilor la a gamăde SARS-CoV-2  antigeneșidiferit  IGclasecu ABCORA  seroprofilinga oferit o imagine cuprinzătoare a Starea serologică SARS-CoV-2 într-o singură examinare, care ccan fi util pentru diagnosticul clinic pentru a determina prezența eof reinfectare,  definereinfectare,  șirăspundelavaccinare. Computaționalămodelarede asemeneapermisprezicerea neutru plasmaticrealizare capacitate din ABCORA rezultate, activarea acuprinzător evaluare de SARS-CoV-2 anticorp dinamica si al lor interacționează cuHCV răspunsuri. Noi studiat Două ABCORA testversiunile thla ambii măsurat HCV reactivitate pe langa cel  12 SARS-CoV-2 parametrii.ANCORA 2 a inclus antigenul S1 alHKU1. ANCORA 5 inclus S1 de toate patru circuland HCV.În special, de calcul modele acea inclus cel HCVmăsurători permis a superior precizie în determinarea SARS-CoV- 2 seropozitivitate, mareiluminat interdependente între HCoVși SARS-CoV-2 răspunsuri care trebuie rezolvate.

Înregistrare reactivitate împotriva toate patru HCoV-uri în SARS-CoV-2neinfectat șiinfectatindiviziinoiobservatintrigantasociațiile. Uninfectatindiviziiafișatsuperior  HCVreactivitate în comparație cu indivizii infectați sugerândacontribuţie de HCV imunitate la din timp apărare împotriva SARS-CoV- 2. Imunitatea HCV poate avea, de asemenea, efecte pozitive asupra SARS-CoV-2infecţie. În agreement cu alte rapoarte, noi remarcat ahrănire încrucișată de SARS-CoV-2 și răspunsurile HCV în infecția cu SARS-CoV-231,48 cu indivizii cu înalt HCV reactivitate dezvolta-oping superior SARS-CoV-2 anticorp niveluri. Cel mai în special, preexistent HCV imunitate a avut un impact pe boala severitate în a noastră cohortă. SARS-CoV-2 infectat indivizii cu scăzut Reactivitatea HCV a avut a superior probabilitate de necesită spitalizare.

In timp ceal nostrustudiurăspunsurile anticorpilor măsurate exclusiv, apotenţialde protecţieefectde HCoVimunitate împotriva SARS-CoV-2 achiziţie ar trebui să nu fi vizualizatela fel derestrânsă la activitatea anticorpilor. Anticorpi iar imunitatea celulară poate fi ambele relevanteși activ în concert31,49–51. Alternativ, anticorpul responsesmuşurat în cel prezent studiu Mai numai document Recent HCV infectien și livra a surogat măsurare de alte de protecţieHCV răspunsuri. The legătură între superior HCV  și SARS-CoV-2 reactivitate la indivizii infectați este deosebit de intrigant. Cel mai puternic efecte au fost văzut pentru IgM și IgA HCoV răspunsuri, suggestând acea Recent HCV imunitate prevede un din timp boost la Dezvoltarea anticorpilor SARS-CoV-2ent.  Dacăacestestedatoratăla răspunsuri încrucișate ale celulelor B asupra căroracel  SARS-CoV-2imunitate construieste pe și se maturizează sau dacă cruce-reactiv T ajutorActivitățiJoacaun rol dominant, așa cum se sugerează31  va fi important la rezolva în mai departe-venire studii. The rolul exact şi timing de HCoVrăspunsuriinfluenţând  SARS-CoV-2  anticorprăspunsuri de asemenea rămâne la fi defined. Din timp scăzut-affinitate Răspunsuri HCoV Mai avea a pozitiv impact pe cel dezvoltare de SARS-CoV-2 imunitate prin formarea unei amintiri imune pe care la construi, întrucât amplification de non-de protecţiereactiv încrucișatHCV ancorpuri in conformitate la cel antigenic păcat principiu Mai avea efecte negative30.

Cu toate căasocierestudii precum al nostru nu pot în mod formal define cauzalitate, cel implicatii de al nostru constatările sunt evidente: Anteriorimunitate la HCV Mai proteja la niste măsură împotriva SARS-CoV-2 achiziţie, șiMai oferi a boost la cel dezvoltare de SARS-CoV-2 specific imunitate și cu acest inferior cel risc pentruseverăspitalizare.  A  modestefectul protector al HCoVimunitate ar fi a plauzibil explicaţie pentru cel înaltproporţiede asimptomate și blând SARS-CoV-2 infectii52,53. Chiar Mai mult interesante sunt perspectivele de viitor. Ca și alții și noiavea afișate, SARS-CoV-2 și HCV imunitate la infecţie suntețide multe ori nu lung-durată (Smochin. 5, Suplimentar Smochin. 11)5,54, o limitareacea  SARS-CoV-2  vaccinurisperanţălaa depasi. Ar trebui să SARS-CoV-2  răspunsuriînîntoarceoferiun grad de apărare împotriva VHC infecţie, larg protecţie împotriva coronavirusuri poate fi în rfiecare.

Smochin. 8 Impact de HCoV imunitate pe COVID-19 severitate. a Asociere de spitalizare stare (nu spitalizat (N = 16); spitalizat nu în UTI(N = 42); spitalizat în UTI (N = 22)) și înalt sau scăzut IgG HCoV reactivitate. Dreptunghi dimensiuni corespund la cel proporţie de inclus pacientii. b Influenta a HCoV reactivitate (scăzut/înalt) pe cel spitalizare stare în a subset de N = 80 pacientii, la fel de estimat cu cote rapoarte, în un ordinal regresie (cu niveluri = nu spitalizat (N = 16); spitalizat nu în UTI (N = 42); spitalizat în UTI (N = 22)) și a logistică regresie (referinţă = nu spitalizat(N = 16); impotriva toate spitalizat (N = 64)). Date este prezentat la fel de parametru estimare și este95 la sutăîncredere interval. Nivel de semnificație de parametrul este obținut cu a Două-lateral t-Test (p-valoare este afișat dacă <>in caz contrar indicat la fel de n.s.).

Pe minethods

Uman specimen. Ser iar probele de plasmă au fost colectate înainte și post-emergență ale

SARS-CoV-2 înElveţia (pre șipost-februarie 2020, respectiv) au fostinclus. Nu rabdator înscriere a fost condus pentru cel prezent studiu. Toateexperimente implicând mostre din uman donatori au fost condus cu aprobarea lui răspunsurileabil local etică comitet (Kantonale Ethikkommission) Zurich,

Elveţia (BASEC Nr 2020-01327, 2020-00363; 2021-00437; 2020-00787), de către cel prevederi de cel Declaraţie de Helsinki și cel Clinică bună Practică instrucțiuni de Conferința Internațională de Armonizare. Mostre au fost obținut din următoarele surse: (i) donarea de sânge Zurichservicies (ZHBDS): Anonimizat sănătos adult plasmă din pre-pandemic timppuncte (ianuarie 2019, Mai 2019,și ianuarie 2020) și din primul val al pandemie în Zurich, Elveția (Mai 2020) au fost furnizate de cel ZHBDS intern depozit de ser și consent pentru acest studiu a fost renuntat de cel etică comitet(BASEC 2021-00437). (ii) Anonimizat specimene rămase din diagnosticul de rutină la cel institut de Medical Virologie, Universitate de Zurich, cel Copii Universitari Spital Zurich, și cel Cantonal Spital Winterthur (BASEC Nr2020-01327, 2021-00437). Consimțământul informat scris a fost obținut de la toți participanțiia cărui probă was Luat pe parcursul cel pandemic la cel Universitate SpitalZurich (BASEC 2020-01327). Pentru mostre de pandemie din alte spitale and prepandemic mostre consimţământ a fost renuntat de cel etică comitet. (iii) Asistență medicalălucrătorii cu RT-PCR au confirmat infectarea cu SARS-CoV-2ion participarea în a studiu la Universitate Spital Zurich (BASEC 2020-00363). Scris informat consimțământul a fost obținut din toate participanții. (iv) Masculin plasmă donatori participarea în un SARS-CoV-2 plasmă terapie studiu realizat la Spitalul Universitar din Zurich(CPT-ZHP, Swissmedic 2020TpP1004; DE BAZĂ 2020-00787). Scris informatconsimțământul pentru cercetare a fost obținut de la toți participanții. Tel raportare de toate uman si patient datese conformează cucelSTROBE afirmație. Pre-pandemic (SARS- CoV-2 negative, N = 825) și confirmed SARS-CoV-2 pozitiv mostre (N = 389)au fost împărțit în Instruire și validare cohorte (Suplimentar Masa 3).          Date demografice disponibile data pe gen, vârstă, timp de cand pozitiv RT-PCR șissimptom debut, și spitalizare stare sunteți raportat în Suplimentar Masa 11.The SARS-CoV-2 Instruire cohortă (N = 175) a inclus plasma colectată în timpulinfecție (N=114) și convalescență (N=61). Per donor numai unu prelevarea de probe timppunctul a fost inclus, longitudinale mostre de donatori inclus în cel Instruire cohorta au fost nu inclus în cel validare cohorta pentru a constata independenţa cândevaluarea cel sensibilitate și specificitatea diferitelor metode de diagnostic. The   SARS-CoV-2 validare cohortă (N = 214), cuprins plasmă colectate în timpul infecției (N = 90, un punct de timp de prelevare per donator) și convalescență

(N = 124, 79 de pacienți convalescenți cu 1–4 probe longitudinale). Timp multiplupuncte de convalescent pacientii au fost inclus în cel set de date de validare pentru a captura a spectru larg de waning anticorp titrurilor. O secțiune transversală analiză a fost bazat pemostre cu cunoscut timp de cand pozitiv RT-PCR (N = 369) sau cunoscut timp din moment ce simptom debut (N = 333), ambele incluzând observațiile de analiză longitudinală.Ambele, timpul de la RT-PCR pozitiv și timpulde cand debut a fost cunoscut pentru330 de mostre, cu un timp mediu de trei dada între simptom debut și RT-PCR(1Sf–3rdquartila: 1–7 zile). Sa bazat analiza longitudinală a reactivității anticorpilor pe 251 observatii din 120 convalecent pacientii cu cunoscut timp de cand pozitiv RT-PCR și timpul de la debutul simptomelor. Neutralizarea was măsurat pe 467 SARS-CoV-2 RT-PCRpozitiv mostre (N = 369 cu cunoscut timp de cand RT pozitiv-PCR, N = 333 cu cunoscut timp de cand simptom debut).

Am evaluat în continuare reactivitatea încrucișată ABCORA 2.0 și 5.0 în stângat-peste plasmădin diagnostice de rutină într-un grup de control prepandemic with documentat, HCV recent infecţie (Instruire II, N = 75; OC43 (N = 27), HKU1 (N = 17), NL63      (N = 22), 229E (N = 9)). Circuland HCV este în mod obișnuit numai ecranat pentru înspitalizati, infectii respiratorii severe si imunitate deprimate indiviziicare suferă în mod obișnuit un frateanunț screening pentru respirator infectii. Prin urmare, în acest pacient grup, ambii redus anticorp reactivitate datorată la imun compromițătoare sauHCV crescută antibody reactivitate datorată la Recent sau recurente HCV infecţie Maiapar. Deoarece acest grup este diagnosticstic relevante noi considerată aceasta prudent la include asta cohortă la fel de Instruire II date a stabilit la verifica dacă cruce-reactivitate cu SARS-CoV-2 înABCORA apare în acest cadru. Datele Training II nu au fost incluse în prag definiţie la nu peste-reprezinta indivizii cu boala severa. Aceasta este infectată cu VHCgrup afișat per total inferior reactivitate cu SARS-CoV-2 decât plasma dinsănătos adultii dar important a aratat Nu indicaţie de reactivitate încrucișată (fig.1a, b). Eșantion de pandemieles din anonim sânge donatori cu necunoscut SARS-CoV-2stare colectate în Mai 2020 (N = 672) au fost nu inclus în Instruire si validare cohorte.

Reactivi și linii celulare. Lui-tîmbătrânit SARS-CoV-2-derivat antigene (receptor

domeniu de legare (RBD), subunitatea S1 (S1), subunitatea S2 (S2), nucleocapsid proteină (N)) și S1 din tel patru circuland HCoV-uri (HKU1, OC43, NL63, 229E) au fost cumparat de la Sino Biological Europe GmbH, Eschborn, Germania (SuplimentarMasa 12). Sursele, specificațiile și concentrația anticorpilor de detectare și control si seruri folosite pentru ABCORA si teste de neutralizarets sunteți enumerate în Tabel suplimentar 13. 293-Celulele T au fost obținute din American Type Culture Collection(ATCC CRL- 11268)55. HT1080/AS2cl. 14 celule33 au fost cu amabilitate oferit de P.Bieniasz, Rockefeller Universitate, NY. Ambii celulă linii au fost cultivat în DMEMconţining10 la sutăFCS.

Proiecta de multiplex şirag de mărgele test ABCORA 2.0. Noi stabilit Două şirag de mărgele-bazatSARS-Co multiplexatV-2 imunotestele (ABCORA 2.0 și ABCORA 5.0) aceaa inclus o serie de SARS-CoV-2 și HCoV antigene (Sino Biologic EuropaGmbH, Eschborn, Germania, Tabelul suplimentar 12). Patru antige SARS-CoV-2ns- RBD, S1, S2, și N - au fost inclus în ambii ABCORA 2.0 și ABCORA 5.0.ANCORA 2.0 inclus în plus S1 de HCV-HKU1, șiABCORA 5.0 inclus S1de toate circuland HCoV-uri (HCV-NL63, HCV-229E, HCV-HKU1, HCV-OC43). În scurt, individual MagPlex margele (Luminex corporație, Austin, TX)    cu unique fluorescent şirag de mărgele regiuni au fost ales pentru fiecare antigen, margele au fostcuplate și amestecuri de granule cuplate cu antigensau fostincubate cu rabdator plasmă în a 96-bine farfurie a stabilit-sus. TheMedian Fluorescent Intensitate (IMF) de plasmă legată de mărgeleantibodii a fost măsurat utilizând a FlexMap 3D cititor (Luminex corporație,Austin, TX). Noi proiectat cel test la plinfill cel ca urmare a criterii: (i) înalt viteză-cifioraș, sensibilitate, și reproductibilitatea, (ii) flexibil multiplex proiecta acea permite simplu plus și/sau modificare de antigene; (iii) larg dinamic gamă;  (iv) opțional quantification de anticorp răspunsuri; (v) opțional înregistrare deanticorprăspunsuri la HCoV și (vi) utilizarea în rutinane diagnostice și cercetare.

Am ales un sterical orientare captură prin intermediul anti-A lui anticorpi la asigura a afișare omogenă a antigenului. Prin urmare, M. carboxilatagPlex margele (Luminex

corporație, Austin, TX) au fost cuplate cu anti-A lui anticorp (Sino Biologic

Europa GmbH, Eschborn,Germania, Tabelul suplimentar 13) și apoi cuplat cu His-etichetatantigene folosind bio-Plex Amină cuplare (bio-Rad laboratoareAG, Cressier, Elveția) conform indicațiilor producătorului instructiuni și la fel dedescris56.

Titrarea serului/plasmei este în general considerată cea mai precisă strategy laretriajun cantitativ informație pe anticorp reactivitate. in orice caz, în diagnostic utilizareteste ideal ar trebui să livra (semi)-cantitativ informație din a un singur serdiluare la permite un debit suficient. Condițiile de testare finalizate au acoperit a 2-log MFI în toate combinațiile antigen-Ig sondate (Figura 1 suplimentară).Ratific cel valabilitate de folosind a singur plasmă diluare, noi confirmed acea plasmădin SARS-CoV-2 pozitiv pacientii și pre-pandemic SARS-CoV-2negativprobele de plasmă prezintă un răspuns optim la doză curbe peste a larg plasmă diluaregamă (Suplimentar Smochin. 1f). Important, a 1/100 diluare de plasmă a fost în toatecazuri închide la semnalul maxim, subliniind că plasma crescândăconcentrația nu ar crește intensitatea semnalului, ci mai degrabă va închideer in scaderesignale datorată la prozonă efecte (Suplimentar Smochin. 1f).

Maximal anti-A lui anticorp Se încarcă a fost realizat la 5 µg anticorp pe milionmargele (Suplemintrare Smochin. 1c) și folosit la fel de a standard cuplare condiție. În cel finalprotocol,Cinci milioane de margele magnetice cuplate cu anticorpi anti-His au fost incubate A lui-etichetat antigene diluat în PBS la o concentrație de 320 nM.Anticorpi secundari marcați cu ficoeritrină (PE) specifici IgG, IgA, sau IgM au fostutilizate ca anticorpi detectori (suplimentarMasa 13). Calitate Control de celantigen loading a fost efectuat de incubând cel margele cu monoclonalanticorpi care vizează CoV-d corespunzătorderivat antigen la fel de detaliat înTabelul suplimentar 12. Analiza a fost efectuată cu inteligențăh cel FlexMap 3D cititor(Luminex Corporationn, Austin, TX) cu cel achiziţie de la cel mai puţin 50 margele peregiunea margelei. Rezultate are înregistrate la fel de IMF pe şirag de mărgele regiune.

Mai multe măsuri de control au fost installed la constatainter-şi intra-testperformanţă. Pentru a stabili un test scăzut pentru-test variabilitate, mare loturi deindividual încărcat cu antigen beads au fost pregătit și îngheţat în alicote pana cand folosit la-20 gradC la eludaceldescompunere de cel antigen-cuplate margele (Fig. 1 suplimentară). Perlele individuale cuplate au fost amestecate în ziua testului pentru aield cel necesar antigencocktail de mărgele. Cocktailurile au conținut 60 de margele per şirag de mărgele regiune pe µl. În plus laregiunile SARS-CoV-2 și HCV mărgele, fiecare cocktail a inclus un empty regiunea margelei (Nu antigen cuplate) la Control pentru nespecific legare. Calitate control si validare proceduri pentru cel FlexMap 3D instrument au fost Terminat pe fiecare zi alexperiment conformcomandă lacelproducător's instrucțiuni. The variabilitate de cel testa fost analizate la fel de urmează56: plasmă mostre din 20 RT-PCR confirmed SARS-CoV- 2 pacienți infectați au fost reuniți și testați over a gamă de Șapte dilutii în 31  diferit titrații efectuat pe 10 diferit zile (Suplimentar Smochin. 2). Peste tottoate antigene și IG clase, semnale au fost reţinut peste cel Test perioadă de 25zile post cuplaj de margele. Coeficienții de variație (CV) ai semnalului de legare pe titrațiidin clasa a 12 combi antigen-Ignațiunile demonstrat scăzut (gamă: 0.010–0. 128, median  0.059, Fig. 3c, d, Tabelele suplimentare 1, 2). În aceeași zi și în fiecare zivariabilitate pcutreierat scăzut și comparabil (Suplimentar Smochin. 3e, f). De mai jos a 1/ 100 plasmă concentraţie, CV a crescut în mod marcat (Suplimentar Fig. 3d),         definind 1/100 ca fiind cea mai mare concentrațiepe (cel mai jos plasmă diluare) la fi testat în cel test. O diluție de plasmă 1/100 a fost astfel definită ca bazădiluare pentru screening plasmă în ABCORA 2.0 când a calitative (adică prezența sau absența SARS-CoV- 2anticorpi specifici) sau citirea semicantitativă (adică, intensitatea semnalului MFI) estercerut.

Toate măsurătorile ABCORA au fost denituit din singur măsurători dacă nua afirmat altfel. Pentru a măsura SARS-CoV-2 specific anticorpi în rabdator plasmă,inactivat termic plasmă (1 h la56 de gradeC) a fost diluat 1/100 în PBS-BSA1 la sutădacă nualtfel spus. 50 µl diluated plasmă au fost incubate cu 50 µl de cel ABCORAantigen şirag de mărgele cocktail pentru 30 minute la cameră temperatura în 96-bine farfurii, spalate de trei ori cu PBS-BSA 1 la sută şi incubate în reacţii separate wia ficoeritrina (PE)-etichetat detector anticorpi pentru IgG, IgA sau IgM la a ficoncentrare finală de 1/500 în PBS-BSA 1 la sută. Această diluție a fost definită anterior detitrarea anticorpilor detectorului pentru a produce semnale MFI optime. După 45 minute deincubare la temperatura camerei, margelele au fost spălate de trei ori cu PBS-BSA1 la sutăși analizate în 96-bine farfurii pe cititorul FlexMap 3D (Luminex Corporation, Austin, TX). A minim de 50 şirag de mărgele citeste pe antigen a fost dobândit.

Pentru a controla anticorpii reactivi încrucișați autenticiies, fiecare plasmă probă a fostevaluat cu beads fără antigen (gol şirag de mărgele Control) în combinaţie carefiecare detector antibody. Pentru analiză, brut IMF valorile au fost transformat la IMF-DUŞMAN la corect pentru fundal legare.Am stabilit un număr mediu de mărgele goale MFI-FOE pentru IgG, IgA și IgM ale donatorilor sănătoși pre-pandemic (N=1016) și set media IMF-DUŞMANla care se adaugaDeviația standard de 4x ca prag pentru controlul mărgelelor goale.În absolut niveluri, aceste praguri însumat la IMF-FOE 41,58 (IgG), 55,91 (IgA), şi 269,47 (IgM).Mmăsurători pentru care cel gol şirag de mărgele Control înregistrate valorile above acest prag au fost considerată invalid și repetate.

Fiecare placă 96-de analiză Luminex a fost configurată pentru a contaîn cel la fel a stabilit deControl mostre, și anume 7 serial 4-pliază diluții ale unui martor pozitiv SARS-CoV-2donator bazin (N = 20 donatori, pornire diluare 1/100, Suplimentar Smochin. 1f) și un pre-pandemic sănătos donator bazin (diluare 1/100, N =20 de donatori, suplimentarFig. 1f). Aceste controale pozitive și negative permit controlul performanței testuluinceprin măsurători independente și, în plus, activațiretrospectivstandardizare împotriva controalelor externe dacă este cazulded.

Definiție de SARS-CoV-2 seropozitivitatea în ABCORA 2.0 și ABCORA 5.0. Ladistingem SARS-CoV-2-specifici de anticorpii reactivi încrucișați, am defined IMF- Pragurile FOE pentru fiecare dintre cele 12 antigene SARS-CoV-2 și combinația de clasă Igs pe baza anticorpilor plasmatici reactivitate în Instruire cohorte (Suplimentar Mese 3 și 4). Acestea au inclus donatorul sănătos pre-pandemic plasma (Instruire I, N = 573),donatori cu Recent HCV infecţie (Instruire II, N = 75; OC43 (N = 27), HKU1 (N = 17), NL63 (N = 22), 229E (N=9)) și donatori cu infecție confirmată cu SARS-CoV-2 (Instruire III, N = 175). Praguri au fost a stabilit la minimizafalse pozitivein timp ce asigurând sensibilitate pentru SARS-CoV-2detectarea anticorpilor și pentru a ajunge la ospecificitatea generală de mai suse99 la sutăși inclus niveluri pentru frontieră-linia reactivitate pentru IgGRBD,IgG S1, și IgG N la permite de asemenea modest anticorp reactivitate la aceste antigene to fi examinat. IMF-DUŞMAN citeste de individual mostre au fost transformat învalori de delimitare a semnalului (SOC) (MFI-FOE/prag). SOC valori sunteți folosit pentrumăgariicânta pozitiv reactivitate pentru fiecare individual antigen-anticorp clasă combinaţie, cu SOC > 1 indicând reactivitate pozitivă, iar SOC < 1 indicând reactivitate negativă.Când setare individual praguri, aceasta trebuie sa fi considerată acea pentru fiecare de cel 12 sondat Activități pot apărea reactivități încrucișate. Cu 12 parametri SOC individuali înregistrate, specifioraș voi scădea dacă orice pozitiv SOC independent suffices la rată a probă per total la fel de SARS-CoV-2 anticorp pozitiv. La exemplifica:Presupunând răspunsuri independente, chiar și o specificitate ridicată de 99 la sută pentru fiecare antigen se va însuma to o specificitate general scăzută de 88 la sută în întregul test. Am cerut astfel for SARS-CoV-2 pozitiv chemând în ABCORA 2.0 a minim de Două specifiorase la a ajungeactivitate de mai suscelprag. Valorile SOC combinate utilizate pentru a defini totalulstarea serologică a unei anumite probe sunt detaliate în Tabelul suplimentar 5. Pentru IgG RBD, S1, și N,pentru care am înregistrat și activitatea SOC de frontieră, am permis acombinație de 1 reactivitate antigen SOC > 1, a doua reactivitate SOC > limită. The final prag și pozitiv apel criterii permis pentru diferenţiere de parțial (din timp seroconversie cu numai IgM și IgA răspunsuri) la deplin ser-          conversie (incjucandu-se IgG răspunsuri) (Suplimentar Masa 5). În plus, criteriul indică probe cu reactivitate slabă și/sau reactivitate nedeterminată(Tabelul suplimentar 5).

Pentru a ușura comparația întreeen ABCORA 2.0 și ABCORA 5.0 cel la felprag pentru ABCORA 5.0. Am ales să nu creăm o limită specificăpragurile pentru reactivitatea anticorpilor VHC ca an exacte definiţie de a negativrăspunsul este complex datorită expunerii pe scară largă la HCoV și considerablereacție încrucișată cu anticorpitivitate între lor. HCV răspunsuri au fost in orice caz inclus in statisticical analize la fel de IMF-DUŞMAN valorile.

Definiție de SARS-CoV-2 seropozitivitatea folosind logistică regresie clasificare.

Classification de seropozitiv impotriva seronegativ mostre în ABCORA 2. 1 a fost realizatfolosindlogistică regresie. The identic Instruire și validare date folosit pentru cel stabilire de ABCORA 2.0 au fost folosit. La fel de cel ABCORA 2.0 reactivități de legare au fost foarte corelate, am inclus următoarele variabile în model (suplimentar Smochin. 6a): cel Rău valoare dintre toate răspunsurile IgG MFI-FOE (RBD, S1, S2, N), cel Rău valoare de răspunsurile IgA MFI-FOE împotriva RBD, S1 și S2 și media valoarea răspunsurilor IgM MFI FOE împotriva RBD, S1 și S2. Răspunsul IgA și IgMs la N au fost excluse deoarece nu s-au grupat cu celelalte răspunsuri ale aceluiași Ig clasă (Suplimentar Smochin. 6a). Regresia logistică a fost utilizată pentru a estima și a prezice probabilitatea unui eșantion date la fi pozitiv (p) la fel de descris în ecuaţie (1).

Parametri  0, G, A, și  M au fost estimat pe cel Instruire set de date. A probă a fost apoi definită ca pozitivă dacă probabilitatea sa prezisă de a fi pozitiv a fost pestea prag c/. Acest prag a fost definit pentru a obține o specificitate de cel puțin 0,99 și sensibilitate maximă pe setul de date de antrenament (în mod similar, to c pentru cel Aleatoriu pădure). Înrezumat, în ABCORA 2. 1, orice probă nouă este definită ca seropozitivă dacă probabilitatea sa de a fi seropozitiv estimat prin regresia logistică este peste c/. Ne analizeazăre realizat în versiunea Rn 3.6.3. Definiție de SARS-CoV-2 seropozitivitatea folosind Aleatoriu pădure clasificare.  Clasificarea seropozitivelor versus seronegativ mostre încelcontext de ANCORA 2.0 și ABCORA 5.0 a fost realizat folosind a Aleatoriu pădure abordare ca urmare a celconfigurația de bază a random paduri la fel de descris în57. The Aleatoriu pădure în sine a fost construit a unui ansamblu de 1000 de arbori de clasificare folosind răspunsuri MFI-FOE (IgA, IgG,șiIgM împotriva RBD, S1, S2,N). The probabilitate de a probă fiind pozitiv la fel de pre-  dictată de pădurea aleatorie este media probabilități peste toate 1000 copaci. În cele din urmă, o probă este defined la fel de pozitiv dacă este probabilitate de fiind pozitiv este de mai sus a pragld c, care este defined la fel de la obține a specifioraș de la cel mai puţin 0.99 și a maximal sensibilitate în trening set de date. În rezumat, orice nou probă este defined la fel deseropozitiv dacă its probabilitate de fiind seropozitiv la fel de estimat de cel Aleatoriupădurea este deasupra threshold c. Noi condus a serie de Aleatoriu pădure analize care au luat în considerare fie numai răspunsurile SARS-CoV-2, fie SARS-CoV-2 și HCV   răspunsuri în ABCORA 2.0 și ABCORA 5.0: ABCORA 2.2 și ABCORA 2.3 au fostantrenat și folosit pentru predictie pe ABCORA 2.0 date și inclus numai SARS-  CoV-2 răspunsuri sau SARS-Răspunsurile CoV-2 și, respectiv, HKU1. ANCORA 5.4 (Numai răspunsuri SARS-CoV-2) și ABCORA 5.5 (SARS-CoV-2 și HCVrăspunsuri) au fost antrenat pe ABCORA 5.0 date. Detalii despre includerea datelor pentru respectiv modele sunteți enumerate în Suplimentar Masa 3 și Suplimentar Masa 10. Analizele au fost efectuate în versiunea R 3.6.3 folosind pachetules randomForest și     ranger58–61.

Pentru a asigura robustețea constatărilor noastre, am efectuat un sensitivitate analiză prin randomizare seturile de date de instruire și validare folosind o validare încrucișată 5-foldmetodă. Ambele seturide pozitiv și negative mostre au fost împărțit în five egalpărți și noi defined acea cale five validare seturi (constând de cel i-al a stabilit depozitive șicel i-al a stabilit de negative, i = 1.5). The odihnă de cel date a fost folosit pentruInstruire cel ABCORA 2.3 pădure la întâmplare. Pentru fiecare set de validare, specificul șisensibilitate de cel Aleatoriu pădure au fost calculat pe cel Instruire, validare, si antrenamentla care se adaugavalidare seturi (Suplimentar Tabelul 6).

Validare și verificare folosind extern controale. Noi folosit cel Anti-SARS-  Panoul de verificare CoV-2 pentru teste serologice (NIBSC cod: 20/B770, NIBSC) laverificați performanța testului ABCORA 2.0 și ABCORA 2.3. Sersamplede cel verification panou măsurat de ABCORA 2.0/2.3 așa cum este descris și rezultatecomparativ cu rezultatele analizelor disponibile comercial raportate de NIBSC (32 și Tabelul suplimentar 7). Noi furta ei verified cel sensibilitate de cel ABCORA 2 Test în detectare SARS-CoV-2 infecţie în o comparație directă cu cea comercialăteste. Antibody stare de plasmă din SARS-CoV-2 pozitiv indivizii (N = 171) a fost analizatd cu cel ca urmare a Test sisteme: Inclus Test sisteme vizate cel N proteină (Elecsys® Anti-SARS-CoV-2 (Roche Diagnostics GmbH)), regiunea RBD de cel S proteină (Elecsys® Anti-SARS-CoV-2 S test (Roche Diagnostics GmbH)),și cel S1 subunitate (EUROIMUN Anti-SARS-CoV-2 ELISA (IgG)) (SuplimentarTabelul 8). Toate testele au fost efectuate conformcel producător'instrucțiunile lui în cel diagnostice unitate de cel institut de Medical Virologie, Facultatea de Zurich, Elveţia.