Il sieroproiling multifattoriale analizza il contributo dei coronavirus umani preesistenti alle risposte all'immunità SARS-CoV-2 (parte 1)

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Determinazione del SARS-CoV-2 anticorpo risposte in il contesto di pre-esistente immunità acorona umana circolantevirus (HCV) è critico per comprensione protettivo immunità. Quinoi eseguire a multifattoriale analisi di SARS-CoV-2 e HCV anticorpo risposte inpre-pandemia (N = 825) e SARS-CoV-2-infetto donatori (N = 389) usando a costume-progettatomultiplex  ABCORA  saggio.  ANCORA,  quandocombinatoinsieme acomputazionalemodellazione, consente una definizione precisa of  SARS-CoV-2  sieroconversioneepredizionedineutralizzazione attività, e rivela intrigante interrelazioni insieme a HCV immunità. In particolare, livelli più elevati di anticorpi anti-HCV nei donatori SARS-CoV-2-negativi suggeriscono che l'HCV preesistenteoV immunità Maggioproteggere contro SARS-CoV-2 acquisizione. In quelli infetto,più altoHCoV attivitàèassociatoinsieme aelevato  SARS-CoV-2  risposte,  indicando una stimolazione incrociata.  Piùimportante,  HCV  immunitàMaggioimpatto patologia gravità, comepazientiinsieme a alto HCoV reattività sono meno probabile a richiedere ricovero. Collettivamente, i nostri risultatisuggerireQuello L'immunità da HCV può promuovere il rapido sviluppo di SARS-CoV-2-specificiimmunità, in tal modo sottolineando il importanza di esplorando attraverso-protettivo risposte percompleto coronavirus prevenzione.

monitoraggio della risposta anticorpalensea  SARS-CoV-2  ècritico a defin correla di vaccino protezione, differenzenella suscettibilità alle infezioni e alle malattiese sogni cosa. Il immagine di il anticorpo paesaggio a SARS-CoV-2 che si è finora evoluto is complesso. Il anticorpo risposta aSARS-CoV-2  èrapido e innesca forti IgM, IgA e IgG risposte1,2. Risposte sia vincolanti che neutralizzanti incrilassare con patologia gravità e mostrare in parte dipendenza Sudemografico parametri tale come età e Genere3–5. Resta, come- mai, non è chiaro quali fattori siano indipendentiers di anticorporisposte, riflettono una malattia grave ci nostri, o sono confuso diAltro fattori Compreso infezione lunghezza e comorbilità.Calante  IgG legamee neutralizzanteanticorpo titoliMaggio essereparticolarmente pronunciatod inindividuiinsieme aasintomaticoo mite infezione6–9. IgG risposte a arpione (S) glicoproteina Maggiopersistere a lungor di a nucleocapside proteina (N)7,10,11 e Potere inparte subire affinita maturazione inviare virus liquidazione5. Attualeserologico analisi prevalentemente messa a fuoco Su misurare reattività a N, la subunità della glicoproteina spike S1 e il legame del recettore ACE2 dominio (RBD) in S12,5,12–16. Anticorpi contro RBD e il motivo di legame del recettore witin il RBD costituire il principale gruppodi neutralizzante anticorpi, seguito di S1 trimero specific, arpioneN-terminale dominio, e arpione S2 neutralizzante anticorpi16–22. S1 e  RBD  legamecorrelareinsieme aneutralizzanteattivitàinEntrambi risposte immunitarie naturali e indotte dal vaccino che forniscono means a stima il potenziale per neutralizzazione dove neutralizzazionecapacità non può essere valutato direttamente6,8,10. Considerando il complessopattern di risposta anticorpale, possibilitàacatturareil dinamica di il  SARS-Risposta CoV-2 su diverse immunoglobulineSono necessarie classi (Ig) e antigeni SARS-CoV-2 accertare la rilevazione sensibile della sieroconversione e della sieroreversion eastabilirecollegamenti all'attività protettiva e neutralizzante post-infezionee post-vaccinazione.

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Figura. 1 Profilazione sierologica SARS-CoV-2 risposte. un Valutazione di il multiplex SARS-CoV-2 ABCORA 2.0 Su il indicato addestramento (N = 823) e convalida(N=635) coorti (tabella supplementare 3). Sono raffigurati i segnali MFI normalizzati ai controlli del tallone vuoto (MFI-FOE). Gray scatole indicare i valori sopra l'individualmente impostare MFI-NEMICO tagliare-off per SARS-CoV-2 specifico risposte per a testa antigene (vedere Supplementare Tavolo 4). Boxplot rappresentare il seguente:mediano insieme a il mezzo linea, superiore e minore quartili insieme a il scatola limitie 1.5x interquartile intervalli insieme a il basettoni. b Mappa di calore che rappresentano il misurato MFI-NEMICO i valori e il risultati previsto insieme a ABCORA 2.0–2.3 di addestramento e convalida coorte misurazioni mostrato in (a). Negativo,Positivo, e Positivo, parziale si riferisce a classifica secondo a ABCORA 2.0 come specificato in Supplementare Tavolo 5. c Sensibilità e specificità di ABCORA 2saggio versioni basato Su il combinato addestramento e convalida coorte dati raffigurato in (a). La proporzione difalso negativo campioni (sensibilità; verde) e proporzione difalso positivo campioni (specificità; blu) sono rappresentato di il riduzione da100 percento (esterno cerchio) per segmento. d Valutazione di ABCORA2.0 insieme a il Nazionale Istituto per Biologico Standard e Controllo (NIBSC) Anti SARS-CoV-2 Verifica Pannello (20/B770) comprendente SARS-CoV-2positivo (rosso) e negativo (blu) pannello siero campioni. Grigio scatole indicare i valori sopra il ABCORA 2.0 MFI-NEMICO tagliare-off per SARS-CoV-2 risposte specifiche per individuale antigene-Ig combinazioni. Boxplot rappresentare il seguente: mediano insieme a il mezzo linea, superiore e minore quartili insieme a il limiti di casellae 1.5x interquartile intervalli insieme a il basettoni.

Infezioniinsieme acircolanteumanocoronavirus  (HCV), alfacoronavirus   (HCV-229E,   HCV-NL63) e beta core-coronavirus (HCV-HKU1, HCV-OC43), sono Comune econtribuire considerevolmente a il di stagione respiratorio patologia fardello in umani23,24. Nonostante un'omologia di sequenza complessivamente modesta traen SARS-CoV-2 e circolante HCoV, parecchi conservato regioni esistere e anticorpo attraverso-reattività Maggio verificarsi25–27. Mentre respinto in il diagnosticoimpostazione come falsi positivi28, cross-reattivo anticorpi Maggio orso biologico rilevanza come suggerito per SARS-CoV-2  S2  attraverso-neutralizzante  anticorpi29. Incertezza resti,tuttavia, se anticorpo HCV cross-reattivo rrisposteinfluenzailEvoluzionedi  SARS-CoV-2   specificimmunità. Positivo impatto di fornendo presto basso affinita mem-ory risposte a costruire Su e maturo come bene come negativo in- seguonoingilantigenicopeccato   principio30   dipotenziamento non protettivo attraverso-anticorpi reattivi a spese di de novo risposte Potere essere previsto. Di particolare rilievo, cross-reattivo HCoVT aiutante cellula risposte erano mostrato a positivamente impatto sull'immunità specifica SARS-CoV-231. Ciò premesso, la definizione di pre-esistente immunità dovuto a precedente infezione insieme a HCoV volerediventareimportante in clinico diagnosi, e strategie a discoandsvelareilcomplessointerdipendenze diHCV  e  SARS- Risposte CoV-2 sidedilatosononecessarioafillquestoconoscenza spacco.

Qui noi relazione sullo sviluppo di un test sierologico che consentemultifattorialesieroprofilingdi SARS-CoV-2 e HCVrisposte a elevata accuratezza diagnostica. Sieroprofilazione di un grandecoorte di SARS-CoV-2 infetto e non infetto individuifornitoapprofondimenti chiave sull'interdipendenzaesdi HCV  eSARS-CoV-2 anticorpo risposte. Il risultati evidenziare a potenziale ruolo protettivo dell'HCV-specificoc rispostein  SARS-CoV-2 acquisizionecomenonché nel dare forma alla risposta SARS-CoV-2su infezione.

risultimi

Multifattoriale   sieroprofiling   defines   SARS-CoV-2   specific risposte. Riconoscendo la necessità di una SARS-C completaoV-2 sierologico profilazione per chiarire le questioni centrali in SARS-CoV-2immunità e suo interdipendenze insieme a HCV risposte, noicreato a test immunologico multiplex a base di microsfere per misure specifiche IgG, IgA e IgM risposte a SARS-CoV-2 RBD, S1, S2 e N (Supplementare Figura. 1). Il saggio record in totale 12 SARS-CoV- 2 parametri anticorpali specifici (4 antigeni in 3 classi di Ig) insieme aelevata accuratezza diagnostica (vedi metodi, Supplementare Fichi. 1–3 e Tabelle Supplementari 1, 2) e include inoltre the S1 proteina di HCV-HKU1 a schermo attraverso-reattivo anticorpia fianco SARS-Risposte CoV-2. Secondo il progetto del test monitorare unticorpi a Due coronavirus, noi chiamato il saggio AntiBodio Coronavirus Saggio (ABCORA) 2.0.

Le misurazioni in ABCORA sono espresse comemediano esche- intensità scientifica (MFI) corretta for sfondo legame(piegatovuoto perline,  NEMICO).  Perdistinguere  SARS-CoV-2-specifico dalla reazione incrociatativo anticorpi, noi defined MFI-NEMICO soglie per ciascuno dei 12 antigeni SARS-CoV-2 e la combinazione di classi Igsbasato Su plasma anticorpo reattività in addestramento coorti dipre-pandemiasanodonatori  (Addestramento  I,  N=573), donatori conrecente HCV infezione  (Addestramento II, N = 75) e donatori insieme aconfirmed SARS-CoV-2 (formazione III, N=175) (Fig.1a, Supplementare tabella 3). Sono stati definiti criteri di chiamata positiviaccertare QuelloinamenoDuediil12 antigenie  Igcombinazioni il soglia è raggiunto (Supplementare Tavolo 4).Ilfinalsogliaepositivochiamatacriteripermessoperdifferenziazione di parziale (solo IgM e IgA risposte) a completosieroconversione (Compreso IgG risposte). In aggiunta, il criteridenotacampioniinsieme aw k reattivitàe/oindeterminatoreattività (Supplementare Table 5).

Figura. 2 Quantificazione di SARS-CoV-2 specifico anticorpo risposte. a–c Distribuzione di (a) 50 percentoefficace concentrazioni (CE50; espresso come plasma reciproco diluizione) e (b) la zona sotto il curva i valori (UAC; espresso come MFI) di titolato plasma da SARS-CoV-2 positivo adulti (N = 72) misuratocon ABCORA 2.0. c SA titolatoRS-CoV-2 RBD e S1 risposte erano quantificato usando ilspecifico per RBD monoclonale anticorpo CR3022 (prodotto come IgG,IgA, e IgM; espresso come ng/ml) comeunesterno standard. Vedere Supplementare Figura. 7 per aggiuntivo quantificazione insieme a il OMS Internazionale Standard Anti- SARS-CoV-2 Immunoglobuline. d Lanciere correlazione concordanza di valutazione della matrice tra ABCORA 2.0 letture di quantificazione basate (EC50, AUC, RBDAb standardizzato), il di base MFI-NEMICO misurato a 1/100 plasma diluizione (tronco d'albero), indicato sommatolog MFI-NEMICO i valori (1/100 diluizione) e Roche Elecsys Anti-SARS-CoV-2 (S) saggio risultati (U/ml). Non significativo correlazioni sono sinistra vuoto. Livelli di significato sono valutato di a Due-di lato test Su l'asintotico t approssimazione di Lanciere's rango correlazione e corretto di il Bonferroni metodo per multiplo test (p< 0.05/780).Colore l'ombreggiatura denotailcorrelazione coefficiente.

pre-pandemia pazienti insieme a documentato, recente HCVinfezione (Addestramento II, N = 75; OC43 (N = 27), HKU1 (N = 17), NL63(N = 22),  229E  (N = 9))comprendeva individui con differentisottostante   acuto   malattie   Compreso  immunocompromessopazienti Quello subì diagnostico selezione per HCV. Spec. HCVfic attività era complessivamente minore in questo sindromico gruppo mamostrato, come previstod,  arricchito  HCoVreattivitàcontroil infecting HCV (Supplementare Figura. 4). È importante, noi osservato No indicazione di reattività crociata con antigeni SARS-CoV-2 che influenzare il ABCORA leggere ad alta voce (Figura. 1a, b). Considerando i dati di tutti coorti di formazione (I–III), ABCORA 2.0 esposto alto sensibilitàe specificittà, raggiungendo 94.Sensibilità del 29 percento e specificità del 99,07 percento (Figura. 1c, Supplementare tabella 3).

Per consentire un'analisi delle reattività incrociate e città tra SARS-CoV-2 e anticorpi HCVes, noi registratoreattività all'unità S1 di HCV-HKU1 in aggiunta a il SARS- CoV-2antigeni (Figura. 1a). Dovuto a il alto prevalenza di HCV antibodsi e il conseguente la mancanza di VERO-negativo controlli, noi impostareNosoglieavalutare la reattività HKU1 come positiva/negativa.Nel complesso, la reattività crociata SARS-CoV-2 era bassa nel periodo pre-paendemicocampioninonostantenotevole  HKU1  attività  (Figura.  1un). Correlazione analisi rivelato modesto interdipendenze di SARS-CoV-2 eHKU1 plasma anticorpo reattività in SARS-CoV-2 positivo e pre-pandemia donatori. Ciò ha coinvolto prevalentemente la risposta IgM, con individui con recente infezione da HCVilpiù altocorrelazione in IgM per HKU1 e SARS-CoV-2corrente alternatatività (Supplementare Figura. 5). Queste dati sottolineare Quello a basso esiste un livello di attività cross-reattiva che deve essere rispettatod insaggio disegno, analisi e validazione.

Verificatione di ABCORA 2.0su coorti di convalida separate dipre-pandemia sano adulti (N = 252), bambini pre-pandemici(N=169) e persone con SARS documentataCoV-2 infezione (N = 214) (Figura. 1a, b, Tabella Supplementare 3) confermata the validità di il scelto saggio criteri. Combinando addestramento ecoorti di convalida di SARS-CoV-2 ppositivo individui (N = 389)enegativocontrolli (N {{0}}), ABCORA 2.0 ha ottenuto asensibilità di 94,60 per cento e una specificità del 99,16 per cento (Fig.1c).

Da notare, quando si analizza il capildren e adulti in il convalidacoorte separatamente, noi osservato una specificità leggermente inferiore tra figli(98,82 percento)rispettoaadulti(99,60 percento),alzandoilpossibilità Quello attraverso-reattivo attività in figli Maggio essere Di piùprevalente rispetto agli adulti. In effetti, i bambini pre-pandemici hanno mostratoa maggiore correlazione tra IgM HKU1 e SARS-CoV-2 (supplementareFig. 5c), evidenziando che interpretatiSu di IgM SARS-CoV-2 attività puòessere complesso. computazionale analisi massimizzare specificittà e sensibilità di

SARS-CoV-2 sieroprofiling. Per ulteriore aumentoilspecificittà di il leggere ad alta voce, noi prossimo esplorato due estensioni di analisi computazionale, un modello di regressione logistica (ABCORA 2. 1) e un f casualeoriposomodello (ABCORA 2.2). Tutti e due analisi strategie erano stabilitoSu il identico addestramento set di dati  (Addestramento I–III) Usato per il set updi  ABCORA  2.0.  Invecediottenere  12  individualesoglie  (unoperantigene e classe Ig), il computazionale i modelli stimano esclusivamente la probabilità che un campione sia positivotio hofornendo acompositivo risultato attraverso tutto 12 misurazioni e corsekingsera positivoonegativo  (1,  0  classificatione).  Per ilregresso logisticoione  ABCORA  2. 1,  noiraggruppato  SARS-CoV-2 attività vincolanti che mostrano un'elevata correlazione (Supplementrata Fig. 6a) e incluso il significare valore di i loro MFI-nemici nel modello. Il a caso foresta modello ABCORA 2.2 incluso tutto 12 Le risposte SARS-CoV-2 hanno misurato e aggregato il risultato di 1000 classificatione alberi. SU il combinato addestramento e convalidacoortidi  SARS-CoV-2  positivoindividui  (N = 389)  e negativo controlli  (N = 825), ABCORA 2.2 raggiunto a Impressionantesensibilitàdi97,43 percentoe a specificittà di99,91 percentosovraperformandoEntrambi ABCORA 2.0 e 2. 1. Da segnalare la vocazione positiva di ABCORA 2.2 era dominato dalle risposte IgG (Figura 6b supplementare).

Noi prossimo esplorato seilincorporazione di HKU1 reattività in il a caso foresta modello Maggio ulteriore Ottimizzare il specificittà e sensibilità. Infatti, a modello che includeva HKU1S1  come unaggiuntivovariabile  (ABCORA  2.3) maggiore sensibilità da 97,43 percento in ABCORA dal 2,2 al 98,20 percento (Fig.1c, Supplementare Tabella 3) senza riduzzione di il specificittà. A sensibilitàconvalida incrociata analisi insieme a randomizzato addestramento e convalida impostareconfirmedilprestazionedi ABCORA  2.3 (Supplementare tabella 6). Owing a suo combinato alto sensibilità e specificittà, abbiamo quindi selezionato ABCORA 2.3 come strategia di analisi per valutazione globale Sieroconversione SARS-CoV-2.

Noi prossimo verified ilprecisione di ABCORA 2.0 e 2,3 pollicidefinendo SARS-C positivo e negativooV-2  immunestato utilizzandoil  Nazionale  Istitutoper  Biologico  Standarde Controllo  (NIBSC)  Anti  SARS-CoV-2  Verificatione  Pannello  (20/ B770)32. Questa verificazione pannello per sierologia saggi include 23 siero positivo e 14 negativo samper favoreeconsentedirettoconfronto with Altro test sistemi32. Tutti e due ABCORA versionimostrato100 percentosensibilità e100 percentospecificittà Su la verifica plasmapannelloe confrontato favorevolmente al test commerciale sistemi  (Figura.1d, Tabella Supplementare 7). Per fare un riferimento incrociato questeesternoverificationerisultati, abbiamo poi confrontato il sesensibilità di il ABCORA prove e tre commerciale sierologiatest sistemi Su a sottoinsieme di il SARS-CoV-2 positivo addestramentocoorte (coorte III, N=171). Saggi mirati alN  proteina(Elecsys® Anti-SARS-CoV-2 (Roche Diagnostics GmbH)), the RBD regione di il S proteina (Elecsys®Saggio anti-SARS-CoV-2 S (Roche Diagnostica GmbH)), e il S1 subunità (EUROIMMUNAnti-SARS-CoV-2 ELISA (IgG)) sono stati inclusi. I risultaticSufirmedilanalisiSuilinternazionale  NIBSC  20/B770 plasma pannello,con ABCORA 2.0 e ABCORA 2.3 che mostrano il la più alta sensibilità tra i saggi testati (Supplementary Tcapace 8).

Concludiamo quindi che ABCORA   2.0   sieroprofilingin combinazione insieme a  ABCORA  2.3  definespositivitàinsieme ailpiù alto specificittà e sensibilità. La risposta antigenica individuale valutazione di ABCORA 2.0 definisce lo stadio di seroconversionestato basato Su individuale Valori di cut-off di IgM, IgA e IgG ein tal modo complementi e massimizza le informazioni che possono essere ottenuto da ABCORA 2 sieroprofiling.

Figura. 3 Associazione di legame e neutralizzazione attività in presto e tardi infezione. a50 percentoNeutralizzazione titoli (NT50) titoli contro Wuhan-Hu-1pseudotipo in pazienti insieme a conosciuto positivo SARS-CoV-2 RT-PCR Data (N = 369). Pazienti erano stratificato secondo a volta dailprimo diagnosi investigare presto (meno di 30 giornipost-RT-PCR, lavanda) e tardi (Di più di 30 giornipost-RT-PCR, turchese) neutralizzazione risposte. La differenzafra queste Due gruppi era valutato insieme a a lineare misto modello insieme a volta da RT-PCR (binario variabile presto/tardi) come a fisso effetto e individuale come un casuale effetto e usando Satterthwaite approssimazione per a Due-di lato t-test Su il parametro associato insieme a volta da RT-PCR. Boxplot rappresentare il seguente: mediano insieme a il mezzo linea, superiore e minore quartili insieme a il scatola limitie 1.5x interquartile intervalli insieme a il basettoni. b Lineare analisi di regressione a definireilassociazione fra neutralizzazione (reciproco NT50) e anticorpo legame (MFI-NEMICO). Nero linee indicare lineare regressione previsioni e grigio ombreggiato le zone corrispondere a il95 per centofiducia intervalli. Risultati raffigurare presto (lavanda), tardi (turchese), e completo coorte (Nero). n.s. denota non significativo risultati. Livelli di significato sono valutato di a Due-di lato test Su il asintotico t approssimazione di Lanciere's rango correlazione, e corretto di il Bonferroni metodo per multiplo test (p< 0.05/1200,vedere Supplementare Fichi. 8b e 9).

Prevedere  SARS-CoV-2  neutralizzazione  basato  Su  ANCORA

sieroprofiling.  Determinante neutralizzazione attività è critico acalibro proteztivo immunità. Mentre neutralizzazione Potere essere direttamentemisurato con una gamma di virus o pseudovirus autenticis SARS-CoV-2  prove di neutralizzazione5,22,33, applicando un vincolo diretto oprove di concorrenza come surrogati della neutralizzazionezione attività resti di ciaogh interesse per diagnostico scopi dove cellula-basato saggisono Di più diffficulto a strumento33,34. In particolare, S1e RBDbinding e ASSO2 concorrenza avere stato mostrato a correlare bene insieme a neutralizzazione attività5,8,10,19,33–37. Per esplorare la neutralizzazione predittori basati su ABCORA 2.0, abbiamo probbedito in a fiil primo fare un passo ilcapacittà di ABCORA a derivare quantitativo S1 e RBD letture in a sottoinsieme di pazienti SARS-CoV-2 positivi (N=72). ANCORA2.0 misuraementi di in serie diluito plasma erano condotto a derivare  50per centoconcentrazioni effettive (EC50, espressa comeProcol plasma diluizione) e la zona sotto il curva i valori (UACespresso come MFI) per tutti i 12 parametri SARS-CoV-2 (Fig.2a, b). In aggiunta, noi quantified SARS-CoV-2 RBD e S1 risposteattraverso il RBD specific mAb CR302238  (Figura. 2c) e il OMSStandard internazionale anti-SARS-CoV-2 immunoglobulin NIBSC 20/13632 (Figura 7b supplementare, Dati supplementari 1). Per thè,noiquantifiedilrispettivoanticorpocontenutodia positivocontrollo   SARS-CoV-2   donatorepiscinainclusointutto ABCORA misurazioni e espresso il contenuto di anticorpi di plasma individuale samoltidi esso (Figura. 2c, Supplementare Figura. 7). Noi poi sondato quale del quantitativo ABCORAletture correlato migliore insieme a a testa Altro, il di base leggere ad alta voce diABCORA 2.0 (MFI-FOE a diluizione plasma 1/100) e the quantitativo Roche Elecsys S test (U/ml) (Fig.2c, Supplementare Fig. 7). In aggiuntaSu a il individuale antigene parametri, noi anche considerato cumulativo responsorizzare i valori. Queste erano totale arpione reattività (somma di RBD,S1 e S2 in tutte le classi Ig), picco di classe Ig reattività (somma di S1, RBD e S2 per un isotipo) e antigenspecific reattività  (somma di tutto Ig classi perunoantigene). Noioosservato a genuinamente Buona correlazione attraverso il diverso arpione parametri testati (Fig.2d). L'eccezione notevole era classicaal CE50 i valori, quale mostrato No a debole correlazioneattraverso tuttoparameterCompresoilcommercialetest.  Interessante,  UACi valori, quale in contrasto a CE50 sono a composito misurare di concentrazione e segnale forza, eseguita bene. Di nota, noiosservato altamente variabile  SARS-CoV-2dose-risposta anticorpalecurve, raggiungendo in i nostri coorte individuale altopiano Sopra a 4-tronco d'alberogamma (Supplementare Figura. 7). Questi altipiani sono rispettati nel Lettura AUC e sono anche registrati dalla MF di baseI-FOE ABCORA leggere ad alta voce a  1/100 plasma diluizione, ma sono non con-

considerato nelle determinazioni EC50. In effetti, l'MFI-NEMICOmostrato a alta correlazione con le letture quantitative la variabile testataes Compreso il quantitativo commerciale Roche Elecsys Prova S.

Sulla base di questi risultati, concludiamod Quelloil  MFI-NEMICOleggere ad alta voce unicamente a il  1/100 plasma diluizione fornisce a altamenterelicapace stima per il S1 e RBD anticorpo contenuto in plasma che può essere utilizzato come proxy per la quantificazione senza che sia necessario titolare il campionees. Noi, dunque, impiegato il di base MFI-NEMICO in il next fare un passo a defin neutralizzazione predittori.

Attività di neutralizzazione verso Wuhan-Hu- 1 in   SARS-CoV-2 individui positivi (N=467) utilizzando un establicapannone SARS-CoV-

2 pseudovirus neutralizzazione test5,22,33 ha rivelato un'ampia gamma di 50 percentoneutralizzante titoli  (NT50)  (inviare positivo RT-PCR Figura. 3a (N=369), post-insorgenza dei sintomi, Supplementarey  Figura.  8a (N = 333)), in linea insieme a precedente firisultati5,8. Presto in infezione(entro 30 giorni di positivo RT-PCR) neutralizzazione titoli eranosegnifiabilmente più alto (p< 0.001) e si correla meglio con il binding parametri.Come previsto, sono state mostrate le risposte IgG agli antigeni spikeilpiù altocorrelazioneinsieme aneutralizzazioneattività  (Figura.  3b, Supplementare Fichi. 8,9). Successivamente abbiamo raggruppato i pazienti in base apopolazioneinalto  (NT50 > 250,N =332) e no o bassoneutralizzanti (NT50< 250, N=135)39 (Figura.4a) e confrontato ilpredizione capacità di sei diverso classificatione Modelli a assegnareindividui basato Su i loro ABCORA 2.0 modelli di associazione a questi groUPS. Invariabile logistico regressione  (ULR) Modelli incluso solo uno variabile: o il significare di MFI-NEMICO S1 reattività(ULR-S1) o la media delle reattività MFI-FOE RBD (ULR- RBD). Una regressione logistica multivariata (MLR) includeva sia S1 and RBD significare reattività. Il aggiuntivo Modelli incluso tutto 12 reattività antigenica misurata in ABCORA e comprseda random forestaapproccioeDue  MLR  strategiebasatoSuprincipio componente analisi (PCA, 2 e 4 fiil primo assi). Modellieranorispettobasatosu UAC e BIC (bayesianoinformazione  criterio40) per validazione incrociata (Fig.4avanti Cristo). Tuttomodelli performato allo stesso modo, insieme a il invariabile modello basato Su il significare di Reattività S1 (ULR-S1) che producono il miglior valore BIC. Ricevitoreoperativocurva  (ROC) analisi basata su ULR-S1mostratoa  Buonacapacitànella previsione dello stato di neutralizzazionecedendo UAC 0.90 (N=467, Fig.4d). Esplorare diversi tagli esserearmonia sensibilità e specificittà mantenere Entrambi sopra80 per cento,noisceltoaassegnare campioni al gruppo di neutralizzatori alti se è la probabilità prevista era superiore al 70 per cento. Ciò corrisponde ad an83 per centospecificittàincorrettamenteassegnarenon neutralizzanti e 80 per centosensibilità nell'assegnazione dei neutralizzatori (Fig.4d, e). Per aumentaree ilutilità di il ULR-Modello di previsione S1 per la diagnostica clinica, we ha ideato un modello di previsione della neutralizzazione modificato ULR-S1-SBasato su OC Su il SOC i valori segnalato per ABCORA 2.0. In70 per centoprevisto probabilità, ULR-S1-SOC fornisce la neutralizzazione pre-dizione a similasensibilità(81 percento)especificittà(81 percento)diesaminando se il valore composito di S1 ​​SOC (somma di S1 ​​SOC values per  IgG,  IgA,e  IgM)  èsottoosopra  9.7   (Figura.  4f). Di conseguenza, un valore S1 SOC superiore a 17,3 corrisponde a touna sensibilitàdi67 per centoe specificittàdel 94 per cento.Di Nota, il interrelazionifra neutralizzazione e S1 livelli erano ugualmente evidenti quandonoisondatoa  minoretagliare-spentodineutralizzazione   (NT50 < 100) (Figura supplementare 10, Tabella supplementare 9). Noi, quindi, concludere Quello il di base SOC leggere ad alta voce in ABCORA 2.0 può fornire a affidabile predizione di alto neutralizzazione attività.

Figura. 4 Prevedere neutralizzazione capacità come a funzione di legame attività. a SARS-CoV-2 positivo donatori (N = 467) erano stratificato in alto neutralizzanti(NT50 > 250, N = 332; blu) e No/basso neutralizzanti (NT50 < 250,N = 135; grigio), basato Su i loro neutralizzazione attività contro Wuhan-Hu-1. b, c Confronto di il predizione capacità di sei diverso classificazione Modelli usando 100 attraverso-convalida imposta (diviso come80 per centoper addestramento e20 per centoper la convalida). b Confronto di Modelli diilla zona sotto il curva (UAC). A testa punto corrisponde a uno attraverso-convalida impostare. c bayesiano informazione criterio(BIC) di il cinque modelli basati sulla regressione logistica. I diversi modelli sono regressioni logistiche univariabili (ULR). ULR-RBD: media di MFI-FOE RBD.ULR-S1: media di MFI-FOE S1. Regressione logistica multivariata (MLR). MLR-S1, RBD: media della reattività S1 e media della reattività RBD. MLR-PCA2 eMLR-PCA4: MLR di 2 e 4 primo asse di PCA analisi, rispettivamente. PCA era basato Su tutto 12 SARS-CoV-2 anticorpo reattività misurato di ABCORA 2.0.  Foresta casuale (RF) inclding tutto anticorpo reattività misurato di ABCORA 2.0. Boxplot rappresentare il seguente: mediano insieme a il mezzo linea, superiore eminore quartili insieme a il scatola limiti, 1,5x intervalli interquartile con i baffi e valori anomali con punti. d ULR-S1 curva ROC stimata sulla base di un set di dati completo (N = 467). e Misurato NT50 valore contro probabilità di NT50 > 250come previsto di ULR-S1 in cinquescelto a caso convalida imposta (a testa il simbolo corrisponde a a convalida impostare). Di colore viola simboli indicare a più alto di 0.70 probabilità di il rispettivo campione a essere neutralizzante a NT50 > 250e sono dunque indicato come alto neutralizzanti. Grigio indica campioni insieme a previsto neutralizzazione NT50 < 250,dunque classificato come No/neutralizzanti bassi. f Neutralizzazione predizione basato Su a modificata ULR-S1 modello utilizzando il diagnostico leggere ad alta voce SOC invece di MFI-NEMICO i valori come ingresso.Il misurato NT50 valore controilsomma di S1 SOC valori (IgG, IgA, IgM). Le linee tratteggiate corrispondono a un NT50=250 orizzontalmente e alla somma di S1 ​​SOC = 9.7 verticalmente. Il sommadiS1 SOC = 9.7 corrisponde a il soglie raffigurato per ULR-S1 in (d, e). Il grigio ombreggiato la zona corrisponde a veri positivi (individui insieme a NT50 > 250previsto come alto neutralizzanti).