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TI  - Early IFN-α signatures and persistent dysfunction are distinguishing features of NK cells in severe COVID-19.
JO  - Immunity
VL  - 54
IS  - 11
SN  - 1074-7613
CY  - New York, NY
PB  - Elsevier
M1  - DZNE-2021-01569
SP  - 2650 - 2669.e14
PY  - 2021
AB  - Longitudinal analyses of the innate immune system, including the earliest time points, are essential to understand the immunopathogenesis and clinical course of coronavirus disease (COVID-19). Here, we performed a detailed characterization of natural killer (NK) cells in 205 patients (403 samples; days 2 to 41 after symptom onset) from four independent cohorts using single-cell transcriptomics and proteomics together with functional studies. We found elevated interferon (IFN)-α plasma levels in early severe COVD-19 alongside increased NK cell expression of IFN-stimulated genes (ISGs) and genes involved in IFN-α signaling, while upregulation of tumor necrosis factor (TNF)-induced genes was observed in moderate diseases. NK cells exert anti-SARS-CoV-2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2) activity but are functionally impaired in severe COVID-19. Further, NK cell dysfunction may be relevant for the development of fibrotic lung disease in severe COVID-19, as NK cells exhibited impaired anti-fibrotic activity. Our study indicates preferential IFN-α and TNF responses in severe and moderate COVID-19, respectively, and associates a prolonged IFN-α-induced NK cell response with poorer disease outcome.
KW  - Base Sequence
KW  - COVID-19: immunology
KW  - Humans
KW  - Immunity, Innate: immunology
KW  - Inflammation: immunology
KW  - Interferon-alpha: blood
KW  - Interferon-alpha: immunology
KW  - Killer Cells, Natural: immunology
KW  - Pulmonary Fibrosis: pathology
KW  - RNA-Seq
KW  - SARS-CoV-2: immunology
KW  - Severity of Illness Index
KW  - Transcriptome: genetics
KW  - Tumor Necrosis Factor-alpha: metabolism
KW  - United Kingdom
KW  - United States
KW  - COVID-19 (Other)
KW  - NK cells (Other)
KW  - TNF (Other)
KW  - antiviral (Other)
KW  - lung fibrosis (Other)
KW  - moderate (Other)
KW  - proteomics (Other)
KW  - scRNA-seq (Other)
KW  - severe (Other)
KW  - type 1 IFN (Other)
KW  - IFNA1 protein, human (NLM Chemicals)
KW  - Interferon-alpha (NLM Chemicals)
KW  - Tumor Necrosis Factor-alpha (NLM Chemicals)
LB  - PUB:(DE-HGF)16
C6  - pmid:34592166
C2  - pmc:PMC8416549
DO  - DOI:10.1016/j.immuni.2021.09.002
UR  - https://pub.dzne.de/record/162916
ER  -