主要病毒采用多种策略来增强其持久性和传播性，包括建立慢性感染。这一策略以人类感染病毒为例，特别是疱疹病毒科和环状病毒科的成员，它们在相当一部分人类群体中建立终生感染。尽管初次感染通常在免疫功能正常的个体中保持无症状，但某些慢性病毒会导致自身免疫疾病和癌症等不良健康结果。这些病毒通常保持潜伏状态，但在压力、睡眠不足、手术、激素失衡或严重疾病期间可以重新激活。病毒重新激活的全系列免疫学后果仍然未知。自 SARS-CoV-2 出现以来，已经导致了超过 7.74 亿例 COVID-19 病例和 700 万人死亡。由于 SARS-CoV-2 引发的生理压力，潜在的病毒感染可能会重新激活，并可能对 COVID-19 的免疫学后果产生贡献。例如，疱疹病毒科的重新激活，包括 EBV、CMV、人类疱疹病毒 6 型 (HHV6) 和人类疱疹病毒 8 型 (HHV8)，与 COVID-19 患者的更差临床结果相关。尤其是 CMV 和 EBV 的重激活与更严重的结果相关，包括死亡率升高。此外，长期 COVID 患者的 EBV 抗体滴度增加，提出了这些病毒的重激活可能会对长期 COVID 产生影响的可能性。许多 COVID-19 病毒重激活的基础研究由于样本量小，集中于疱疹病毒科的一个子集，或仅依靠抗体反应来评估病毒重激活，而不是测量活跃复制病毒的转录本，因此在我们对急性 COVID-19 期间病毒重激活的动态和生物学及其在长期 COVID 中的作用的理解上仍然存在重要的空白。为了填补 COVID-19 中病毒重激活的知识空白，我们利用了 IMPACC，这是一个前瞻性长期观察研究，共招募了 1,154 名因 COVID-19 住院的患者，评估了急性住院期间及住院后 12 个月的患者。我们进行了鼻拭子、外周血单核细胞 (PBMCs) 和气管抽吸液的纵向多组学分析，发现与 COVID-19 严重性相关的慢性病毒，尤其是来自疱疹病毒科和环状病毒科的病毒显著重激活。通过整合宿主和病毒转录组学、细胞因子谱、细胞免疫表型、代谢组学和蛋白质组学，我们观察到明确的病毒重激活动态，以及病毒重激活与临床结果、免疫学特征和患者人口统计学之间的显著关联，既在急性 COVID-19 期间，也在长期 COVID 期间。我们的研究结果提供了对 COVID-19 患者内源病毒学景观的洞察，突显了 SARS-CoV-2 感染、慢性病毒重激活、宿主免疫反应和临床结果之间复杂的相互作用。IMPACC 团队在 2020 年 5 月至 2021 年 3 月之间在美国 20 家医院招募了 1,154 名因 COVID-19 住院的患者。所有参与者在入组时均未接种 COVID-19 疫苗。为了评估 COVID-19 的严重性，根据前 28 天的呼吸状态使用潜在类别混合建模，将参与者分为五个轨迹组 (TG1–TG5)。各组被分类为轻度 (TG1，住院时长约 3–5 天，n = 228)，中度 (TG2，住院时长约 7–14 天，n = 263)，重度 (TG3，住院时长约 10–14 天并以限制性条件出院，n = 333)，危重 (TG4，住院超过 28 天的危重患者，n = 222) 或在 28 天内死亡 (TG5，n = 108)。从每个参与者中，对 PBMC、鼻拭子和有机械通气的患者的气管抽吸液进行了批量 RNA 测序 (RNA-seq)，在住院后的 1 年中进行了多达十次访问。此外，我们通过飞行时间质谱法 (CyTOF) 评估了全血免疫细胞群体，使用 proximity extension assay (PEA) 测定了血清中的 EBV 和 CMV 抗体滴度，以及质谱法测定了血浆蛋白组和代谢组。