Longitudinell proteomik och enkelcells-transkriptomdata från P. falciparum-malaria-infekterade resenärer
https://doi.org/10.48723/cmgs-aj72
Omfattande plasmaproteomik och riktad single‑cell multi‑omics genererades från en longitudinell kohort av återvändande resenärer behandlade för Plasmodium falciparum-malaria. Plasma och perifera mononukleära blodceller (PBMC) samlades in från symtomatiska patienter vid Karolinska Universitetssjukhuset efter informerat samtycke och följdes med upprepade provtagningar från akut sjukdom upp till ett år efter avslutad behandling i frånvaro av reinfektion. Plasmaproteinprofilering utfördes i samarbete med Human Protein Atlas med hjälp av nästa generations affinitetsproteomik baserad på Proximity Extension Assay med NGS‑avläsning (Olink Explore 1536). Proteinmängder rapporterades som Normalized Protein eXpression (NPX, log2‑skala) efter bryggnormalisering mellan batcher. Proteiner under detektionsgränsen i mer än 70 % av proverna exkluderades, vilket resulterade i ett slutligt dataset med 1 427 plasmaproteiner.
För att identifiera potentiella cellulära källor och mål för cirkulerande proteiner utfördes riktad single‑cell multi‑omics‑profilering på PBMC från ett urval av donatorer med överlappande tidpunkter. Genuttryck av 399 immunrelaterade gener samt 29 cellyteproteiner analyserades med BD Rhapsody och AbSeq. Bibliotek sekvenserades på en NovaSeq 6000‑plattform och bearbetades med BD Targeted Analysis Pipeline, och nedströmsanalyser genomfördes i R med Seurat. Dessutom återanalyserades ett publikt tillgängligt scRNA‑seq‑dataset från en oberoende malariakohort för att validera och utvidga resultaten. Integrerade analyser av proteomik‑ och single‑cell‑data användes för att stratifiera patienter i undergrupper associerade med sjukdomens svårighetsgrad.
Datasetet består av två datamodaliteter:
Plasmaproteomik: Olink‑NPX‑värden för 132 prover över 1 427 proteiner
PBMC single‑cell multi‑omics: riktade genuttrycks‑ och AbSeq‑proteindata från 12 prover
Delar av plasmaproteomikdatan finns tillgängliga i aggregerad form via Human Protein Atlas (Disease Atlas). En interaktiv Shiny‑applikation åtföljer den tillhörande publikationen (Lautenbach et al., Immunity, 2025) och möjliggör utforskande dataanalys.
Datasetet består av 2 filer:
Del1: Plasma proteomics (Olink PEA with NGS readout - Explore 1536)
Fil: Plasma_proteomics/Explore1536_tidy_long.rds (709 kB)
Del 2: Targeted single-cell transcriptomics data (BD Rhapsody scRNA‑seq + AbSeq)
- Seurat object
Fil: MalariaTraveler_RhapsodyAbSeq_Cell_Calling_qc_cca_wnn_clustering_annotated_clean.rds (507.2 MB)
Filer med öppen tillgång (1)
Filer med öppen tillgång (1)
Citering och åtkomst
Citering och åtkomst
Åtkomstnivå:
Skapare/primärforskare:
Forskningshuvudman:
Data innehåller personuppgifter:
Ja
Typ av personuppgifter:
Hälsodata
Kodnyckel existerar:
Ja
Data innehåller känsliga personuppgifter:
Ja
Citering:
Språk:
Metod och utfall
Metod och utfall
Analysenhet:
Population:
Malaria Immunology Traveler Cohort är en pågående, prospektiv studie av vuxna som diagnostiserats med akut Plasmodium falciparum-malaria efter återkomst från resor till malariaendemiska områden. Deltagarna inkluderas vid diagnos och följs longitudinellt, med upprepade provtagningar från den akuta fasen och upp till ett år efter insjuknandet.
I den aktuella analysen ingick 72 återvändande resenärer; denna grupp utgör en betydande del av den större, kontinuerligt växande kohorten.
Tidsdimension:
Studiedesign:
- Cohort study: Prospective
- Cohort study
- Observational study
Beskrivning av studiedesign:
Vuxna patienter diagnostiserade med akut Plasmodium falciparum-malaria vid Karolinska Universitetssjukhuset i Stockholm, Sverige, mellan 2011 och 2021 inkluderades i en prospektiv kohortstudie och följdes med upprepade provtagningar under ett år. Plasmaproteomik analyserades under den akuta sjukdomsfasen (Akut, n = 72) och, hos delpopulationer, cirka 10 dagar efter behandling (Dag 10, n = 27) samt 12 månader senare (Månad 12, n = 33). Riktad single‑cell‑transkriptomik utfördes på PBMC från fyra studiedeltagare (två primärinfekterade och två tidigare exponerade) vid samtliga tre tidpunkter (Akut, Dag 10, Månad 12).
Tidsperiod(er) som undersökts:
Antal individer/objekt:
72
Prover/material - Befintliga från vetenskaplig samling/biobank
Prover/material - Befintliga från vetenskaplig samling/biobank
Namn:
Stockholms medicinska biobank (biobank no. 914) - Provsamlingen "Immune activation in malaria and other infections” (Bbk2024)
Typ(er) av prov:
Perifert blod (blodplasma, perifera mononukleära blodceller (PBMC) och packade blodceller).
Datainsamling - Measurements and tests
Datainsamling - Measurements and tests
Insamlingsmetod:
Measurements and tests
Datakälla:
- Biological samples
Geografisk täckning
Geografisk täckning
Geografisk plats:
Administrativ information
Administrativ information
Ansvarig institution/enhet:
Institutionen för medicin, Solna
Etikprövning
Etikprövning
Utförare:
- Stockholm Ethical Review Board
Diarienummer:
2006/893-31/4, 2013/550-32, 2015/2200-32, 2016/1940/32, 2018/2354-32, 2019-03436, 2020-00859, 2020-04147, 2024-00374-02
Information om etikprövning:
The prospective studies were conducted at the Karolinska University Hospital in Stockholm, Sweden, with ethical approval from the Ethical Review Board in Stockholm and the Swedish Ethical Review Authority (Malaria immunology cohort: Dnr 2006/893-31/4, 2013/550-32, 2015/2200-32, 2016/1940/32, 2018/2354-32, 2019-03436, 2020-00859, 2020-04147, 2024-00374-02. All participants gave written informed consent.
Finansiering
Finansiering
Finansiär:
- Swedish Research Council
Opens a new window at ror.org.
ROR
Referensnummer:
2024-06343_VR
Projektnamn på ansökan:
Malaria treatment outcomes in travelers- addressing emerging drug resistance
Information om finansiering:
Malaria is a potentially severe and fatal disease. Artemisinin combination therapy (ACT) is the first line therapy for malaria. Alarming emergence of resistance to artemisinin and partner drugs is now reported from Sub-Saharan Africa. Understanding treatment outcomes and identifying drug resistant markers could guide management and development of new treatment strategies. The purpose of this preparatory study is to plan: 1) a nationwide prospective treatment efficacy study using a new standardized follow-up protocol for all malaria patients in Sweden for detecting treatment failures, and 2) to plan a comprehensive prospective study in adults treated for Plasmodium falciparum malaria with more extensive sampling to assess parasite clearance time in relation to antimalarial drug concentrations, host immunity and parasite genomics. Within the preparatory study, we will assess current practice of diagnostics and management of malaria across Sweden. Moreover, we will perform a retrospective review of treatment outcomes since ACT was introduced, and also perform a pilot analysis of resistance mutations in available archived samples. The project involves experts in infectious diseases, pediatrics, microbiology and pharmacology; and the aim is to establish a nationwide collaborative network including all treating clinics. The findings from this project will lead to improved management and monitoring of malaria in travelers, and could also inform treatment strategies in endemic areas.
Ämnesområde och nyckelord
Ämnesområde och nyckelord
Ämnesklassificering enligt CESSDA:
Standard för svensk indelning av forskningsämnen 2025:
Relationer
Relationer
Is supplemented by:
Is supplement to:
Publikationer
Publikationer
Citering:
Lautenbach, M. J., Wyss, K., Yman, V., Foroogh, F., Satarvandi, D., Mousavian, Z., Sondén, K., Wang, J., Alvez, M. B., Bergström, S., Nilsson, P., Edfors, F., Brodin, P., Uhlén, M., Sundling, C., & Färnert, A. (2025). Systems analysis of clinical malaria reveals proteomic perturbation and innate-adaptive crosstalk linked to disease severity. In Immunity. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2025.06.014
SwePub:
Metadata
Metadata
Version 1
