The mechanisms of postacute medical conditions and unexplained symptoms after SARS-CoV-2 infection [Long Covid (LC)] are incompletely understood. There is growing evidence that viral persistence, immune dysregulation, and T cell dysfunction may play major roles. We performed whole-body positron emission tomography imaging in a well-characterized cohort of 24 participants at time points ranging from 27 to 910 days after acute SARS-CoV-2 infection using the radiopharmaceutical agent [ 18 F]F-AraG, a selective tracer that allows for anatomical quantitation of activated T lymphocytes. Tracer uptake in the postacute COVID-19 group, which included those with and without continuing symptoms, was higher compared with prepandemic controls in many regions, including the brain stem, spinal cord, bone marrow, nasopharyngeal and hilar lymphoid tissue, cardiopulmonary tissues, and gut wall. T cell activation in the spinal cord and gut wall was associated with the presence of LC symptoms. In addition, tracer uptake in lung tissue was higher in those with persistent pulmonary symptoms specifically. Increased T cell activation in these tissues was also observed in many individuals without LC. Given the high [ 18 F]F-AraG uptake detected in the gut, we obtained colorectal tissue for in situ hybridization of SARS-CoV-2 RNA and immunohistochemical studies in a subset of five participants with LC symptoms. We identified intracellular SARS-CoV-2 single-stranded spike protein–encoding RNA in rectosigmoid lamina propria tissue in all five participants and double-stranded spike protein–encoding RNA in three participants up to 676 days after initial COVID-19, suggesting that tissue viral persistence could be associated with long-term immunologic perturbations.

Long COVID (LC), a type of post-acute sequelae of SARS-CoV-2 infection (PASC), occurs after at least 10% of SARS-CoV-2 infections, yet its etiology remains poorly understood. Here, we used multiple "omics" assays (CyTOF, RNAseq/scRNAseq, Olink) and serology to deeply characterize both global and SARS-CoV-2-specific immunity from blood of individuals with clear LC and non-LC clinical trajectories, 8 months following infection and prior to receipt of any SARS-CoV-2 vaccine. Our analysis focused on deep phenotyping of T cells, which play important roles in immunity against SARS-CoV-2 yet may also contribute to COVID-19 pathogenesis. Our findings demonstrate that individuals with LC exhibit systemic inflammation and immune dysregulation. This is evidenced by global differences in T cell subset distribution in ways that imply ongoing immune responses, as well as by sex-specific perturbations in cytolytic subsets. Individuals with LC harbored increased frequencies of CD4+ T cells poised to migrate to inflamed tissues, and exhausted SARS-CoV-2-specific CD8+ T cells. They also harbored significantly higher levels of SARS-CoV-2 antibodies, and in contrast to non-LC individuals, exhibited a mis-coordination between their SARS-CoV-2-specific T and B cell responses. RNAseq/scRNAseq and Olink analyses similarly revealed immune dysregulatory mechanisms, along with non-immune associated perturbations, in individuals with LC. Collectively, our data suggest that proper crosstalk between the humoral and cellular arms of adaptive immunity has broken down in LC, and that this, perhaps in the context of persistent virus, leads to the immune dysregulation, inflammation, and clinical symptoms associated with this debilitating condition.