病毒性毛细支气管炎的免疫异质性表型差异

通过这篇笔记，掌握下面问题：

1.为什么说：“病毒性毛细支气管炎不是一种单一疾病，是异质性疾病综合征”？

2.病毒性毛细支气管炎免疫分型进展如何（技术手段以及目前的观点）？

3.病毒性毛细支气管炎免疫机制研究对临床治疗有什么意义？（个体化治疗）

这篇笔记是围绕AmJRespirCritCareMed（IF15.2）在1月18日上线的述评以及对应的一篇论文展开的，同时在笔记的后部分我回顾了国内的指南以及相关临床诊疗。另外在最后的部分，分享查阅到的英文资料相关的音频。

论文：基于个体化转录组学的病毒性毛细支气管炎的免疫异质性表型差异研究

背景：部分婴儿对严重/急性病毒性毛细支气管炎（AVB）高度易患，原因不明。

目的：探讨婴儿毛毛细支气管炎的循环细胞/局部气道组织中的细胞/分子机制。

方法：对毛细支气管炎期间及康复期儿童（18月龄）、儿童（18月龄-5岁）进行外周血采血及鼻咽部抽吸物。通过对血浆细胞因子、流式细胞仪和转录组学（RNA-seq）的多重分析来分析免疫反应模式。

分级数据的分子分析采用上游调节器和共表达网络分析相结合，然后采用个性化n-of-1路径方法进行个体受试者级数据分析。

测量指标和主要结果：组水平分析表明，婴儿PBMC反应主要由单核细胞相关的过度上调的1型干扰素信号传导/促炎途径（驱动因素：TNF、IL6、TREM1、IL1B）和炎症（PTGER2、IL6）以及生长/修复/重塑途径（ERB2、TGFB1、AReg、HGF）的联合控制，其中也与Th2和NK细胞信号相结合。年龄差异与类固醇使用的差异或潜在病毒病原体的差异无关。1-3型干扰素水平与婴儿/儿童的鼻黏膜反应相关，但婴儿（6-48倍）的上调幅度高于儿童（5-17倍）。n-of-1通路分析证实了婴儿先天免疫和儿童NK细胞网络的差异性上调，并进一步证实了与年龄无关的隐性毛细支气管炎反应亚型。

结论：呼吸道病毒感染后干扰素依赖途径表达失调是毛细支气管炎敏感婴儿和儿童亚群的一个明确的免疫表型特征。易感受试者似乎代表一个独立的亚组，该亚组基于先天免疫能力的出生后成熟动力学异常（缓慢）。

述评：病毒性毛细支气管炎的个体化治疗前景

自80年前描述以来，毛细支气管炎的定义没有任何实质性的改变。毛细支气管炎影响不同年龄段的儿童，表现为几种不同严重程度的重叠症状和其他通常与特定病原体有关的表现（例如：流感中的发热和咽炎，或伴有呼吸道合胞病毒的喘息），由一种或多种病毒感染引起，具有不同的炎症、抗病毒和/或特应性表型。作为一个单一的疾病，许多候选药物在随机试验中都致治疗失败。迄今为止，住院患者的管理建议是基于支持疗法。病因检查也并不被提倡。

时代在改变。我们正生活在组学时代和精准医学的发端时期，并稳步摆脱万灵药（一种治疗所有疾病的药物）的错觉时代，取而代之的是完善诊断，并提供量身定制的个性化治疗。我们现在才开始接受这样的观点：事实上，细支气管炎是一系列临床表现，以往被主观认为是一种单一疾病，其实相反，毛细支气管炎包含了几个不同的病理生理过程。这里，Jones等对26名婴儿和27名急性毛细支气管炎幼儿的外周血单核细胞（PBMC）和鼻黏膜刮片（NMS）进行转录组学分析，并提供证据支持区分免疫异质性表型差异性。研究者在急性感染和恢复期获取样本，以确定与综合征内各个独立疾病相关的免疫炎症反应网络。

从这些观察中得出的第一个信息是，在急性毛细支气管炎期间，干扰素（IFN）似乎很重要，特别是对于婴儿（其中大多数感染了RSV）。毛细支气管炎婴儿表现出I型干扰素转录途径的过度激活，其在蛋白质水平上得到验证。在呼吸道合胞病毒感染过程中，很少在呼吸道分泌物中发现IFN，因此被推测在呼吸道合胞病毒感染发病机制中起到次要作用。然而，I型干扰素水平在感染后早期达到峰值，RSV细支气管炎潜伏期较长，随后出现前驱症状。因此，在早期的研究中，样本的采集可能太晚，无法检测其抗病毒作用。然而，I型干扰素水平在感染后早期达到峰值，RSV细支气管炎潜伏期较长，随后出现前驱症状。因此，在早期的研究中，样本的采集可能太晚，无法检测其抗病毒作用。出于同样的原因，考虑到研究设计的性质，在急性疾病期间观察到的干扰素上调并不意味着干扰素水平和严重程度之间存在正相关。早期对哮喘的研究很好地表明，当检测干扰素时，检测时机就是一切，在疾病的不同阶段，它可能被抑制或上调。

对年长儿童的反应倾向于炎症相关的调节、重塑/修复相关的驱动因素和Th2信号。这些受试者还经历了更频繁的鼻病毒和肠道病毒感染。通过对数据的仔细统计分析，作者发现年龄是炎症反应谱多样性背后的主要驱动力。医院，患有严重毛细支气管炎的年长儿童往往会反映出一个我们凭直觉（并根据文献）预计会再次出现长期呼吸道并发症的群体。显然，细支气管炎的病理生理学比我们认识到的更为多样。

这项有趣的研究为复杂毛细支气管炎发病机制提供了“一瞥”。正如作者所认识到的，有限的样本量、在急性疾病期间采样时症状持续时间未知、PBMC和NMS样本中的异质细胞群以及缺乏复制群体限制了亚组的识别深度。在一个由名婴儿组成的美国多中心队列中，先前的研究使用基于临床因素和病毒病因的潜在阶层分析来区分三种严重的细支气管炎特征：一个更大的亚组（49%）类似于典型的RSV细支气管炎表现，三分之一的受试者患有非常严重的疾病，15%的受试者感染鼻病毒且变现为较高的嗜酸性粒细胞计数、较高的组织蛋白酶水平和复发性喘息的高风险。在美国和芬兰的另外两个队列中，采用聚类分析方法确定了轻度疾病非喘息患者的第四个特征。另一研究纳入RSV感染插管儿童，通过血液和支气管肺泡灌洗液中树突状细胞的表型加以分类。抗病毒pdc弱反应是早产儿和4个月以上婴儿内型分组的特征。最近，在52名意大利毛细支气管炎患儿中，使用尿液进行基于质谱的非靶向代谢分析，柠檬酸循环的主要参与区分了那些随后容易出现反复喘息的患儿。

本研究中的n-of-1途径分析和上述讨论的其他方法为评估更大的队列、更频繁地取样以及采用下一代测序技术（能够实现单细胞RNA测序）奠定了基础。对这些人群疾病轨迹的机器学习分析将与转录组研究联系起来，并揭示潜在的分型，可能类似于最近哮喘的研究进展。然后，我们80年来一直称之为细支气管炎的综合征可能演变为一组离散的疾病类型，各型具有特定的诊断试验、更精细的预后工具和定制的治疗方法。最终，对毛细支气管炎患儿的一药通治的探索最终将被放弃。

TowardsPersonalizedMedicineinBronchiolitis.AmJRespirCritCareMed.Jan18.

PersonalisedTranscriptomicsRevealsHeterogeneousImmunophenotypesinChildrenwithViralBronchiolitis.AmJRespirCritCareMed.Dec18.

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附件：国内指南

毛细支气管炎即急性感染性细支气管炎，主要发生于2岁以下的婴幼儿，峰值发病年龄为2～6月龄；以流涕、咳嗽、阵发性喘息、气促、胸壁吸气性凹陷(三凹征)、听诊呼气相延长、可闻及哮鸣音及细湿哕音为主要临床表现；呼吸道合胞病毒(RSV)是引起毛细支气管炎最常见的病毒病原，本病具有自限性。

共识主要适用于年龄小于1岁、第一次喘息发作的毛细支气管炎患儿。

一、诊断

1．应主要根据病史及体格检查临床诊断毛细支气管炎，并对疾病严重程度进行分级(B级证据，高度推荐)；

2．应评估有无发生严重毛细支气管炎的高危因素，如年龄12周、早产、合并心肺疾病或存在免疫缺陷状态(B级证据，中度推荐)。

二、治疗

1．监测病情变化、对症和支持治疗(A级证据，高度推荐)；

2．可试用支气管舒张剂雾化吸入治疗(B级证据，低度推荐)；

3．不推荐常规应用全身糖皮质激素(A级证据，高度推荐)?，可选用雾化吸入糖皮质激素治疗(B级证据，低度推荐)；

4．住院患儿在严密监测下，试用3％高渗盐水雾化吸入(B级证据，低度推荐)；

5．不推荐常规应用利巴韦林，包括雾化吸入途径用药(B级证据，中度推荐)；

6．仅在不排除细菌感染时选用合适抗菌药物(B级证据，高度推荐)；

7．不推荐胸部理疗(B级证据，中度推荐)。