脓毒症共识血液转录组框架建立：揭示三种分子亚型指导精准医疗新策略

　　为解决脓毒症宿主反应异质性难题，研究团队整合MARS和GAinS队列数据，提出三种共识转录组亚型（CTS）分类框架。研究发现CTS1（炎症/内皮激活）、CTS2（血红素代谢/凝血紊乱）和CTS3（同种异体排斥/干扰素信号）具有独特病理特征，且CTS2患者使用皮质醇可能有害。该研究为脓毒症分子分型提供标准化工具，推动精准临床试验设计。

　　

脓毒症是一种由宿主对感染适应不良反应驱动的危及生命的疾病，尽管对其病理生理学的理解不断深入，但患者反应的异质性仍是开发特异性治疗策略的主要挑战。脓毒症宿主反应的特征包括炎症、补体和凝血系统激活以及T淋巴细胞凋亡增强等，但这些并未完全捕捉到脓毒症的复杂性和异质性。血液转录组学能够识别生物学上不同的分子亚型，早期研究发现了一个预后不良的亚型，其特征是先天性和适应性免疫反应减弱。然而，缺乏标准化的亚型模型限制了这些发现的临床转化。

为了建立标准化的血液转录组亚型模型，研究团队聚合了两个主要脓毒症队列的血液转录组学数据：分子诊断与脓毒症风险分层（MARS）项目（n=678）和脓毒症基因组进展（GAinS）研究（n=444入院样本；n=817随访样本）。通过三种独立分类方法的强互连，提出了三种共识转录组亚型（CTS）。CTS1以典型炎症通路基因激活、更显著的内皮激活和整体中性粒细胞不成熟为主题；CTS2以血红素代谢通路基因激活、纤溶紊乱以及血小板和嗜酸性粒细胞特征为特点；CTS3与同种异体排斥、干扰素信号和抗凝功能激活相关基因有关，同时具有淋巴细胞和非经典单核细胞特征。

在独立患者队列中评估CTS分类，包括脓毒症休克初始治疗中血管加压素与去甲肾上腺素比较（VANISH）随机对照试验（n=176）和乌干达地区医院疑似脓毒症住院患者（n=128），验证了该方法的稳健性。事后分析发现，CTS2分配患者使用皮质类固醇治疗存在有害信号。CTS分类方法将不同的脓毒症转录组分组对齐到一个稳健、可重复的框架中，从而实现生物学解释并可能辅助临床试验设计，推进脓毒症精准医疗。

研究采用的主要技术方法包括整合MARS和GAinS队列的微阵列和RNA测序数据，进行批次校正和探针重新注释；使用网络分析和马尔可夫聚类算法识别共识亚型；开发18基因随机森林分类器进行亚型预测；通过基因集富集分析（GSEA）和单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据挖掘表征生物学通路；利用倾向评分匹配评估皮质类固醇治疗效应。

研究结果方面，通过三种分类系统的网络分析确定了三种CTS，其与临床评分（SOFA、APACHE IV）和ICU死亡率显著相关。CTS1患者腹腔感染比例高，CTS3患者肺炎比例高。CTS模式在ICU住院期间动态变化，CTS1和CTS2持续存在与更严重疾病和更差结局相关。

皮质类固醇治疗影响评估显示，CTS1和CTS2患者接受皮质类固醇治疗比例较高，而CTS3较低。倾向评分匹配后，皮质类固醇使用增加28天死亡风险（OR=3.83），CTS2本身与更高死亡风险相关（OR=2.14），CTS3患者使用皮质类固醇可能具有保护作用。VANISH试验数据进一步验证了CTS2与较高死亡风险相关。

生物学通路和单细胞模式表征显示，CTS1富集IL-6信号、活性氧通路、糖酵解等炎症通路；CTS2与血红素代谢、KRAS信号、肌生成相关；CTS3特征为同种异体排斥、Wnt/β-catenin和干扰素信号。单细胞分析表明CTS1基因在未成熟中性粒细胞（如PADI4⁺和IL1R2⁺中性粒细胞）中上调，CTS2在血小板和嗜酸性粒细胞中上调，CTS3在淋巴细胞和非经典单核细胞中上调。

宿主反应生物标志物分析显示，CTS1患者细胞因子和中性粒细胞激活标志物（IL-6、IL-8、MMP8、NGAL）以及内皮激活标志物（E-选择素、血管生成素-2/1比率）水平最高；CTS2患者纤溶标志物（tPA、PAI1）水平较高；CTS3患者蛋白C水平较高。这些发现支持CTS1具有炎症状态和中性粒细胞功能特征，CTS2以血红素代谢和纤溶紊乱为特征，CTS3细胞和分子扰动较轻。

研究结论表明，CTS分类框架解决了脓毒症分子异质性，揭示了独特的生物学特征，尤其是CTS2与凝血和血红素代谢的关联。皮质类固醇治疗反应差异强调了分子亚型在指导治疗中的重要性，CTS2患者可能因皮质类固醇而受害。该框架为未来脓毒症精准医疗提供了标准化工具，有助于患者分层、生物标志物识别和临床试验设计。动态CTS评估可能支持适应性临床管理，但需前瞻性研究验证。通过促进分子同质患者群体的识别，该研究有望加速脓毒症靶向治疗开发。