Транскриптомика крови выявляет иммунные сигнатуры, указывающие на инфекционные осложнения у детских онкологических больных с фебрильной нейтропенией (аннотация)Транскриптомика крови выявляет иммунные сигнатуры, указывающие на инфекционные осложнения у детских онкологических больных с фебрильной нейтропенией
Дети с онкологическими заболеваниями подвержены повышенному риску инфекции, часто проявляющейся в виде фебрильной нейтропении (ФН) (нейтропенической лихорадки) из-за иммунной супрессии, вызванной химиотерапией.
Раннее (< 24 ч) и точное выявление детей с низким риском тяжелой инфекции во время ФН все чаще признается важным для снижения ненужного воздействия антибиотиков и продолжительности пребывания в стационаре, а также для улучшения качества жизни. Хотя достигнут определенный прогресс в определении новых биомаркеров плазмы крови, технологии полногеномного секвенирования РНК нового поколения, изучающие глобальный ландшафт иммунной активации как индикатор инфекционного статуса во время эпизодов ФН у детей с раком, систематически не изучались. Уникальные транскрипционные сигнатуры в лейкоцитах указывают на патогенные процессы и могут быть способны отличить случаи бактериальной или вирусной инфекции от лихорадки неизвестной этиологии. Поэтому транскриптом лейкоцитов крови во время ФН отражает аспекты иммунного статуса и может быть полезен для руководства и персонализации лечения.
В данном исследовании мы сравнили транскрипционный профиль мононуклеарных клеток периферической крови (PBMC) детей с раком и ФН с документированной инфекцией и необъяснимой лихорадкой. Мы также изучили, как изменялся транскриптом в течение 24 часов после поступления и начала терапии. Было проведено полногеномное транскрипционное профилирование PBMC, взяты во время эпизодов ФН у детей при поступлении в больницу (день 1; n = 73) и в течение 8-24 ч (день 2; n = 28) после поступления.
При поступлении были выявлены глобальные различия в экспрессии генов, связанных со специфическими иммунными реакциями у детей с ФН и документированной инфекцией, по сравнению с эпизодами без документированной инфекции. Эти различия устранялись в течение последующих 8-24 ч. Различные генные сигнатуры, характерные для бактериемии, были выявлены как при поступлении, так и на 2-й день. Также наблюдались различия в сигнатурах генов между эпизодами с бактериемией и эпизодами с бактериальной инфекцией, вирусной инфекцией и клинически определенной инфекцией. Были выявлены лишь незначительные различия в профилях экспрессии генов между бактериальными (не инфекций кровотока) и вирусными инфекциями.
В совокупности наши данные показали, что транскриптомный анализ PBMC в образцах крови детей с раком, у которых развивается ФН, может быть полезен для прогнозирования причины лихорадки. Были обнаружены транскрипционные сигнатуры, позволяющие отличить бактериемические причины лихорадки от других причин. Интересно, что эти сигнатуры ослабевают после введения соответствующих антибиотиков и заменяются другими сигнатурами, указывающими на степень восстановления иммунитета. Мы полагаем, что транскриптомный анализ может потенциально определить причину лихорадки у нейтропенических детей с раком, а последующий анализ может предоставить доказательства того, что было начато правильное лечение. Таким образом, анализ иммунного профиля транскриптома крови во время эпизодов ФН может помочь в мониторинге и определении адекватного лечения при различных инфекционных этиологиях у детей с онкологическими заболеваниями.
