《Scientific Reports》：Transcriptional stratification of necrotizing enterocolitis identifies distinct disease subtypes
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本研究针对新生儿坏死性小肠结肠炎（NEC）的高死亡率（30-50%）但分子机制不明的临床困境，通过RNA测序分析患者肠道组织，首次识别出三种分子亚型（脂质代谢型、中间型、炎症型），并揭示各亚型独特的转录特征、细胞组成及通路活性差异。该研究为NEC的分型诊断、靶向治疗及预后评估提供了关键分子依据，推动个体化医疗策略发展。
坏死性小肠结肠炎（NEC）是新生儿中最凶险的肠道炎症性疾病，尤其青睐早产儿，死亡率高达30%-50%。尽管半个世纪以来医学界不断探索，但其发病机制仍如一团迷雾，临床治疗长期依赖经验性抗生素和急诊手术，缺乏针对性策略。更棘手的是，患者间症状差异显著，暗示NEC可能存在不同亚型，但传统诊断方法无法捕捉这种异质性。面对这一困境，来自首尔大学医学院的Jean Lee、So Hyun Nam等研究者另辟蹊径，试图从基因转录层面揭开NEC的分子面纱。
近日，这项题为《坏死性小肠结肠炎的转录组分层识别出 distinct disease subtypes》的研究在《Scientific Reports》正式上线。团队通过对10名NEC患儿的肠道组织进行RNA测序（RNA-seq），结合生物信息学分析，首次将NEC划分为三个具有独特分子特征的亚型：脂质代谢主导型（G1）、炎症反应亢进型（G3）以及介于二者之间的中间型（G2）。这一发现不仅解释了为何患者对相同治疗反应不一，更为开发亚型特异性疗法奠定了基础。
关键技术方法概述
研究团队收集了10例手术NEC患儿的病变组织（NEC）、病灶旁正常组织（NEC-margin）及3例非NEC手术患儿的正常肠道组织（Normal）。利用Illumina平台进行RNA测序，数据经STAR软件比对至人类基因组（GRCh38），并通过DESeq2进行差异表达分析。通过主成分分析（PCA）聚类识别亚型，进一步结合公共单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据库进行细胞类型投射和反卷积分析，使用PROGENy进行通路活性评分，并通过免疫组化（IHC）验证关键蛋白表达。
研究结果
RNA测序与NEC聚类分析
主成分分析显示，NEC病变组织与病灶旁组织转录谱无显著分离，但仅分析NEC组织时，可明确分为三个集群（图1C）。PC1轴关联炎症相关基因（如受体信号传导），PC2轴关联脂质结合与细胞外基质基因（图S1）。与正常组织相比，NEC整体差异表达基因（DEGs）达3,688个，富集于免疫应答、细菌反应等通路（图1D-E）。
NEC亚型的转录组特征
G1（脂质型）高表达脂质代谢基因（如APOA1、MTTP）；G3（炎症型）富含细胞因子（如IL6、S100A9）和免疫激活基因；G2（中间型）无显著特异性通路，但缺氧和TGFβ相关基因上调（图2A、4A-E）。单细胞投射分析发现，G3的炎症基因主要在巨噬细胞中高表达（图2B）；反卷积分析进一步显示G3中巨噬细胞比例显著升高，而肠上皮细胞比例下降（图2C）。免疫组化验证了CCL25在G1上皮细胞、S100A9在G3巨噬细胞中的特异性高表达（图3）。
亚型特异性通路活性
通路分析表明，G3中NF-κB和低氧通路高度活跃；G2中TGFβ通路激活；G1中JAK-STAT通路被抑制。值得注意的是，表皮生长因子受体（EGFR）通路在所有亚型中均持续激活，提示其可能作为NEC严重程度的通用标志（图4E）。
结论与意义
本研究首次从转录组层面证实NEC存在三种分子亚型，分别由脂质代谢紊乱、炎症过度激活及中间表型驱动。这种分层不仅解释了患者临床表现的差异，还为个体化治疗提供了方向：例如，炎症型患者或可从靶向IL-8（已知与NEC严重程度相关）的策略中获益，而脂质型患者可能需要调节胆固醇稳态。尽管样本量有限，亚型与临床指标（如胎龄、CRP）的未显著关联趋势仍具提示价值。研究通过整合批量与单细胞转录组数据，构建了NEC分子分型的多维框架，为后续机制探索、生物标志物开发及临床试验设计奠定了基石。
