《Pathology - Journal of the RCPA》：Viral and Host-Related Factors in the Nasal Inflammatory Response to Critical Bronchiolitis in Infants and Children
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这篇前瞻性队列研究揭示了重症毛细支气管炎（critical bronchiolitis）患儿的鼻腔炎症特征。研究发现，患儿表现出强烈的I型和部分II型细胞因子反应，而该反应与病毒类型（如RSV与鼻病毒）无显著关联，但多发性住院患儿（multiple bronchiolitis admissions）的炎症反应呈钝化状态。此外，探索性转录组分析表明，纤毛功能相关基因通路（motile cilium assembly）显著下调，为临床症状提供了分子基础。该研究为理解重症毛细支气管炎的免疫病理机制（pathogenesis）和非侵入性采样（nasal aspirates）的可行性提供了新证据。
【研究背景与目标】
毛细支气管炎是导致婴幼儿住院的常见原因，其中约25%的住院患儿需入住儿科重症监护室（PICU），此类情况现被定义为“重症毛细支气管炎”。尽管呼吸道合胞病毒（RSV）引起的免疫反应已有较多研究，但对于包含鼻病毒（rhinovirus）和多病毒（polyviral）感染在内的、作为广泛临床表型的重症毛细支气管炎的炎症特征，其研究仍不充分。本研究旨在评估重症毛细支气管炎患儿的炎症细胞因子反应，并探究特定病毒触发因素和宿主相关因素对细胞因子反应的影响。
【研究方法】
这是一项单中心前瞻性队列研究，研究对象为2021年10月至2024年7月期间入住PICU的42名重症毛细支气管炎患儿和9名健康对照儿童。重症毛细支气管炎被定义为因急性呼吸衰竭需要经鼻高流量氧疗（HFNC）、无创正压通气（NIPPV）或有创机械通气的毛细支气管炎。研究通过非侵入性的鼻咽吸出物（nasal aspirates）采样，使用酶联免疫吸附测定法测量了16种细胞因子的水平，包括I型干扰素（IFN-α2a, IFN-β）、III型干扰素（IFN-λ）、II型干扰素（IFN-γ）以及多种白细胞介素（IL）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）。同时，对一部分患者的样本进行了RNA测序（RNASeq），以分析基因表达差异。
【主要研究结果】
1. 总体炎症反应特征
与健康对照组相比，重症毛细支气管炎患儿的鼻腔样本显示出显著的炎症反应。这包括I型免疫反应相关细胞因子（如IFN-γ, IL-1β, IL-2, IL-12p70, TNF-α）的显著升高。同时，II型免疫反应相关细胞因子（如IL-4, IL-10, IL-13）的水平也明显高于对照组。此外，I型干扰素（IFN-α, IFN-β）和III型干扰素（IFN-λ）的表达同样显著增加。这些数据共同表明，重症毛细支气管炎引发了兼具I型和II型特征的强烈宿主炎症反应。
2. 不同病毒病因的炎症反应比较
研究发现，在比较由RSV和鼻病毒引起感染的患者时，其大多数炎症细胞因子水平并无显著差异。仅IL-12p70和TNF-α在RSV感染组中高于鼻病毒组。单病毒与多病毒感染（所有多病毒感染均包含鼻病毒）之间的细胞因子水平也无显著差异。这提示，重症毛细支气管炎引发的强烈炎症反应，在很大程度上独立于具体的病毒病因。
3. 宿主相关因素的影响
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全身性类固醇使用：在入院期间接受全身性类固醇治疗的患儿（n=6），其II型炎症细胞因子IL-4和IL-5的水平显著低于未接受类固醇治疗的患儿，而I型炎症或干扰素反应则无差异。
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多次住院史：与首次因毛细支气管炎入院的患儿（n=31）相比，有多次毛细支气管炎住院史的患儿（n=11）表现出相对钝化的I型和II型细胞因子反应（例如IL-1β, IL-2, IL-4, IL-10, IL-12p70, IL-13, TNF-α水平显著更低）。值得注意的是，多次住院组患儿有更高的慢性合并症发生率。
4. 探索性转录组学分析
对12名患儿和4名健康对照的鼻咽细胞进行RNA测序分析，发现了1496个差异表达基因（DEGs），其中1307个上调，189个下调。
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上调基因通路：主要涉及白细胞迁移、抗病毒和抗菌反应、干扰素信号传导以及肿瘤坏死因子超家族细胞因子等，这与前述细胞因子蛋白水平的结果一致。
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下调基因通路：显著下调的基因家族与纤毛蛋白的生成和功能（motile cilium assembly）相关。亚组分析进一步显示，与鼻病毒相比，RSV感染导致纤毛相关基因的下调更为显著，这为临床上观察到的RSV感染可能导致更严重的黏液清除障碍提供了生物学解释。
【临床意义与结论】
本研究利用非侵入性鼻咽采样，成功描绘了PICU中重症毛细支气管炎患儿的炎症特征。关键发现包括：
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重症毛细支气管炎诱导了强烈的I型和部分II型细胞因子反应，后者通常见于过敏性哮喘。
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患者表现出纤毛功能相关基因通路的下调，这影响了黏液清除和排痰能力。
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与首次住院的患儿相比，有多次毛细支气管炎住院史的患儿表现出钝化的免疫信号反应，且合并症更多，这为识别再入院高风险群体提供了线索。
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在RSV与鼻病毒引起的重症毛细支气管炎之间，炎症反应谱整体相似，但RSV对纤毛功能的抑制可能更明显。
这些结果证实了在需要无创呼吸支持的重症患儿中使用鼻腔采样研究气道炎症的可行性。研究强调了在RSV疫苗和单抗治疗日益普及的背景下，关注RSV之外的其他病毒（如鼻病毒）所致重症感染的重要性。未来的大规模、多中心研究需要进一步探索炎症细胞因子水平随时间的变化，及其与临床结局（如住院时间、机械通气需求、向哮喘表型转化）的关联。
