呼吸道感染的分子图谱：大规模多中心血液转录组数据集揭示宿主免疫应答机制

本研究通过大规模多中心合作，利用RNA测序(RNASeq)技术解析了502例呼吸道感染患者（包括COVID-19、流感、脓毒症等）的血液转录组特征。研究人员建立了全球首个涵盖多种病原体共感染的纵向转录组数据库（GSE282464/PRJNA901461），鉴定出IFI27等关键宿主基因标记，为开发精准诊断工具和靶向治疗策略提供了分子基础。该数据集通过严格的质控（RIN>7）和批次效应校正，填补了感染免疫研究领域缺乏多样性队列的空白。

　　

呼吸道感染每年导致全球数百万人死亡，尽管病原体鉴定技术已取得长足进步，但宿主免疫应答的分子机制仍是未解之谜。尤其在COVID-19大流行中，患者临床表现的高度异质性提示个体免疫反应的差异可能决定疾病转归。传统研究受限于单中心小样本，难以捕捉人群多样性，更缺乏对细菌-病毒-真菌共感染这种复杂情况的系统解析。

悉尼大学悉尼信息学中心（Sydney Informatics Hub, University of Sydney）的Tracy Chew团队联合11个国际医疗中心，开展了这项迄今规模最大的呼吸道感染血液转录组研究。研究者收集了502例患者（含COVID-19、流感A/B、脓毒症、脓毒性休克及5类共感染）的681份血液样本，通过PAXgene管标准化采集流程确保RNA质量（RIN>7）。采用Illumina NovaSeq 6000平台进行150bp双端测序，平均每个样本获得9080万读长。数据分析采用自主开发的RNASeq-DE流程，通过STAR比对和DESeq2差异表达分析，首次揭示了IFI27等基因在不同感染类型中的特异性表达模式。

关键技术包括：1）多中心标准化采样（11个中心5个国家）；2）核糖体去除链特异性建库（Illumina Stranded Total RNA Prep）；3）高通量测序（平均深度90M reads/样本）；4）自主开发并行化分析流程（RNASeq-DE v1.0.0）；5）基于DESeq2的差异表达分析和VST批次效应校正。

主要发现

分子景观特征：PCA分析显示转录组变异主要源于感染类型而非采集中心，证实数据质量可靠。病毒性感染显著上调干扰素刺激基因（如IFI27），而细菌性感染更易激活TLR通路。

COVID-19特异性标记：重症患者呈现线粒体功能相关基因（如COX6B1）的持续抑制，这可能是多器官衰竭的分子基础。纵向数据揭示部分患者出现继发细菌感染时IL-1β表达骤升，提示可作为预警指标。

共感染独特模式：细菌-病毒共感染组显示独特的Toll样受体（TLR4）与干扰素γ（IFN-γ）协同激活特征，而真菌共感染则与IL-17通路活化相关。

诊断潜力验证：IFI27在区分病毒性与细菌性感染的ROC曲线下面积（AUC）达0.91，优于传统炎症指标PCT（降钙素原）。

这项研究构建了呼吸道感染分子分型的黄金标准数据集，其价值体现在三方面：1）首次系统比较了单一感染与共感染的宿主应答差异；2）鉴定的IFI27等标记物已通过独立队列验证（灵敏度92%）；3）数据深度支持可变剪接分析（36.7% reads定位外显子）。研究局限性在于部分组别性别失衡（如季节性冠状病毒组全为女性），未来需扩大样本平衡人口学特征。

该成果为开发新型宿主导向疗法提供了靶点库，例如针对IFI27的抑制剂可能减轻病毒感染的过度炎症反应。数据集通过GEO和SRA全面开放，其跨平台兼容性（支持TPM/FPKM标准化）将加速感染免疫领域的协同创新。正如论文通讯作者Maryam Shojaei强调的，这项资源有望推动"感染精准医学"时代的到来，帮助应对未来新发传染病威胁。