重症患者气管插管后肺部病毒组趋同预示医院获得性肺炎的发生机制研究

本研究针对ICU患者医院获得性肺炎(HAP)的发病机制，通过纵向分析87例气管插管患者的呼吸道病毒组，首次揭示了以Caudoviricetes噬菌体为主导的肺部病毒组在HAP发病前5-4天出现β多样性降低的趋同现象，并鉴定出66个可区分HAP患者的特征性噬菌体。该研究发表于《Cell Reports Medicine》，为HAP的早期预警和干预提供了新思路。

　　

医院获得性肺炎(HAP)是重症监护病房(ICU)最常见的院内感染之一，可导致机械通气时间延长和死亡率增加。尽管先前研究已发现呼吸道菌群失调与HAP相关，但肺部病毒组的组成及其在HAP发病中的作用尚不清楚。这项由Hussein Anani等开展的研究，首次系统揭示了ICU患者肺部病毒组的动态变化及其在HAP发病中的关键作用。

研究团队采用病毒宏基因组测序技术，对来自法国两家医院ICU的87例脑损伤插管患者(其中48例发生HAP)的121份气管内吸出物样本进行纵向分析。通过建立严格的生物信息学分析流程，包括病毒序列组装、去冗余、宿主预测和去污染等步骤，研究人员成功解析了ICU患者肺部病毒组的组成特征。

研究发现，ICU患者的肺部病毒组以Caudoviricetes类噬菌体为主(中位相对丰度64%)，其次是未分类病毒(6.7%)和真核病毒(0.7%)。值得注意的是，在HAP发病前5-4天，患者肺部病毒组β多样性显著降低，呈现趋同现象。通过LEfSe分析鉴定出455个特征性噬菌体vOTUs，其中18%在独立验证队列中得到确认。这些噬菌体主要靶向链球菌(Streptococcus)和普雷沃菌(Prevotella)，通过负调控这些细菌的丰度参与HAP发病。

研究还发现，在HAP发病前，病毒-细菌互作网络发生显著改变：在即将发生HAP的患者中，93%的病毒-普雷沃菌互作为负相关，而对照组中则以病毒-梭杆菌(Fusobacterium)正相关为主。通过机器学习建立的预测模型，仅需检测2个特征噬菌体(vcOTU52和vcOTU53)即可实现76%的HAP预测准确率。

这项研究的重要意义在于：首次阐明了ICU患者肺部病毒组的组成特征；发现了HAP发病前的病毒组趋同现象；鉴定了可预测HAP的特征噬菌体标志物；揭示了噬菌体通过调控呼吸道核心菌群参与HAP发病的新机制。这些发现为HAP的早期预警和干预提供了新思路，未来或可通过调节肺部病毒组来预防HAP的发生。研究结果发表在《Cell Reports Medicine》杂志，为深入理解HAP的发病机制开辟了新视角。