新生儿脓毒症诊断标志物的知识库构建及新型组合标志物的发现

Neonatal sepsis refers to the presence in a newborn baby of a bacterial blood stream infection in the setting of fever. The morbidity and mortality is high and thus threatens worldwide health. It is always difficult to distinguish neonatal sepsis from other similar symptoms, the reliable biomarkers to differentiate between infected and non-infected newborns are very necessary. The gold standard test for definitive diagnosis of neonatal sepsis is to culture microorganisms from a sample of blood or cerebrospinal fluid. However, the disadvantage of this method is its time consuming and with high false negative rate. Recently, many different molecular biomarkers for neonatal sepsis are identified, such as, IL-6、IL-1β、IL-8、TNF-α、 CD64、SAA、PCT、IP-10, etc. Some of them like CRP(C-reaction protein) have been translated to clinical application. Based on the accumulation of data and information, also our previous integrative analysis on neonatal sepsis, we plan to establish a knowledgebase to collect the reported diagnostic biomarkers for neonatal sepsis, then, further identify potential novel and combinational biomarkers, for accuracy diagnosis of neonatal sepsis, based on the correlation, network or systems thinking, to provide information for the next step clinical application.

新生儿脓毒症是病原体侵入新生儿血液循环并在其中生长、繁殖并产生毒素而造成的一种全身性炎症反应。它被认为全球性的公共健康威胁，发病率和致死率非常高，其早期特征和症状常常多变而不明确，容易和其它疾病混淆。新生儿脓毒症诊断的金标准是使用血液或脑脊髓液等培养来诊断，这种方法的缺点是费时长而且假阴性率高。近年来，大量的诊断标记物被提出来，如IL-6、IL-1β、IL-8、TNF-α、CD64、SAA、PCT、IP-10等，某些标记物已经应用于临床。基于这些数据的积累和我们前期的数据整合分析工作，本项目计划进一步收集整理散布在文献和各种数据库中的新生儿脓毒症标记物数据和信息，构建新生儿脓毒症标志物的知识库，基于关联、网络和系统的思维，建立新的算法用于寻找新生儿脓毒症诊断用的新型组合标志物，为提高临床诊断提供理论支持。

脓毒症是儿科常见的全身严重感染性疾病，是感染引起的全身炎性反应综合征，病情变化快，死亡率高。新生儿由于固有免疫低下，当感染侵袭时，更容易发生脓毒症和脓毒性休克。早期诊断和及时有效的治疗对改善预后意义重大。目前对于脓毒症的早期诊断手段有限，且因早期使用抗生素等因素影响阳性率。本项目通过生物信息学与系统生物学手段寻找到的新的标志物并对其进行网络层次和系统层次的功能分析，并在临床进行验证和修正，提高其通用性。寻找脓毒症诊断的可能的组合标志物，以期建立脓毒症早期预警的指标体系。. 通过本项目的研究，1、发现了 4 个关键基因在脓毒症样本中相比对照组表达差异显著，ROC分析显示 4 个关键基因对脓毒症样本和对照组样本均显示出较强的分类能力，将为儿童脓毒症的预警提供新依据。 2、发现了血清MicroRNA223、MicroRNA145-5p在正常对照组、脓毒症组患儿中的差异表达。 3、发现激活TLR和NOD信号可以协同诱导有效的炎症反应和抗菌反应，从而对微生物感染提供保护，对脓毒症的防御机制研究提供新的依据。4、发现脓毒症心肌损伤患儿血清中Apelin浓度显著高于脓毒症无心肌损伤及非感染患儿，说明Apelin参与了脓毒症及其所致心肌损伤过程，提示Apelin可能成为诊断儿童脓毒症及其所致心肌损伤的新指标。